Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Sistem Transmisi DWDM Pada Jaringan SDH (Studi Kasus : Penerapan Sistem DWDM dan SDH pada Jaringan Transmisi PT. XL Axiata tbk.)

(1)

SISTEM TRANSMISI DWDM PADA JARINGAN SDH

(Studi Kasus : Penerapan Sistem DWDM dan SDH pada

Jaringan Transmisi PT. XL Axiata tbk.)

Oleh :

Medi Kartika Putri

NIM : 612005020

Tugas Akhir

Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh

Ijasah sarjana Teknik Elektro

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER

UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA

(2)

SISTEM TRANSMISI DWDM PADA JARINGAN SDH

(Studi Kasus : Penerapan Sistem DWDM dan SDH pada

Jaringan Transmisi PT. XL Axiata tbk.)

Oleh :

Medi Kartika Putri

NIM : 612005020

Skripsi ini telah diterima dan disahkan sebagai salah satu syarat guna mencapai

SARJANA TEKNIK dalam

Konsentrasi Teknik Telekomunikasi

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER

UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA

SALATIGA

Disahkan oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

(3)

iii

INTISARI

Kebutuhan akan layanan informasi saat ini meningkat cepat, dengan berbagai tipe layanan yang beragam seperti voice, data, dan video. Hal itu mengakibatkan munculnya permintaan pasar yang menuntut penyedia layanan telekomunikasi untuk meningkatkan kapasitas dan kualitas dalam sistem transmisinya. Untuk dapat memenuhi permintaan layanan tersebut, maka dibutuhkan suatu sistem transmisi dengan media yang memiliki kapasitas dan kualitas yang tinggi seperti serat optik. Dalam studi pustaka ini dijelaskan sistem transmisi serat optik dengan menggunakan Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) pada Synchronous Digital Hierarchy (SDH) serta perhitungan power budget-nya dalam jaringan transmisi PT. XL AXIATA Tbk.

Power budget (anggaran daya) digunakan untuk menghitung banyaknya rugi-rugi (loss) pada jalur transmisi serta untuk mempertahankan daya sinyal optik yang diterima receiver agar lebih besar dari sensitivitas receiver tersebut. Perhitungan dan analisis power budget ini sangat diperlukan dalam penerapan sistem tranmisi agar dapat diperkirakan perlu atau tidaknya suatu penguat dalam suatu sistem komunikasi serat optik.

(4)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan

nikmat-Nya yang tidak pernah berkesudahan dalam kehidupan penulis, khususnya dalam

menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penyusunan skripsi

ini tidak lepas dari bantuan dan bimbingan berbagai pihak baik langsung maupun

tidak langsung, untuk itu penulis menyampaikan rasa terima kasih sebesar-besarnya

kepada :

1. Ir. Budihardja Murtianta, M.Eng dan Hartanto Kusuma Wardana, M.T selaku

dosen pembimbing yang telah mengajar dan memberi banyak ilmu pada penulis

serta telah meluangkan waktu dan tenaganya untuk membimbing penulis,

bahkan memberi dukungan dalam pengerjaan skripsi penulis.

2. Bp. Handoko selaku dekan Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro dan

Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.

3. Ungkapan terima kasih dan penghargaan yang sangat spesial penulis haturkan

dengan rendah hati dan rasa hormat kepada kedua orang tua penulis yang

tercinta, Ayahanda Djati Eko Wibowo (alm) dan Ibunda Eko Sutarti yang

dengan segala pengorbanannya, doa restu, nasihat dan petunjuk dari mereka

kiranya merupakan dorongan moril yang paling efektif bagi kelanjutan studi

(5)

v

menghibur dengan kelucuannya bahkan kenakalannya, terimakasih juga buat

doanya yang menguatkan dan mendukung.

4. Semua dosen FTEK yang tidak dapat penulis sebutkan satu – persatu, mereka

telah banyak memberi ilmu, membantu penulis selama penulis berkuliah.

5. Mbak Tien dan Mas Witjak yang telah banyak membantu proses administrasi

selama penulis berkuliah.

6. Sahabat penulis Arnis, Arina, Heri “Maz Bego”, Devina, Syaiful “Saipek” atas

semangat dan dukungannya, teman-teman 2005 atas kebersamaan dan

dukungannya selama penulis menselesaikan skripsi, dan semua teman-teman

yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Kalian semua telah memberi

penulis begitu banyak kenangan yang berharga.

7. Serta semua pihak yang telah banyak membantu hingga terselesaikannya skripsi

ini.

Penulis menyadari bahwa sekeras apapun berusaha tentunya masih ada

keterbatasan dari skripsi ini. Untuk itu penulis senantiasa menerima

komentar-komentar, saran yang positif ataupun kritik yang membangun dari para pembaca

untuk perbaikan ke depan. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak-pihak yang

berkepentingan.

Salatiga, Desember 2011

(6)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……… i

HALAMAN PENGESAHAN ……… ii

INTISARI……… iii

KATA PENGANTAR……… iv

DAFTAR ISI……… vi

DAFTAR GAMBAR……….. x

DAFTAR TABEL……… xii

DAFTAR SINGKATAN……… xiv

DAFTAR SIMBOL…….……… xv

BAB I PENDAHULUAN………. 1

1.1.Tujuan……… 1

1.2.Latar Belakang Masalah……… 1

1.3.Batasan Tugas Akhir……… 4

1.4.Sistematika Penulisan……… 5

BAB II SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK….……… 8

2.1. Prinsip Kerja Sistem Transmisi Serat Optik ……… 8

(7)

vii

2.2.1. Prinsip Perambatan Cahaya dalam Serat Optik …..………. 12

2.2.2. Numerical Aperture ..……… 21

2.2.3. Serat Optik Ragam Tunggal ………….……… 24

2.3. Teknik Multiplexing………..……… 25

2.4. Dasar Sistem Transmisi...…..……… 27

2.4.1. Panjang Gelombang, Frekuensi, dan Spasi Kanal……….… 27

2.4.2. Optical Power and Loss……….……… 30

2.4.3. Modulasi dan Demodulasi…….……… 32

BAB III SISTEM TRANSMISI SDH……….. 36

3.1. Komponen-Komponen Dasar SDH …….……… 37

3.1.1. Container…… ……….. 37

3.1.2. Virtual Container ….……… 38

3.1.3. Tributary Unit ………..……… 38

3.1.4. Tributary Unit Group..……..……… 38

3.1.5. Administrative Unit.………..……… 39

3.1.6. Administrative Unit Group...……… 39

3.1.7. STM-N………..……… 39

3.2. Multiplexing SDH ……… 39

3.3. Struktur Frame SDH……….……… 43

3.3.1. Section Overhead (SOH) ………. 44

(8)

3.3.3. Payload ………. 50

3.3.4. Pointer ………..……… 50

3.4. Elemen Jaringan SDH………..………. 51

3.4.1. Terminal Multiplexer………..…..………. 51

3.4.2. Regenerator………..………. 51

3.4.3. Add/Drop Multiplexer (ADM) …..…..………. 51

3.4.4. Digital Cross Connect………..………. 52

BAB IV TEKNIK DWDM……….……….. 53

4.1. Konsep Dasar WDM, DWDM dan TDM ……… 53

4.1.1. Time Division Multiplexing (TDM)..……… 53

4.1.2. Wavelength Division Multiplexing (WDM) dan Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)……….. 54

4.2. Komponen-Komponen DWDM ...……… 56

4.2.1. Multiplexer……….……… 56

4.2.2. Transmitter……… 57

4.2.3. Wavelength Converter………...……… 58

4.3. Elemen Jaringan DWDM ……….……… 59

4.3.1. Optical Line Terminal…..….……… 59

4.3.2. Optical Add/Drop Multiplexer…………...……… 59

4.3.3. Optical Cross Connect……..……… 62

(9)

ix

Bab V Studi Kasus Penerapan Sistem DWDM dan SDH pada Jaringan Transmisi PT.

XL Axiata tbk.……… ……….. 67

5.1. Pengumpulan Data Jaringan Transmisi PT. XL Axiata tbk. ..……….. 67

5.2. Analisa Penerapan Sistem DWDM pada Jaringan Transmisi PT. XL

Axiata tbk. ….……….……….. 75

Bab VI KESIMPULAN……… 79

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 (a) Time Division Multiplexing (b) Wavelength Division Multiplexing 2

Gambar 2.1 Sistem Transmisi Sederhana 8

Gambar 2.2 Blok Diagram Sistem Komunikasi Menggunakan Serat Optik 9

Gambar 2.3 Kopler Cahaya ke Serat Optik 10

Gambar 2.4 Sinar datang, dipantulkan, dan diteruskan pada batas

diantara 2 medium 14

Gambar 2.5 Sinar dibiaskan menjauhi garis normal, jika n1 > n2 15

Gambar 2.6 Sinar dibiaskan mendekati garis normal, jika n1< n2 15

Gambar 2.7 Spektrum Elektromagnetik untuk Telekomunikasi 16

Gambar 2.8 Rugi-rugi fiber pada spektrum 0,7-1,6 µm 17

Gambar 2.9 Medan listrik pada gelombang yang merambat pada arah z 18

Gambar 2.10 Pelemahan gelombang berjalan 20

Gambar 2.11 Penerima optis dengan detektor cahaya yang diletakkan pada

bidang fokus lensa : (a) Cahaya datang sejajar dengan sumbu

lensa (b) Cahaya datang dibiaskan di ujung permukaan detektor

(c) Cahaya datang dibiaskan di luar permukaan detektor 23

Gambar 2.12 Numerical Aperture (NA) 23

Gambar 2.13 Sinar datang dan perambatan didalam serat 24

(11)

xi

Gambar 2.15 Multiplexing 3 Input 27

Gambar 2.16 Proses PCM 32

Gambar 3.1 Pembentukan Frame STM-N 40

Gambar 3.2 Struktur Frame SDH 44

Gambar 3.3 Section Overhead STM-1 46

Gambar 3.4 Struktur Byte POH VC-3 dan VC-4 48

Gambar 3.5 Struktur Byte POH VC-11 dan VC12 49

Gambar 4.1 (a) Time Division Multiplexing (b) Wavelength DivisionMultiplexing 54

Gambar 4.2 AWG 57

Gambar 4.3 OADM 60

Gambar 4.4 OADM tipikal 61

Gambar 4.5 PxP OXC dengan M panjang gelombang 63

Gambar 5.1. Topologi Jaringan Serat Optik DWDM Link Jakarta - Semarang 69

Gambar 5.2. Topologi Jaringan Serat Optik DWDM Link Semarang - Surabaya 69

Gambar 5.3 Peta Jaringan Serat Optik DWDM Link Jakarta – Semarang –

Surabaya 75

Gambar 5.4. Topologi Jaringan Serat Optik DWDM Link Jakarta –

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Standar Bit Rate SDH 3

Tabel 2.1 Indeks bias beberapa jenis bahan 13

Tabel 2.2 Standar Frekuensi dengan Panjang Gelombang Bersesuaian 28

Tabel 2.3 Nilai Digital Tiap Segmen 34

Tabel 2.4 Nilai Digital Tiap Interval 35

Tabel 5.1 Jarak Serat Optik Jakarta – Semarang 68

Tabel 5.2 Jarak Serat Optik Semarang – Surabaya 68

Tabel 5.3 Parameter Perencanaan Jaringan Serat Optik Jakarta – Semarang 70

Tabel 5.4 Parameter Perencanaan Jaringan Serat Optik Semarang – Surabaya 71

(13)

xiii

DAFTAR SINGKATAN

3R _{Reshape, Retime, Retransmit}

ADM _{Add / Drop Multiplexers}

AIS _{Alarm Indication Signal}

ATM _{Asynchronous Transfer Mode}

AU _{Administrative Unit}

AUG _{Administrative Unit Group}

AWG _{Array Waveguide Gratings}

BER _{Bit Error Rate}

DFB _{Distributed Feed Back}

DWDM _{Dense Wavelength Division Multiplexing}

DXC _{Digital Cross Connects}

EDFA _{Erbium Doped Fiber Amplifier}

FBG _{Fiber Bragg Gratings}

ITU _{International Telecommunication Union}

ITU–T _{International Telecommunication Union – Telecommunication}

Standardization Sector

LED _{Light Emitting Diode}

LTE _{Line Terminating Equipment}

(14)

ODU _{Optical Demultiplexed Unit}

OEO _{Optical to Electrical to Optical}

OLT _{Optical Line Terminal}

OMU _{Optical Multiplexed Unit}

ONU _{Optical Network Unit}

ONT _{Optical Network Termination}

OXC _{Optical Cross Connector}

PDH _{Plesiochronous Digitah Hierarchy}

Pita C / C _band Pita _Conventional / _{Conventional Band}

Pita L / L _band Pita _Long / _{Long Band}

SDH _{Synchronous Digital Hierarchy}

SOH _{Section Overhead}

SONET _{Synchronous Optical Network}

STM _{Synchronous Transfer Mode}

STS _{Synchronous Transport Signal}

TDM _{Time Division Multiplexing}

TDMA _{Time Division Multiple Access}

TM _{Terminal Multiplexer}

TU _{Tributary Unit}

TUG _{Tributary Unit Group}

VC _{Virtual Container}

(15)

xv

DAFTAR SIMBOL

Satuan

v (kecepatan) m/s

c (kecepatan cahaya pada ruang hampa) m/s

n (indeks bias medium) -

θ_{(sudut penerimaan maksimum)} _derajat

d (diameter permukaan photodetector) meter

f (panjang fokus lensa) meter

NA (Numerical Aperture) -

n0 (indeks bias bahan diantara lensa dan photodetector) -

θ_c_{(sudut kritis)} _derajat

n1 (indeks bias sepanjang poros serat, pada pandu gelombang serat optik) -

n2 (indeks bias di luar inti atau indeks selubung, pada pandu gelombang serat optik) -

α₀_{(sudut yang dapat diterima)} _derajat

∆_{f (lebar pita)} _Hz

(16)

λ_{(panjang gelombang)} _meter

v (frekuensi optik) Hz

n (indeks bias medium) -