PAPER
SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK (SKSO)
PENGGUNAAN FIBER OPTIK DALAM KOMUNIKASI RADIO
(RADIO OVER FIBER)
Disusun Oleh :
Lathiful Azhar 121344017 Ria Pratiwi Putri 121344026
PROGRAM STUDI D4 TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
1. JUDUL
Penggunaan Fiber Optik dalam Komunikasi Radio (Radio Over Fiber)
2. TUJUAN
Memahami dan mengetahui penggunaan serat optik pada teknologi Radio Over Fiber (ROF)
Memahami sistem kerja ROF
Mengetahui keuntungan dan kerugian penggunaan ROF
3. LATAR BELAKANG
Terdapat dua macam sistem transmisi data yaitu sistem transmisi dengan menggunakan link radio microwave ( nirkabel ) dan transmisi jaringan melalui kabel fiber optik ( FO ). Transmisi data melalui kabel lebih cepat jika dibandingkan dengan komunikasi melalui link radio microwave karena menggunakan kabel serat optik. Kedua sistem transmisi tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan. Serat optik mempunyai kelebihan yaitu transmisi data yang cepat dan performansi yang prima. Namun memiliki kekurangan yaitu daerah kerja yang kurang luas dan proses instalasi kabel yang membutuhkan biaya yang besar. Sedangkan dengan menggunakan link radio microwave ( nirkabel ), daerah kerjanya cukup luas, biaya pemasangan secara general cukup murah, akan tetapi memiliki kekurangan yaitu kualitas dan performansi yang kurang maksimal dan disertai dengan adanya gangguan sinyal ( propagasi ). Saat ini komunikasi nirkabel telah berubah dari komunikasi suara menjadi multimedia, dimana komunikasi multimedia membutuhkan kecepatan transmisi data yang lebih cepat agar diperoleh hasil yang maksimal. Maka muncul gagasan/ ide untuk menggabungkan kedua sistem transmisi tersebut, dengan harapan akan diperoleh suatu sistem transmisi baru yang lebih baik daripada keduanya. Sistem transmisi tersebut saat ini dikenal sebagai Radio Over Fiber (ROF).
4. TEORI PENDUKUNG A. Pengertian Umum ROF
Radio over Fiber (RoF) adalah suatu sistem hibrida yang mempunyai dua jalur transmisi, serat optik dan jalur bebas radio. Dalam penggunaan sistem RoF, gelombang mikro pita lebar sinyal data dimodulasikan pada pembawa optikal di pemancar utama dan kemudian dikirimkan ke tempat yang berjauhan atau ke pangkalan pemancar lainnya dengan menggunakan serat optik. Pangkalan pemancar kemudian mentransmisikan sinyal RF untuk area yang lebih kecil dengan menggunakan antena gelombang mikro. Sistem yang seperti ini sangatlah penting dalam banyak aplikasi, termasuk komunikasi bergerak dan satelit, WLANs, dan layanan pita lebar bergerak lainnya. Teknik modulasi OFDM mendistribusikan data melalui banyak pembawa yang dipisahkan dengan frekuensi yang akurat dengan pita yang saling berdekatan. Penggunaan FFT pada modulasi memberikan orthogonality untuk setiap pembawa, yang dapat menghindarkan demodulator dalam membaca frekuensi yang bukan miliknya. Kerana itu menggabungkan OFDM dengan serat optik, sistem RoF dapat digunakan untuk transmisi jarak dekat maupun jauh dengan kelajuan data yang tinggi. Ini meningkatkan kemudahan suai dan menyediakan cakupan wilayah yang lebih besar tanpa menyebabkan kenaikan dalam biaya dan kesukaran pada sistem. Sistem ini dibuat untuk dapat membawa data 20 Mbps, menggunakan frekuensi pembawa 2.4 GHz dan tipe modulasi untuk OFDM ialah 16QAM 4 bit untuk setiap simbol. Total power yang dihasilkan oleh sinyal OFDM tersebut menurun seiring dengan ditambahkannya panjang pada serat optik dalam jaringan RoF dari 10 hingga 50 Km.
Gambar 2. Penggambaran Umum Mengenai RoF
dengan menggunakan kabel serat optik dapat menghemat biaya serta menambah performansi untuk high speed fiber berdasarkan akses nirkabel.
Radio over Fiber (RoF) merupakan teknologi baru dalam transmisi yang mengintegrasikan teknik transmisi wireless dan wireline. Dengan RoF, sinar laser dimodulasi oleh sinyal radio dan dikirimkan melalui media serat optik.
B. Sistem Kerja ROF
ROF bekerja berdasarkan prinsip penggabungan segi kelebihan dari serat optik dan nirkabel. Tujuannya agar pengguna dapat menikmati performansi yang lebih bagus daripada nirkabel tetapi tidak semahal pada instalasi kabel serat optic. Dalam cakupan daerah area nirkabel, dapat dipasang link radio over fiber antar Radio Access Point ( RAP ) untuk memancarkan sinyal sebesar daerah sel mikro.
Gambar 3. Radio Access Point Memancarkan Sinyal di Daerah Sel Mikro
Gambar 4. Konsep Sistem Radio over Fiber
Gambar 5. Sistem Komunikasi Radio over Fiber
Gambar 6. Prinsip Kerja Radio over Fiber
C. Klasifikasi ROF
a. ROF berdasar WLAN (60 G Hz band)
ROF ini dapat meningkatkan kapasitas akses nirkabel dengan menggunakan setidaknya 1 satu stasiun dasar untuk komunikasi antar gedung. Akan tetapi sistem ini memiliki kekurangan yaitu bila ada banyak gedung maka akan ada banyak stasiun dasar.
b. ROF berdasar RVC
ROF ini bersifat dinamis, dapat mengikuti pergerakan pengguna. Dengan menggunakan protokol TDMA ( Time Division Multiple Acces ), proses over bandwith bisa lebih cepat. Kelemahan sistem ini adalah memerlukan adanya hand over.
c. ROF untuk daerah terpencil
CS yang memakai Tuneable Transmitter (TT) dan Tuneable Receiver (TR) dapat memperlebar jangkauan gelombang. Selain itu ROF ini memiliki struktur CS yang sederhana. Kelemahan sistem ini adalah kapasitasnya dibatasi jumlah TT dan TR.
D. Kelebihan ROF
a. Rugi-Rugi Rendah
milimeter pada setiap BS, dikuatkan, kemudian diradiasikan. Sistem ini memiliki persyaratan khusus untuk penguat, repeater, equalizers, serta osilator lokal yang digunakan. Solusi alternatifnya adalah menggunakan serat optik, yang menawarkan rugi-rugi yang lebih rendah.
Salah satu jenis serat optik adalah single mode. Serat optik single mode yang terbuat dari kaca memiliki rugi-rugi di bawah 0.2 dB/km dan 0.5 dB/km pada panjang gelombang 1.5 μm dan 1.3 μ. Sedangkan serat optik yang terbuat dari polimer memiliki attenuasi yang lebih tinggi, antara 10-40 dB/km pada daerah panjang gelombang 500-1300 mm. Rugi-rugi ini lebih rendah daripada propagasi ruang bebas dan transmisi kabel tembaga untuk gelombang mikro frekuensi tinggi, sehingga jarak transmisi dapat dinaikkan dan mengurangi daya transmisi yang dibutuhkan
b. Bandwidth yang Lebar
Serat optik memiliki bandwidth yang lebih lebar dibandingkan media wireless. Saat ini bandwidth yang dapat disediakan oleh serat optik mencapai 1.6 THz.
c. Tahan Terhadap Interferensi Radio Frekuensi
Komunikasi serat optik memiliki imunitas terhadap interferensi elektromagnetik karena sinyal ditransmisikan dalam bentuk cahaya melalui serat optik, bukan dalam bentuk gelombang elektromagnetik.
d. Instalasi dan Perawatan yang Mudah
RoF menghilangkan kebutuhan akan osilator lokal dan peralatan lain pada remote stations(RS) karena peralatan modulasi dan switching disimpan di SC dan digunakan bersama oleh beberapa RS. Hal ini menyebabkan RS yang lebih ringan dan kecil, mengurangi biaya instalasi dan perawatan.
e. Menggabungkan alat pengkonversi AM ke FM menjadi alat yang sederhana, berkualitas tinggi, dan hanya dengan 1 proses saja
f. Mengurangi kontaminasi noise dan meningkatkan kualitas pelayanan g. Meningkatkan komunikasi nirkabel dan kapasitas data
E. Kekurangan ROF
dalam cell yang sama, daya RF yang diterima oleh mobile unit yang dekat dengan base station lebih tinggi dibandingkan yang diterima oleh mobile unit yang lebih jauh.
F. Instalasi Jaringan ROF
Saluran dari serat nirkabel ( nirkabel ) ROF harus selalu dihubungkan
Diusahakan untuk tidak memodifikasi unit portabel untuk mencegah seamless roaming
Dengan performansi signal processing di pusat, maka dapat mengurangi system biaya
Gambar 6. Instalasi Fiber Optik ke Tower untuk Komunikasi Radio over Fiber (RoF)
G. Aplikasi ROF
Jaringan Selular
Gambar 7. Jaringan Selular dengan Radio over Fiber
Jaringan mobile merupakan salah satu aplikasi penting teknologi ROF. Hal ini dikarenakan saat ini jumlah pelanggan terutama untuk mobile selular semakin bertambah sehingga perlu dilakukan upaya untuk meningkatan kapasitas dan pelayanan. Dengan ROF, lalu lintas mobile (GSM) dapat disampaikan secara efektif dengan memanfaatkan keuntungan dari teknologi SMF. Alokasi kapasitas yang dinamis juga memberikan keuntungan operasional yang signifikan untuk jaringan selular.
Komunikasi Satelit
Gambar 8. Radio over Fiber untuk Komunikasi Satelit
peralatan frekuensi tinggi dapat terpusat.Aplikasi kedua melibatkan Remoting dari stasiun bumi sendiri. Dengan penggunaan teknologi ROF antena tidak perlu berada dalam wilayah kontrol (misalnya Switching Centre).Mereka dapat diletakkan beberapa kilometer jauhnya untuk meningkatkan visibilitas atau mengurangi gangguan dari sistem terestrial lainnya.
Sistem Distribusi Video
Salah satu area aplikasi utama yang menjanjikan dari sistem RoF adalah distribusi video. Sebagai contoh adalah Video Multipoint Distribution Services (MVDS). MVDS adalah selular sistem transmisi terrestrial untuk video (TV) siaran. Pada awalanya sistem ini hanya dimaksudkan sebagai untuk mengirimkan layanan, tetapi baru-baru ini, sebuah saluran telah dimasukkan dalam rangka membuat layanan interaktif. MVDS dapat digunakan untuk melayani daerah seukuran kota kecil. Frekuensi yang dialokasikan untuk layanan ini berada di 40 GHz band. Pada frekuensi ini, ukuran sel maksimum adalah sekitar 5 kilometer. Untuk memperluas cakupan, diperlukan stasiun relay. Dalam daerah jangkauannya, MVDS dilayani oleh sebuah pemancar, yang terletak baik pada sebuah tiang atau bangunan tinggi. Peralatan dapat disederhanakan dengan menggunakan teknik RoF. Sebagai contoh, daripada menggunakan osilator Gunn dengan antena mereka sendiri dan pipa panas untuk stabilisasi frekuensi, hubungan serat optik dapat digunakan untuk memberi kekuatan baik pada gelombang perjalanan tabung atau solid state penguat pada frekuensi transmit. Hal ini dapat mengurangi berat badan dan angin pemuatan pemancar. Selain itu, serat optik tunggal bisa memberi kekuatan unit pemancar dari jarak beberapa ratus meter.
Layanan Mobile Broadband
mm-gelombang, BTS akan dibuat lebih sederhana hal tersebut membuat biaya menjadi lebih rendah.
WLAN (Wireless LAN)
Pada W-LAN over fiber fungsi central base station analogi headendsedangkan radio access point disebut sebagai RAU (remote access unit). Dalam sistem komunikasi narrow band dan W-LAN konvensional, fungsi pemrosesan sinyal RF seperti up-convertion, modulation, and multiplexing dilakukan di RAU lalu disalurkan ke antena. Sedangkan pada W-LAN over Fiber yang mengadopsi sistem W-LAN konvensional, dapat dilakukan pemusatan pemrosesan sinyal RF pada satu lokasi yang di-shared (head end). Pada gambar 5 dapat dilihat model jaringan W-LAN over fiber.
Gambar 9. Model Jaringan W-LAN over Fiber
Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa RAU akan menjadi lebih sederhana karena hanya melakukan konversi optoelectronic dan fungsi amplification. Berikut ini adalah beberapa keuntungan yang dapatdiperoleh dari sistem W-LAN over fiber :
Rugi-rugi redaman yang rendah
Kebal terhadap interferensi frekuensi radio
Instalasi dan pemeliharaan yang mudah
Konsumsi daya berkurang akibat RAU yang sederhana
Multi-operator dan multi-service
5. ANALISA
Pada teknologi Radio Over Fiber (ROF) ini, sinyal yang memiliki frekuensi radio (RF) dikirimkan dengan menggunakan media fiber optik. Contohnya adalah diagram blok penggunaan ROF pada sistem komunikasi telepon seluler bergerak.
Karena sinyal yang diterima oleh sebuah Radio Access Point (RAP) merupakan sinyal radio microwave, maka terlebih dahulu sinyal tersebut diubah menjadi sinyal cahaya sebelum ditransmisikan. Setelah diubah, maka sinyal pun akan langsung ditransmisikan melalui fiber optik ke arah penerima yang ada di Base Station Central (BSC). Sistem ini merupakan salah satu pengaplikasian teknologi ROF yang banyak digunakan karena dengan menggunakan fiber optik sebagai media transmisi sinyalnya, maka kapasitas bandwidth pun akan menjadi semakin lebar sehingga jumlah pelanggan yang bisa dilayani dalam sebuah sel akan menjadi lebih banyak dan efisien.
Selain itu, karena bandwidth dari fiber optik yang lebar, maka jenis layanan yang dapat ditampung dalam sebuah sistem fiber optik menjadi lebih banyak, sehingga dapat lebih meminimalisir pemasangan saluran transmisi untuk tiap layanan. Penggunaan ROF juga memaksimalkan pengaplikasian sistem ISDN (Integrated Services Digital Network).
6. KESIMPULAN
7. DAFTAR PUSTAKA
https://chatrix.wordpress.com/pengertian-radio-over-fiber-rof/
http://lustyyahulfa.blogspot.com/2011/02/serat-optik-dan-aplikasinya.html?m=1
https://ichbinnia.wordpress.com/2012/08/09/kelebihan-dan-kekurangan-radio-over-fiber/ http://id.wikipedia.org/wiki/Radio_over_fiber
http://digilib.tes.telkomuniversity.ac.id/index.php?
