BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah
Seiring dengan perkembangan teknologi telekomunikasi, kebutuhan akan pertukaran data berkecepatan tinggi juga semakin berkembang. Penggunaan perangkat telekomunikasi, khususnya di dalam ruangan (indoor), juga semakin meningkat. Sistem transmisi yang terbagi menjadi dua, transmisi menggunakan gelombang radio (nirkabel) dan transmisi menggunakan kabel, saat ini sudah terintegrasi untuk perangkat telekomunikasi dalam memenuhi kebutuhan data berkecepatan tinggi. Serat optik merupakan salah satu media transmisi kabel yang mendominasi penggunaannya. Radio over Fiber (RoF) merupakan bagian dari salah satu teknologi sistem komunikasi serat optik yang dapat menjadi salah satu solusi dari kebutuhan data berkecepatan tinggi dengan kapasitas bandwidth lebar [1].
Berdasarkan survei yang dilakukan oleh Ericsson Mobility Report, 80% dari koneksi seluler terjadi di dalam ruangan (indoor). Hal ini membuktikan bahwa tuntutan akan berhasilnya sebuah koneksi telekomunikasi lebih besar terjadi di dalam ruangan (indoor) daripada di luar ruangan (outdoor). Radio over Fiber sebagai bagian dari teknologi komunikasi serat optik yang dapat diintegrasi memiliki beberapa kelebihan. Loss atenuasi yang rendah, kapasitas bandwidth lebar dan kecilnya nilai Reduced Enviromental Impacts (RAUs), merupakan beberapa faktor pendukung RoF dipilih sebagai salah satu solusi data berkecepatan tinggi, khususnya di dalam ruangan (indoor). [2][3][4]
Pada penelitian yang dilakukan oleh Arunava Seal, Samriddhi Bhutani dan Sangeetha A, dapat disimpulkan bahwa penggunaan RoF untuk aplikasi dalam ruangan bersifat menguntungkan dari segi desain, instalasi dan operasi sistem. Pada penelitian oleh Arunava Seal, Samriddhi Bhutani dan Sangeetha ini, digunakan bandpass filter, sebuah power amplifier dan antenna yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz. Penggunaan kabel serat optik 0,16 km, CW Laser sebagai sumber optik dan Pseudo-Random Bit Sequence Generators untuk mengirim bit pada penelitian sebelumnya, merupakan faktor pendukung jaringan yang fokus untuk penggunaan
jaringan telekomunikasi dalam ruangan (indoor). Dari penelitian tersebut didapatkan bahwa arsitektur Radio over Fiber menghasilkan gain pada antena transmisi sebesar 55,31 dB. Hal ini membuktikan penggunaan sistem jaringan integrasi antara media transmisi kabel dan nirkabel seperti radio over fiber, dapat mendukung komunikasi data berkapasitas dan berkecepatan tinggi untuk proses telekomunikasi di dalam ruangan. [2]
Pada penelitian ini penulis akan melakukan set up arsitektur jaringan sistem komunikasi Radio over Fiber yang diaplikasikan pada telekomunikasi dalam ruangan. Sistem komunikasi Radio over Fiber pada penelitian ini menggunakan Pseudo-Random Bit Sequence Generators sebagai pengirim bit pada sistem jaringan dengan bit rate 1Gbps. Jenis modulasi digital yang digunakan pada sistem jaringan adalah Phase Shift Keying Modulation (PSK), tepatnya Differential Phase-Shift Keying (DPSK). Penggunaan sistem modulasi digital PSK sesuai dengan penelitian sebelumnya terhadap sistem jaringan radio over fiber dimana modulasi digital yang digunakan adalah DPSK, OQPSK, CPSK, dan MSK. Dan sinyal data memiliki frekuensi 250 GHZ dan 255 GHz [5]. Variasi terhadap simulasi sistem jaringan radio over fiber adalah menggunakan variasi perangkat power splitter yang terdiri dari 1:2, 1:4, dan 1:8. Serta variasi jarak kabel serat optik yaitu 8 km, 10 km, 20 km, dan 30 km. Panjang kabel serat optik dibatasi hingga 30 km karena pengaplikasian dari sistem jaringan adalah untuk dalam ruangan (indoor). Modulator eksternal Mach-Zehnder Modulator (MZM) dan sebuah optical amplifier atau penguat optik berjenis Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) digunakan pada penelitian ini. Kemudian dilakukan analisis parameter hasil simulasi dengan memperhatikan parameter perfomansi seperti Power Link Budget (PLB), Rise Time Budget (RTB), Signal to Noise Ratio (SNR), Q-Factor, dan Bit Error Rate (BER).
1.2 Rumusan Masalah
Perumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana menganalisis performansi arsitektur jaringan Radio over Fiber untuk pengaplikasian sistem telekomunikasi dalam ruangan (indoor). Dengan parameter performansi yang akan
dianalisis yaitu Power Link Budget (PLB), Rise Time Budget (RTB), Signal to Noise Ratio (SNR), Q-Factor dan Bit Error Rate (BER).
Arsitektur jaringan radio over fiber yang dianalisis pada penelitian ini menggunakan modulasi digital Differential Phase-Shift Keying (PSK) dan Pseudo-Random Bit Sequence Generators digunakan untuk pengiriman bit pada sistem jaringan. Penelitian ini disimulasikan dengan menggunakan Mach-Zehnder Modulator (MZM). Panjang gelombang optik yang digunakan adalah sebesar 1550 nm dan menggunakan filter Bessel Optical Filter dan Low Pass Filter. Dengan variasi power splitter yang terdiri dari 1:2, 1:4 dan 1:8. Serta variasi jarak kabel serat optik (fiber length) yaitu 8 km, 10 km, 20 km, dan 30 km.
Penelitian dimulai dengan perhitungan setiap parameter secara matematis. Perhitungan meliputi parameter performansi Power Link Budget (PLB), Rise Time Budget (RTB), Signal to Noise Ratio (SNR), Q-Factor dan Bit Error Rate (BER). Setelah hasil perhitungan matematis didapatkan, dilakukan set up sistem jaringan radio over fiber pada perangkat lunak. Lalu dilakukan simulasi terhadap sistem jaringan. Tahap akhir yaitu menganalisis hasil simulasi dan mendapatkan parameter performansi jaringan arsitektur Radio over Fiber untuk pengaplikasian sistem telkomunikasi dalam ruangan (indoor).
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah untuk mengamati performansi arsitektur sistem jaringan komunikasi Radio over Fiber untuk pengaplikasian telekomunikasi dalam ruangan (indoor), dengan menggunakan jenis modulasi digital DPSK dan variasi simulasi terhadap power splitter dan variasi jarak kabel serat optik atau fiber length.
1.4 Batasan Masalah
Batasan-batasan masalah yang ditetapkan pada penelitian ini adalah: 1. Jenis modulasi digital yang digunakan adalah DPSK.
2. Variasi power splitter yang digunakan adalah 1:2, 1:4, dan 1:8. 3. Variasi fiber length adalah 8 km, 10 km, 20 km dan 30 km.
4. Menggunakan Mach Zehnder Modulator dan hanya membahas penggunaan perangkat sebagai modulator eksternal pada sistem jaringan RoF.
5. Menggunakan optical amplifier berjenis Erbium Doped Fiber Amplifier pada sistem jaringan dan hanya membahas penggunaan perangkat sebagai pre-amplifier pada sistem jaringan RoF.
6. Simulasi jaringan menggunakan perangkat lunak.
7. Melakukan simulasi arsitektur jaringan Radio over Fiber dengan format modulasi digital.
8. Hanya membahas arsitektur sistem jaringan RoF dan penggunaan perangkat secara umum.
9. Panjang gelombang di setiap sistem jaringan adalah 1550 nm.
10. Parameter pengamatan performansi adalah Power Link Budget (PLB), Rise Time Budget (RTB), Signal to Noise Ratio (SNR), Q-Factor dan Bit Error Rate (BER).
1.5 Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah melakukan simulasi dengan menggunakan perangkat lunak. Model sistem untuk penelitian ini terdiri dari beberapa bagian yaitu blok transmitter atau blok pengirim, blok optical link, dan blok receiver atau blok penerima, Sistem jaringan akan disimulasikan menggunakan jenis modulasi digital yaitu Differential Phase-Shift Keying (DPSK). Metode penyelesaian awal dari penelitian adalah penggunaan Pseudo-Random Bit Sequence Generators untuk pengiriman bit dengan bit rate 1 Gbps. Sinyal data dimodulasi menggunakan modulasi digital DPSK dengan frekuensi radio sebesar 250 GHz dan 255 GHz. Selanjutnya data melewati modulator eksternal Mach-Zehnder Modulator (MZM) yang disambungkan dengan beberapa variasi panjang kabel serat optik yang terdiri dari 8 km, 10 km, 20 km dan 30 km. Pada simulasi terdapat beberapa variasi perangkat power splitter yang terdiri dari power splitter 1:2, 1:4 dan 1:8. Metode penyelesaian selanjutnya yaitu pemilihan photodetector pada blok penerima, dan digunakan photodetector jenis APD. Pengamatan terhadap
Rise Time Budget (RTB), Signal to Noise Ratio (SNR), Q-Factor serta Bit Error Rate (BER), merupakan metode penyelesaian terakhir dari penelitian.
1.6 Sistematika Penelitian
Berikut sistematika dari penelitian: BAB I PENDAHULUAN
Membahas mengenai latar belakang penelitian, tujuan serta perumusan masalah. Juga meliputi batasan masalah serta metode penelitian yang digunakan.
BAB II DASAR TEORI
Menjelaskan dasar teori dari sistem komunikasi serat optik Radio over Fiber, serta penguraian definisi beberapa parameter yang terdapat pada penelitian.
BAB III PERENCANAAN SISTEM
Membahas perancangan arsitektur yang digunakan pada penelitian, serta diagaram alir yang akan dilakukan pada proses analisis.
BAB IV ANALISIS DAN SIMULASI
Menyajikan hasil dari analisis sistem yang dilakukan pada penelitian ini.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Menguraikan kesimpulan dari penelitian dan pemberian saran terhadap penelitian
