PENGUKURAN JITTER PADA ELEMEN - ELEMEN SDH
Sigit Sugiarto¹, A. Hambali², Teha Tearalangi³
¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom
Abstrak
Sistem SDH merupakan suatu sistem transmisi digital yang muncul setelah sistem PDH. Sistem SDH dapat memperbaiki kapasitas dan fleksibilitas sistem PDH. Terminal multiplexer, add drop multiplexer,digital cross connect dan regenerator adalah Elemen elemen SDH. Setiap elemen mempunyai fungsi yang penting bagi kelancaran system SDH. Kinerja masing masing elemen SDH berpengaruh pada kelayakan sistem SDH. Banyak parameter yang dapat menghambat kinerja dari jaringan SDH. Salah satu yang menjadi penghambat kinerja dari elemen SDH adalah Jitter.Jitter dapat di timbulkan oleh Multiplexer maupun Regenerator pada elemen SDH. Dengan adanya jitter akan menurunkan kualitas sistem transmisi digital dengan merusak kemampuan penerima untuk menentukan bit decision yang benar. Untuk mengetahui kemampuan Elemen SDH dari pengaruh jitter maka dilakukan simulasi dengan memberikan inputan berupa jitter dengan amplitudo jitter yang bervariasi dengan batas maksimal amplitudo jitter sebesar 20 Unit Interval. Parameter yang disimulasikan yaitu Bit Rate, BER, Bentuk Pulsa dan sensitivitas. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa BER yang dihasilkan pada elemen SDH kecepatan maksimal 622 Mbps adalah 10-4 dan toleransi bit rate sebesar 17 ppm dengan metode yang digunakan adalah proses justifikasi dan pembufferan slip. Sedangkan pulsa 1 mengalami penurunan sebesar 0,3065 Volt dan pulsa 0 mengalami penurunan sebesar 0,0145 Volt.Pengukuran dilakukan di laboratorium Risti pada bulan agustus 2007.
Kata Kunci :
-Abstract
SDH system is a digital transmission system, that appear after PDH system. SDH system can solve capacity and fleksibility problem from PDH system. The Element in SDH system are Terminal multiplexer, add drop multiplexer,digital cross connect and regenerator. The each element have important function to support the performance of SDH system. The performance effect of each element SDH to suport eligibled SDH system. There are more of to obstacle SDH Network performance. One of to obstacle SDH Network performance is jitter. Jitter can be tunned up by multiplexer or regenerator on SDH elements. This jitter wills decrease the quality of digital transmission system with damaged accepting ability for decide the true bit decision. For knowing SDH element ability with jitter influences, so we can make simulation by giving jitter as input with various jitter amplitudes but the jitter amplitude maximum are 20 Interval Unit. Bit rate, BER , pulse form and sensitivity as parameter simulated. The experiment result shows BER which is produced by SDH elements maximum speed 622 Mbps are 10-4 and bit rate tolerance are 17 ppm with the method which is used is a justification process and slip buffer. More over 1 pulse decrease 0,306 volts and 0 pulse decrease 0,0145 volts.Measurement the device in Transmission Laboratory of PT TELKOM Research and Technology Division at August 2007.
-BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. SISTEM TRANSMISI SDH
2.1.1. Konsep Dasar
Dengan pesatnya perkembangan zaman dan kebutuhan untuk mengatur jaringan yang seefisien mungkin, maka muncul teknologi transport seperti teknologi transmisi PDH (Pleisochronous Digital Hierarchy). Namun sistem PDH tersebut memiliki kelemahan. Adapun kelemahan dari PDH adalah :
1. Topologi PDH yang tidak fleksibel mengakibatkan penggunaan perangkat digital rendah menjadi kurang efektif dan pengoptimalan routing tidak dapat dicapai.
2. Tidak ada spesifikasi internasional tentang interface optik yang standar.
3. Tidak tersedianya bit overhead pada struktur framenya untuk keperluan manajemen sistem secara sentralisasi.
Kemudian dengan ditemukannya sistem SDH (Synchronous Digital
Hierarchy) maka dapat mengatasi kelemahan yang ada pada sistem PDH tersebut.
Adapun kelebihan dari sistem SDH adalah :
1. Proses multiplexing pada SDH lebih fleksibel bila dibandingkan dengan sistem PDH. Pada SDH juga terdapat software yang dapat secara langsung melakukan proses demultiplexing terhadap sinyal kecepatan tinggi menjadi sinyal tributari dengan kecepatan rendah.
2. Pada SDH terdapat spesifikasi optik dan elektrik standar sehingga perangkat yang berasal dari pabrik yang berbeda dapat bekerja secara kompatibel satu sama lain.
3. Jaringan SDH sangat kompatibel dengan jaringan yang sudah ada (PDH). Selain itu jaringan SDH juga memiliki kemudahan dalam instalasi pada jaringan yang sudah tersedia.
5. SDH memiliki kanal tansmisi yang besar, selain itu juga memiliki sistem proteksi yang lebih baik dari PDH.
Sistem SDH merupakan teknologi yang paling mendekati pada apa yang dibutuhkan pelanggan di masa mendatang. Pada SDH dapat dilakukan pengontrolan manajemen jaringan melalui software secara fleksibel, yaitu pada perangkat SDH seperti Mux (Multiplexer), ADM (Add Drop Multiplexer) dan DXC (Digital Cross
Connect). Dari kelebihan SDH tersebut diharapkan dapat tercapai tujuan dari para
pengelola jaringan telekomunikasi (operator) untuk meningkatkan fleksibilitas jaringan telekomunikasi dan dapat memperkecil biaya pengoperasian jaringan dengan cara mengurangi pengoperasian oleh manusia.
2.1.2. Kecepatan SDH
Dalam rekomendasi ITU-T G .707,708,709 ditetapkan bit rate dasar sebesar 155,52 Mbps. Untuk kecepatan yang lebih tinggi maka kecepatannya merupakan kelipatan dari kecepatan dasar yaitu 155,52 Mbps x N yang dapat diartikan sebagai STM-N (Synchronous Transfer Modul - N). Sampai saat ini nilai N yang telah dipergunakan adalah N = 1, 4, 16 dan 64 sehingga didapat untuk :
Tabel 2.1. Bit Rate SDH
STM-1 155,52 Mbps 63xE1 atau 3xE3
STM-4 622,08 Mbps 252xE1 atau 12xE3
STM-16 2488,32 Mbps 1008xE1 atau 48xE3
STM-64 9953,28 Mbps 4032xE1 atau 192xE3
Oleh sebab itu, teknologi transmisi SDH dapat digunakan untuk menggantikan atau sebagai pendukung teknologi transmisi sistem PDH yang masih beroperasi.
2.1.3. Struktur Frame STM – 1 (155,52 Mbps)
Struktur frame STM–1 pada SDH terdiri dari frame berukuran 9 baris dan 270 kolom, tiap kolomnya memiliki lebar 1 byte dan memiliki periode 125µs dengan setiap byte mewakili satu kapasitas transmisi sebesar 64 Kbps. Pada 9 byte pertama digunakan untuk overhead dan pointer, sedangkan 261 byte digunakan untuk
9 x N Kolom (Byte) 261 x N Kolom (Byte)
RSOH
AU PTR
MSOH
STM-N Payload 9 Baris
125 s 270 x N Kolom
Arah Transmisi 3
5 9
Gambar 2.1. Struktur Frame SDH
1. SOH (Section Overhead)
SOH yaitu bit tambahan untuk memastikan bahwa informasi payload dapat ditransmisikan secara normal dan fleksibel dan digunakan untuk proses manajemen operasi dan pemeliharaan jaringan. SOH pada frame SDH terletak pada baris ke 1 sampai baris ke 3 dan baris ke 5 sampai baris ke 9. SOH terbagi menjadi 2 yaitu :
a. RSOH (Regenerator Section Overhead)
Bagian ini berukuran 3 x 9 terletak pada baris ke 1 sampai baris ke 3 dan terdiri dari byte overhead yang digunakan untuk pengendalian pengiriman informasi (payload) dari satu pengirim ke penerima.
b. MSOH (Multiplexer Section Overhead)
2. Information Payload
Information Payload digunakan untuk menyimpan berbagai informasi dalam
frame SDH. Secara horisontal, kolom 10 x N sampai 270 x N dan secara vertikal baris ke 1 sampai baris ke-9 merupakan lokasi Informasi Payload pada frame SDH. POH merupakan bagian dari payload yang berfungsi untuk monitoring, manajemen dan kontrol jalur performansi.
3. AU (Administrative Unit) / Pointer
Bagian ini berukuran 1 x 9 byte terdiri dari byte yang berfungsi untuk mengatur peletakan container yang berisi informasi ke dalam frame STM-1 dan untuk menunjukkan dimana byte pertama dan Information Payload dalam STM-N sehingga penguraian informasi dapat dilakukan dengan baik pada penerimaan akhir.
2.2. ELEMEN – ELEMEN SDH
2.2.1. Terminal Multiplexer
Terminal Multiplexer berfungsi untuk memultipleks sinyal-sinyal tributary (sinyal masukan) ke dalam sinyal aggregate.
Gambar 2.2 Terminal Multiplexer
2.2.2. Add Drop Multiplexer (ADM)
ADM adalah suatu perangkat yang berfungsi untuk memultipleks sinyal sinyal PDH atau SDH dan juga mempunyai kemampuan untuk drop insert sinyal tributary.ITU-T tclah mendefinisikan bahwa sinyal tributary PDH / VC dalam suatu ADM dapat didrop dari jalur Utama dan dikeluarkan sebagai aggregate.
Tributary
Drop Insert
West East
Aggregate
Gambar 2.3 Add Drop Multiplexer
2.2.3. DXC ( Digital Cross Connect )
DXC adalah suatu perangkat yang berfungsi untuk memultipleks tributary dan sebagai switching berbagai macam level sinyal antara STM.
Gambar 2.4 DXC
2.2.4. Regenerator
2.3 Jitter
2.3.1 Definisi Jitter
Jitter adalah kesalahan kecepatan fasa yang disebabkan oleh perubahan sesaat
yang tidak kumulatif dari suatu significant instant sinyal digital terhadap posisi idealnya. Atau dengan kata lain Jitter adalah pergeseran sumbu nol pada suatu sinyal (digital) dari waktu yang diharapkan.
Gambar 2.5 Jitter
2.3.2 Jitter yang dianalisa
Jitter yang dianalisa adalah sebagai berikut : 1. Jitter Tolerance
Jitter Tolerance digunakan untuk mengukur seberapa besar kemampuan
perangkat ADM dan DXC yang dites dapat mentolerir jitter yang datang pada bagian inputnya.
2. Jitter Generation
Jitter generation atau sering juga disebut dengan jitter product didefinisikan
sebagai nilai atau besar jitter yang dibangkitkan oleh peralatan yang dites itu sendiri ketika sinyal yang tanpa jitter menjadi inputnya.
3. Jitter Transfer
Jitter transfer digunakan untuk menganalisa berapa besar amplitudo jitter
yang ditransmisikan ke output ketika gelombang sinus modulasi jitter (sine
wave phase modulation) dipakai untuk mengukur sinyal input perangkat yang
Jenis Jitter
1. Jitter adalah pergeseran sumbu nol pada suatu sinyal (digital) dari waktu
yang diharapkan.
2. Wander adalah Kesalahan fasa yang diakibatkan oleh efek dari siklus variasi
suhu pada kabel.
2.3.3 Satuan Jitter
Karena jitter adalah variasi fasa dan nilainya adalah sebuah evaluasi parameter untuk kualitas transmisi sinyal digital maka unit-unit berikut harus ditetapkan untuk semua kode transmisi.
Karena alasan ini “Unit Interval ( UI ) digunakan sebagai satuan untuk amplitudo jitter dan 1 UI ditetapkan sebagai 1 cycle of the clock.
2.3.4 Efek Jitter
Dengan adanya Jitter pada sistem transmisi SDH akan menimbulkan beberapa gangguan yaitu:
1. Jitter akan menimbulkan dua efek dalam transmisi suatu aliran pulsa digital yaitu:
Pada proses regenerasi,keputusan (bit decision) dapat bergeser dari pusat mata sinyal, sehingga diperlukan margin terhadap derau.
Pada output demultiplekser asinkron (atau pada input sentral digital) , jitter dapat menimbulkan slip karena overflow pada penyimpanan elastic, yang dapat menyebabkan hilangnya penyesuai frame dalam sinyal tributary.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengukuran dan analisa yang telah dilaksanakan,dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
1. Penyebab utama jitter adalah tidak sinkronnya clock yang merupakan akibat tidak stabilnya catuan dan berubahnya fasa dari suatu sinyal saat melewati rangkaian LC.
2. Jitter yang diperbolehkan masuk ke dalam jaringan tanpa menimbulkan gangguan ditentukan oleh dua faktor, yaitu :
a. Kesanggupan dari perangkat untuk mengambil clock secara akurat dari sinyal data yang terjitter.
b. Kesanggupan komponen lain untuk mengakomodasi laju data input yang bervariasi secara dinamis.
3. Jitter kurang berpengaruh terhadap parameter sensitivitas. Didapatkan nilai
sensitivitas terkecil sebesar -38,2 dbm pada port STM-4.
4. Bentuk pulsa yang dihasilkan menyebabkan penurunan nilai tegangan, dimana pulsa “1” mengalami penurunan sebesar 0,3065 Volt sedangkan pulsa “0” mengalami penurunan sebesar 0,0145 Volt dalam periode pengukuran selama 24 jam.
5. Besarnya bit rate dapat mempengaruhi besarnya kapasitas buffer yang dibutuhkan. Pada pengukuran port E1 memiliki toleransi sebesar 17 ppm dan yang paling kecil adalah port STM-1 sebesar 8 ppm.
6. Penurunan kualitas terjadi ketika suatu perangkat diberi masukan berupa
jitter. Ketika nilai jitter tersebut diperbesar maka akan didapat batas nilai
jitter dimana hasil pengukuran telah outspek dari STEL. Dari hasil
pengukuran nilai jitter tersebut sama dengan jitter tolerance yaitu sebesar
5.2 SARAN
Untuk mengembangkan Tugas Akhir ini menjadi lebih baik diharapkan ke depannya :
1. Sebaiknya Grade dari STEL yang ditetapkan harus lebih tinggi lagi yaitu mendekati hasil ukur agar perangkat yang diukur memang benar – benar teruji kehandalannya.
2. Pengukuran semua parameter uji pada perangkat sebaiknya dilakukan berulang kali untuk mendapatkan hasil yang akurat (minimal 10 kali).
3. Sebaiknya pengukuran juga dilakukan pada perangkat yang telah terpasang dan dilakukan secara berkala.
4. Sebaiknya pengukuran juga dilakukan pada perangkat yang berbeda vendor agar dapat dilakukan pembanding.
DAFTAR PUSTAKA
1. Freemen, R , Telecommunication Transmission Handbook, John Willey and Sons; New York ,1991.
2. Istikhori,Eris,Evaluasi Fleksibilitas Perangkat ADM600 (1651SM) Pada Sistem Komunikasi Serat Optik Northern Ring Route Ring I, STT Telkom, 2001.
3. Bahtiar, Analisis Performansi Jitter Pada Sistem Transmisi SDH, STT Telkom, 1996. 4. Jonathan, Gideon, Diktat Kuliah Rekayasa Transmisi Radio,STT Telkom, 2004. 5. PT. TELKOM INDONESIA, DIV RisTI ,SPESIFIKASI TELEKOMUNIKASI,1997. 6. Setiawan,F.W, Evaluasi Perangkat Mux SDH STM-16 Melalui Pengukuran,STT
Telkom, 2004.
7 Sitohang, Marlinda, Pengukuran Jitter pada SDH,STT Telkom, 2001. 8. Xiaomin, Zhou, SDH Optical Transmission System,Beijing, 1999.
9. Takasaki, Yoshitaka, Digital Trasmission Design and Jitter Analysis , London , 2003.
10. R.Trischita, Patrick and Eve L. Varma, Jitter in Digital Transmission Systems, London, 2004.
