TUGAS AKHIR
ANALISIS KARAKTERISTIK TRANSMISI OPTIK
MENGGUNAKAN PERANGKAT DWDM
(STUDI KASUS PADA PT. INDOSAT)
O
L
E
H
DANIEL SEMBIRING
050402004
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ANALISIS KARAKTERISTIK TRANSMISI OPTIK
MENGGUNAKAN PERANGKAT DWDM
(STUDI KASUS PADA PT. INDOSAT)
Oleh :
DANIEL SEMBIRING
050402004
Disetujui oleh:
Pembimbing,
MAKSUM PINEM ST, MT
NIP.
132 282 135Diketahui oleh:
Pelaksana Harian Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,
PROF. DR. IR. USMAN BAAFAI
NIP. 19461022 1973021001
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Kinerja dari sistem transmisi optik dipengaruhi oleh karakteristik
optik yang terdapat pada jaringan transmisi optik. Beberapa karakteristik yang
mempengaruhi kinerja dari sitem transmisi optik antara lain level daya transmitter
dan receiver serta redaman transmisi.
Dalam Tugas Akhir ini akan dilakukan pengukuran dan
perhitungan karakteristik optik pada transmisi optik. Adapun karakteristik yang
akan diukur adalah level daya transmitter dan receiver pada perangkat transmisi,
sedangkan karakteristik optik yang dihitung adalah besar redaman transmisi.
Pengukuran level daya transmitter dan receiver dilakukan pada saat instalasi awal
dan setahun operasional sistem transmisi. Teknologi pentransmisian sinyal optik
menggunakan DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Transmisi
optik yang akan dianalis adalah transmisi backbone milik PT. INDOSAT North
Sumatera Regional sepanjang Medan sampai dengan Ujung Tanjung. Transmisi
optik Medan sampai Ujung Tanjung terbagi dalam beberapa segmen.
Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa besar level daya
transmitter dan receiver setiap segmen pada transmisi Medan – Ujung Tanjung
saat instalasi awal berbeda dengan besar level daya transmitter dan receiver
transmisi Medan – Uujung Tanjung saat setahun operasional. Perhitungan besar
redaman transmisi Medan – Ujung Tanjung diperoleh dengan dua cara yaitu
dengan selisih besar level daya transmitter dan receiver setiap segmen serta
dengan parameter link power budget. Perbandingan hasil perhitungan redaman
transmisi Medan – Ujung Tanjung menunjukkan adanya penambahan redaman
sebesar 0.6 dB akibat dari kabel putus pada link Bagan Batu – Ujung Tanjung dan
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini
yang berjudul “Analisis Karakteristik Transmisi Optik Yang Menggunakan
Perangkat DWDM (Studi Kasus Pada PT. INDOSAT, Tbk).”
Adapun penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat kelulusan
yang harus diselesaikan penulis sebagai mahasiswa Pendidikan Strata 1 Jurusan
Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini penulis banyak menerima bantuan
dan dukungan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Ir.Usman Ba’afai, dan Bapak Rahmat Fauzi, ST, MT
selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro USU.
2. Bapak Maksum Pinem, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir,
atas segala bimbingan, pengarahan,motivasi dan dukungannya.
3. Bapak Ir. Sumantri Zulkarnain selaku Dosen Wali penulis, atas bimbingan
dan arahannya selama dalam menyalesaikan perkuliahan.
4. Bapak Suherman dan Bapak David Sinaga (PT . INDOSAT North
Sumatera Regional) atas segala bantuannya kepada penulis dalam
5. Seluruh bapak dan ibu dosen Departemen Teknik Elektro USU, khususnya
bapak dan ibu dosen pada Sub Jurusan Teknik Telekomunikasi.
6. Bapak dan ibu staf pegawai Departemen Teknik Elektro.
7. Orang tua penulis, Bapak S.M Sembiring dan Ibu Rosalina Sitepu (in
memoriem) yang dengan sabar membesarkan dan mendidik penulis, nenek
biring, yang selalu memberi motivasi dan arahan dan doa kepada penulis,
kakak penulis Rivayani Rika Sembiring/suami Petrus M H Simaramata
dan keponakan penulis Nicola Simarmata.
8. Riris Banurea yang selalu memberikan semangat dan setia kepada penulis.
9. Rekan-rekan Jurusan Teknik Elektro stambuk 2005 khususnya Elis, Eko,
Richard, Colin Vincent Napitupulu, Edison (Lae Kandung), Rainhard,
Kristopher, Bimbo, Apriany, Eternal, Mikha, beserta rekan-rekan lain yang
tidak dapat disebutkan seluruhnya.
Akhir kata, penulis menyadari banyak terdapat kekurangan dalam Tugas
Akhir ini dan mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk
kesempurnaan dari Tugas Akhir ini. Semoga dapat bermanfaat bagi siapa saja
yang membacanya.
Medan, 24 September 2009
Penulis,
Daniel Sembiring
DAFTAR ISI
ABSTRAK………....i
KATA PENGANTAR………...ii
DAFTAR ISI………...……....iv
DAFTAR TABEL………...viii
DAFTAR GAMBAR………..ix
BAB I PENDAHULUAN………...……1
I.1. Latar Belakang………...…………....…....1
I.2. Rumusan Masalah………..……3
I.3. Tujuan Penulisan………..……..4
I.4. Batasan Masalah………..……..4
I.5 Metodelogi Penulisan………..……..5
I.6. Sistematika Penulisan………..………..5
BAB II Konsep Dasar Serat Optik dan Dense Wavelength Division Multiplexing...6
II.1. Umum……….6
II.2. Struktur Kabel Serat Optik...6
II.3 Jenis Serat...7
II.4 Transmisi Serat Optik...9
II.5 Karakteristik Transmisi Optik...9
II.5.1. Panjang Gelombang………10
II.5.4. Redaman Saluran………....13
II.5.5. Link Power Budget...13
II.5.6. Daya Terima………...14
II.5.7. Amplifier (Penguat)………15
II.5.8. Dispersi………..15
II.6. Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)………...17
II.6.1. Konsep Dasar DWDM………18
II.6.2. Spasi Kanal………...19
II.6.3. Kelebihan Teknologi DWDM………...20
II.6.4. Elemen Jaringan DWDM………22
II.6.5. Konfigurasi Sistem DWDM………..………..24
II.6.6. Sumber Laser DWDM dan Detektor DWDM……….25
II.7. Alat Ukur………..25
II.7.1. Optical Time Domain Reflectometer (OTDR)……..25
II.7.2. Power Meter...28
BAB III KONFIGURASI TRANSMISI OPTIK MEDAN – UJUNG TANJUNG………...29
III.1. Umum………...29
III.2. Jaringan Fiber Optik PT. Indosat North Sumatera Regional...29
III.3. Konfigurasi Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung……...31
III.3.1. Segmen Medan PKM………....33
III.3.2. Segmen Tebing Tinggi………..34
III.3.3. Segmen Simpang Kawat………...36
III.3.5. Segmen Bagan Batu………..39
III.3.6. Segmen Ujung Tanjung………...……..40
III.4. Pengukuran Karakteristik Optik Link Medan – Ujung
Tanjung………...41
BAB IV ANALISIS HASIL PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN………43
IV.1. Umum……….43
IV.2. Hasil Pengukuran………43
IV.2.1. Sisi Transmitter Medan – Ujung Tanjung………….43
IV.2.2. Sisi Transmitter Ujung Tanjung – Medan…………..44
IV.3. Perhitungan Redaman (Loss) Saluran Transmisi Optik Medan
– Ujung Tanjung dengan Level Daya...45
IV.3.1. Redaman (Loss) pada Sisi Transmitter Medan –
Ujung Tanjung Saat Sistem Transmisi Setahun
Beroperasional...45
IV.3.2. Redaman (Loss) pada Sisi Tranmsitter Ujung Tanjung
– Medan Saat Sistem Transmisi Setahun
Beroperasional...46
IV.4. Data Pengukuran Instalasi Awal...47
IV.5. Perhitungan Redaman (Loss) Saluran Transmisi Optik Medan –
Ujung Tanjung dengan Data Pengukuran Level Daya Saat
Instalasi Awal...48
IV.5.1. Redaman (Loss) pada Sisi Transmitter Medan – Ujung
IV.5.1. Redaman (Loss) pada Sisi Transmitter Ujung Tanjung –
Medan Saat Instalasi Awal...50
IV.6. Perhitungan Redaman (Loss) Total Saluran Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung dengan Parameter Link Power Budget...51
IV.7. Perbandingan Analisis Redaman (Loss) Total Saluran Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung...59
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………...60
V.1 Kesimpulan………..…………60
V.2 Saran………...61
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi teknis transmisi fiber optik PT. INDOSAT, Tbk....31
Tabel 4.1 Tabel hasil pengukuran karakteristik untuk sisi transmitter optik pada
transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung saat sistem transmisi
setahun beroperasional... ...44
Tabel 4.2 Tabel hasil pengukuran karakteristik untuk sisi transmitter optik pada
transmisi optik link Ujung Tanjung – Medan saat sistem transmisi
setahun beroperasional...44
Tabel 4.3 Tabel data pengukuran karakteristik optik untuk sisi transmitter optik
pada transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung saat instalsi
awal...48
Tabel 4.4 Tabel hasil pengukuran karakteristik optik untuk sisi transmitter optik
pada transmisi optik link Ujung Tanjung – Medan saat instalasi
awal...48
Tabel 4.5 Tabel perbandingan analisis redaman (loss) total saluran transmisi optik
Medan - Ujung Tanjung dengan level daya dan parameter link power
budget pada sisi transmitter...54
Tabel 4.6 Tabel perbandingan analisis redaman (loss) total saluran transmisi
optik Ujung Tanjung - Medan dengan level daya dan parameter link
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Stuktur Kabel Serat Optik...7
Gambar 2.2 Jenis Serat Optik Singlemode... 8
Gambar 2.3 Jenis Serat Optik Multimode...8
Gambar 2.4 Diagram Sistem Transmisi Serat Optik...9
Gambar 2.5 Window Siskom Serat Optik...10
Gambar 2.6 Link Point To Point dan Parameter – parameternya...13
Gambar 2.7 Pulsa bertambah lebar disebabkan oleh peristiwa dispersi……....15
Gambar 2.8 Jaringan yang menggunakan DWDM………..……..18
Gambar 2.9 Sistem DWDM satu arah...24
Gambar 2.10 Sistem DWDM dua arah...24
Gambar 2.11 Blok Diagram OTDR...28
Gambar 3.1 Konfigurasi jaringan transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung...32
Gambar 3.2 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen MDN_PKM...33
Gambar 3.3 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen TBT...34
Gambar 3.4 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen SPKW………...36
Gambar 3.5 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen RAP...37
Gambar 3.6 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen BGBT...39
Gambar 3.7 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen UTJ...40
Gambar 4.1 Grafik perbandingan perhitungan redaman (loss) total saluran
link budget dengan perhitungan redaman (loss) menggunakan data
pengukuran level daya...57
Gambar 4.2 Grafik perbandingan perhitungan redaman (loss) total saluran
transmisi optik Ujung Tanjung - Medan menggunakan parameter
link budget dengan perhitungan redaman (loss) menggunakan data
ABSTRAK
Kinerja dari sistem transmisi optik dipengaruhi oleh karakteristik
optik yang terdapat pada jaringan transmisi optik. Beberapa karakteristik yang
mempengaruhi kinerja dari sitem transmisi optik antara lain level daya transmitter
dan receiver serta redaman transmisi.
Dalam Tugas Akhir ini akan dilakukan pengukuran dan
perhitungan karakteristik optik pada transmisi optik. Adapun karakteristik yang
akan diukur adalah level daya transmitter dan receiver pada perangkat transmisi,
sedangkan karakteristik optik yang dihitung adalah besar redaman transmisi.
Pengukuran level daya transmitter dan receiver dilakukan pada saat instalasi awal
dan setahun operasional sistem transmisi. Teknologi pentransmisian sinyal optik
menggunakan DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Transmisi
optik yang akan dianalis adalah transmisi backbone milik PT. INDOSAT North
Sumatera Regional sepanjang Medan sampai dengan Ujung Tanjung. Transmisi
optik Medan sampai Ujung Tanjung terbagi dalam beberapa segmen.
Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa besar level daya
transmitter dan receiver setiap segmen pada transmisi Medan – Ujung Tanjung
saat instalasi awal berbeda dengan besar level daya transmitter dan receiver
transmisi Medan – Uujung Tanjung saat setahun operasional. Perhitungan besar
redaman transmisi Medan – Ujung Tanjung diperoleh dengan dua cara yaitu
dengan selisih besar level daya transmitter dan receiver setiap segmen serta
dengan parameter link power budget. Perbandingan hasil perhitungan redaman
transmisi Medan – Ujung Tanjung menunjukkan adanya penambahan redaman
sebesar 0.6 dB akibat dari kabel putus pada link Bagan Batu – Ujung Tanjung dan
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Komunikasi menggunakan media transmisi serat optik memiliki kelebihan
yang dalam penggunaannya sebanding dengan kebutuhan perkembangan
teknologi sekarang dan yang akan datang. Salah satu perkembangan teknologi
serat optik yang sering digunakan saat ini adalah DWDM (Dense Wavelength
Division Multiplexing). Teknologi DWDM beroperasi dalam sinyal dan domain
optik dan memberikan fleksibilitas yang cukup tinggi untuk memenuhi kebutuhan
akan kapasitas transmisi yang besar dalam jaringan. Kemampuannya dalam hal ini
diyakini banyak orang akan terus berkembang yang ditandai dengan semakin
banyaknya jumlah panjang gelombang yang mampu untuk ditransmisikan dalam
satu fiber.
PT.INDOSAT,Tbk sebagai salah satu perusahaan telekomunikasi penyedia
layanan jasa telekomunikasi menggunakan teknologi DWDM dalam mendukung
kinerja jaringan backbone yang telah dimiliki. Salah satunya adalah jaringan
backbone antara Medan dan Ujung Tanjung. Jaringan backbone ini merupakan
bagian dari jaringan backbone MEPARU (Medan – Pekan Baru).
Oleh karena pentingnya mengetahui kinerja transmisi yang akan
digunakan, maka penulis tertarik untuk melakukan pengukuran dan perhitungan
karakteristik optik pada transmisi optik dengan menggunakan perangkat DWDM
sepanjang jalur transmisi optik Medan – Ujung Tanjung. Adapun karakteristik
yang akan diukur adalah level daya transmitter dan receiver pada perangkat
transmisi. Pengukuran level daya transmitter dan receiver dilakukan pada saat
instalasi awal dan setahun operasional sistem transmisi. Teknologi
pentransmisian sinyal optik menggunakan DWDM. Transmisi optik yang akan
dianalis adalah transmisi backbone milik PT. INDOSAT North Sumatera
Regional sepanjang Medan sampai dengan Ujung Tanjung. Transmisi optik
Medan sampai Ujung Tanjung terbagi dalam beberapa segmen. Adapun perangkat
DWDM yang dipilih adalah DWDM STM-64.
Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa besar level daya
transmitter dan receiver setiap segmen pada transmisi Medan – Ujung Tanjung
saat instalasi awal berbeda dengan besar level daya transmitter dan receiver
transmisi Medan – Ujung Tanjung saat setahun operasional. Hal ini dipengaruhi
oleh peningkatan jumlah kanal informasi dan penggunaan perangkat penguat pada
transmisi untuk mengurangi redaman. Perhitungan besar redaman transmisi
Medan – Ujung Tanjung diperoleh dengan dua cara yaitu dengan selisih besar
level daya transmitter dan receiver setiap segmen serta dengan parameter link
power budget. Perbandingan hasil perhitungan redaman transmisi Medan – Ujung
Tanjung menunjukkan pengaruh rugi – rugi tambahan yaitu dispersi pada
transmisi dan penguatan yang digunakan pada transmisi.
1.2 Rumusan Masalah
Masalah yang akan diangkat penulis dalam Tugas Akhir ini adalah :
1. Bagaimana prinsip transmisi jaringan serat optik.
3. Bagaimana perbandingan perhitungan redaman transmisi dengan selisih
pengukuran level daya transmitter dan receiver setiap segmen sepanjang
transmisi optik Medan – Ujung Tanjung pada saat instalasi awal dan pada
saat pengukuran setahun operasional serta dengan parameter link power
budget.
4. Parameter apa saja yang mempengaruhi bertambahnya nilai redaman pada
transmisi optik.
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah :
1. Untuk mengetahui prinsip transmisi komunikasi serat optik.
2. Untuk mengetahui pengaruh besar redaman terhadap kinerja transmisi
optik Medan – Ujung Tanjung.
3. Untuk mengetahui parameter yang mempengaruhi bertambahnya besar
redaman pada transmisi optik Medan – Ujung Tanjung.
1.4 Batasan Masalah
Untuk menghindari pembahasan yang meluas, maka penulis membatasi
pembahasan permasalahan. Adapun yang menjadi batasan masalah dalam Tugas
Akhir ini adalah :
1. Pengukuran dan perhitungan hanya pada karakteristik transmisi optik
2. Karakteristik optik yang akan diukur adalah level daya tansmitter dan
receiver pada transmisi optik Medan – Ujung Tanjung, sedangkan
karakteristik optik yang akan dihitung adalah besar redaman.
3. Tidak membahas mengenai struktur dan hierarki jaringan.
4. Tidak membahas jenis dan prinsip kerja optical amplifier yang digunakan
pada transmisi.
1.5 Metodologi Penulisan
Langkah yang akan ditempuh dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini
diantaranya adalah :
1. Studi Literatur : mengumpulkan literatur-literatur yang berkaitan dengan
proyek akhir ini, baik berupa artikel, buku referensi, dan sumber-sumber
lainnya.
2. Studi lapangan : melakukan pengukuran terhadap level daya transmitter
dan receiver setiap segmen sepanjang transmisi optik Medan – Ujung
Tanjung pada saat instalasi awal dan setahun operasional.
3. Melakukan perhitungan besar redaman dan perbandingan besar redaman.
1.6 Sistematika Penulisan
Pada Tugas Akhir ini disusun dalam lima bab yang terdiri dari beberapa
sub sebagai penjelasan secara rinci. Kelima bab tersebut antara lain berisi :
BAB I Pendahuluan
Bab ini membahas secara singkat mengenai latar belakang,
metodologi dan penyelesaian masalah, serta sistematika
penulisan sebagai gambaran umum secara keseluruhan.
BAB II Konsep Dasar Serat Optik dan Dense Wavelength Division
Multiplexing
Bab ini membahas mengenai teori dasar mengenai model kabel
serat optik, bahan dari serat optik kabel serat optik,
karekteristiknya, jenis dari serat optik dan teori dasar DWDM.
BAB III Konfigurasi Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung
Bab ini membahas mengenai konfigurasi transmisi optik
Medan – Ujung Tanjung, pengukuran level daya pada sistem
transmisi optik Medan - Ujung Tanjung.
BAB IV Analisis Hasil Pengukuran dan Perhitungan
Bab ini akan berisikan hasil pengukuran yang telah dilakukan,
perhitungan redaman (loss), perbandingan nilai redaman.
BAB V Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan dan saran – saran sebagai penutup
BAB II
KONSEP DASAR SERAT OPTIIK DAN DENSE WAVELENGTH
DIVISION MULTIPLEXING
2.1 Umum
Teknologi serat optik adalah suatu teknologi komunikasi yang
menggunakan media cahaya sebagai penyalur informasi. Pada teknologi ini terjadi
perubahan informasi yang biasanya berbentuk sinyal elektris menjadi sinyal optik
(cahaya), yang kemudian disalurkan melalui kabel serat optik dan diterima pada
sisi penerima untuk diubah kembali menjadi sinyal elektris.
Perkembangan teknologi pentransmisian sinyal optik pada serat optik yang
digunakan pada saat ini adalah teknologi Dense Wavelength Division Multiplexing
(DWDM). Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) merupakan suatu
metode penggabungan sinyal-sinyal optik dengan panjang gelombang operasi
yang berbeda-beda yang ditransmisikan kedalam sebuah serat optik tunggal
dengan memperkecil spasi antar kanal sehingga terjadi peningkatan jumlah kanal
yang mampu dimultipleks.
2.2. Struktur Kabel Serat Optik
Struktur kabel serat optik secara umum dibagi atas tiga bagian yaitu [1] :
1. Inti (core)
Terbuat dari bahan plastik kaca halus yang berkualitas tinggi dan tidak
mengalami perkaratan (korosi). Inti merupakan bagian utama dari serat
2. Selubung / kulit (cladding)
Cladding dilapiskan pada core sebagai selubung inti. Selubung
(cladding) ini juga terbuat dari bahan yang sama tetapi indeks biasnya
berbeda dari indeks bias inti, tujuannya agar cahaya selalu dipantulkan
kembali ke inti oleh permukaan selubungnya dan memungkinkan
cahaya tetap berada di dalam serat optik.
3. Jaket / pembungkus (coating)
Sekeliling inti dan selubung dibalut dengan plastik yang berfungsi
untuk melindungi serat optik dari goresan, kotoran dan kerusakan
lainnya. Jaket serat optik juga mengisolasi serat-serat lain yang
berdekatan di dalam satu bundelan jika merupakan kelompok serat,
seperti terlihat pada Gambar 2.1[1].
Gambar 2.1. Struktur Kabel Serat Optik
2.3 Jenis Serat
Jenis serat dapat dibagi menjadi dua macam[1] :
a. Singlemode
Serat singlemode mempunyai ukuran diameter core yang sangat kecil
yaitu sekitar yaitu sekitar 4-10 μm dan diameter cladding sebesar 125
mentransmisikan sinyal dalam satu mode. Karena singlemode hanya
mentransmisikan sinyal pada mode utama, sehingga dapat mencegah
terjadinya dispersi kromatik. Serat ini baik pita frekuensi transmisi
yang lebar dan kapasitas transmisi yang besar. Oleh karena itu cocok
untuk kapasitas besar dan komunikasi serat optik jarak jauh.
Gambar 2.2 Jenis Serat Optik Singlemode
b. Multimode
Pada panjang gelombang operasi tertentu, jika serat optik
mentransmisikan sinyal dalam berbagai mode, maka disebut serat
multimode. Serat multimode biasanya memiliki diameter core antara
50-70 µm dan diameter cladding antara 100-200 µm seperti pada
Gambar 2.3. Jenis serat ini biasanya memiliki performansi transmisi
yang buruk, bandwidth yang sempit dan kapasitas transmisi yang kecil.
2.4 Transmisi Serat Optik
Pada bagian pemancar, sinyal elektrik diubah menjadi sinyal optik oleh
optoelektronik berupa Laser Diode (LD) dan Ligth Emiting Diode (LED). Setelah
melalui serat optik cahaya tersebut akan mengalami redaman dan rugi-rugi akibat
penyambungan baik penyambungan secara mekanik maupun dengan teknik
splicing, kemudian sinyal yang berupa cahaya tersebut akan melaui receiver dan
diubah kembali menjadi sinyal elektrik oleh detektor yang terdiri dari
optoelektronik tranducer yaitu photo diode. Secara sederhana transmisi
gelombang cahaya dapat ditunjukkan seperti pada Gambar 2.4[2].
Loss Splicing Fiber
Loss
Photodetector Power Receiver
at Detector Power Coupled
into Fiber LED or LD
Gambar 2.4. Diagram Sistem Transmisi Serat Optik
Dimana light-emiting atau laser diode berfungsi sebagai pengubah menjadi sinyal
optik dan photo diode sebagai kebalikannya.
2.5 Karakteristik Transmisi Optik
Media transmisi serat optik memiliki karakteristik untuk membedakan
jenis serat otik yang akan digunakan pada transmisi optik[3]. Beberapa
karakteristik transmisi optik diuraikan sebagai berikut.
2.5.1 Panjang Gelombang
Salah satu karakteristik dasar dari serat optik adalah nilai redaman sebagai
fungsi dari panjang gelombang seperti pada Gambar 2.5[3]. Pada awal
penggunaan serat optik digunakan pada daerah panjang gelombang 800-900 nm.
Sejak karakteristik jenis serat optik ditemukan panjang gelombang operasi
dioperasikan pada daerah ini dan menunjukkan redaman minimum pada kurva
redaman, dan sumber optik dan photodetector telah dapat beroperasi pada daerah
ini. Daerah ini sering disebut window I. dengan mengurangi konsentrasi impuritas
ion hidroksil dan ion metalik pada material serat, serat kemudian dibuat pada
daerah redaman yang sangat rendah yaitu pada panjang gelombang 1100-1600
nm. Spektral bandwidth ini menunjukkan daerah long-wavelength. Dua window
didefinisikan disini, window II pada daerah sekitar 1300 nm, dan window III pada
daerah 1550 nm.
Gambar 2.5 Window Siskom Serat Optik
Pada daerah 1550 nm memiliki dispersi yang lebih tinggi daripada 1300
nm. Faktor dispersi ini akan membatasi pengembangan sistem transmisi optik ini
serat tinggi pada daerah ini. Sementara itu, pada daerah 1550 nm memiliki
dispersi yang besar dengan redaman yang kecil.
Dengan ditemukannya serat jenis dispersi tergeser yang dikenal dengan
Dispersion Shifted Fiber (DSF),maka dispersi tinggi yang terjadi pada daerah
1550 nm tersebut bisa digeser sehingga dispersi nol-nya (zero dispersion) berada
panjang gelombang 1550 nm dan redaman yang lebih kecil daripada 1300 nm
tersebut.
2.5.2 Daya Output
Daya output adalah besarnya daya yang dihasilkan dari sumber cahaya
dalam satuan mW. Daya output ini bisa dihasilkan dari LED dan laser.
Penggunaan kedua sumber ini dapat dipilih berdasarkan pada panjang gelombang
operasi yang digunakan serta bit rate yang digunakan. Daya output digunakan
untuk mengirimkan informasi sehingga dapat diterima dengan baik di penerima,
sehingga Pout = Pt.
2.5.3 Attenuasi (Redaman)
Attenuasi (Redaman) sebagai perbandingan antara daya input (Pin) optik
terhadap daya output (Pout) sepanjang serat L. redaman dalam serat optik untuk
berbagai panjang gelombang tidak selalu sama karena redaman ini merupakan
fungsi panjang gelombang[3].
Dalam perhitungan sinyal redaman optik sederhana, prosedur umum untuk
menyatakan koefisien redaman dalam satuan decibel per kilometre. Gambaran
db km
Satuan daya dBm adalah level daya dihubungankan dengan 1 mW dan dinyatakan
dengan Persamaan 2.2[3] sebagai berikut :
dBm =
Penyebab attenuasi yaitu karena absorbsi serat yang terdiri dari dua
penyebab[4] :
1. Redaman instrinsik yaitu redaman oleh material serat (silica). Material
serat akan meredam pada frekuensi tertentu berdasarkan sifat resonansi
elektronik dan resonansi vibrasi.
2. Redaman ekstrinsik yang terjadi oleh karena adanya ketidakmurnian oleh
karena adanya atom-atom yang tercampur seperti Fe; Cu; Co; Ni; Mn;
dan Cr yang mengakibatkan redaman kuat pada daerah panjang
gelombang disekitar 0,6 sampai dengan 1,6 μm.
Penyebab redaman yang lain adalah efek hamburan (scattering).
Hamburan ini bisa diperinci lebih jauh dengan hamburan linier dan hamburan non
linier. Selain itu penyebab attenuasi yang lain yaitu radiasi sinyal yang
disebabkan oleh karena kegagalan pantulan total oleh lekukan/bengkokan
2.5.4 Redaman Saluran
Dalam suatu transmisi optik terdapat redaman total saluran yang
dinyatakan dengan persamaan berikut:
αtot = nc. αc + αs. ns + αf.L (2.3)
dimana :
αtot = besarnya redaman total (dB)
nc = jumlah konektor yang digunakan
αc = redaman konektor (dB) ns = jumlah sambungan
αs = redaman splice/sambungan (dB)
αf = redaman serat optik (dB/Km) L = panjang kabel optik (Km)
2.5.5 Link Power Budget
Pertimbangan lain yang paling penting untuk sistem transmisi optik adalah
power budget. Dengan mengurangkan seluruh redaman optik sistem daya yang
dikirimkan oleh transmitter, perencanaan sistem serat optik memastikan bahwa
sistem mempunyai daya yang cukup untuk mengemudikan receiver pada level
yang diinginkan. Parameter – parameter link budget antara lain daya transmitter,
redaman konektor, redaman splice (sambungan), redaman serat optik dan daya
receiver seperti pada Gambar 2.6[4].
Daya input yang diizinkan untuk receiver disebut dengan sensitivitas
receiver dan akan tergantung pada BER (Bit Error Ratio) tertentu. Perbedaan
antara daya output transmitter dan sensitivitas receiver disebut dengan gain.
Disain suatu serat optik juga harus menyisakan beberapa margin tambahan di atas
daya input minimum receiver untuk mengkompensasi degradasi dan fluktuasi
sistem atau penggabungan komponen-komponen tambahan ke dalam suatu
rentang fiber guna penyediaan layanan dan kapabilitas jaringan baru. Persyaratan
performansi BER dan cost tergantung dari aplikasi, dimana harga margin daya 3
sampai 10 dB[4]. Persamaan umum untuk perencanaan power budget adalah:
Pout = Pin + αtot + Ms (2.4)
dimna :
Pout = Daya ouput (dBm)
Pin = Daya Terima (dBm)
αtot = Loss channel total (dB)
Ms = Sistem margin/cadangan daya (dB)
2.5.6 Daya Terima
Sensitivitas penerima didefinisikan sebagai level sinyal terima yang
diterima di receiver. Untuk mencari besar sensitivitas penerima dapat digunakan
persamaan berikut yang diturunkan dari persamaan link power budget, yaitu :
Pin = Pout – αtot - Ms (2.5)
dimana :
Pin = daya terima (dBm) Pout = daya kirim (dBm)
αtot = besarnya redaman (dB)
2.5.7 Amplifier (Penguat)
Amplifier atau penguat berfungsi sebagai penguat sinyal transmisi. Pada
tranmisi fiber optik, amplifier lebih dikenal dengan nama optical amplifier.
Optical amplifier dapat diletakkan pada jaringan kabel serat optik dan pada
perangkat transmisi seperti DWDM.
Umumnya optical amplifier yang sering digunakan pada transmisi optik
sekarang ini adalah EDFA (Earth Doped Fiber Amplifier) dan Raman Amplifier.
Besar nilai optical amplifier disesuaikan dengan nilai redaman yang terjadi pada
transmisi dalam satuan dB. Selisih besar nilai penguat dengan redaman sama
dengan nol.
2.5.8 Dispersi
Dispersi merupakan peristiwa melebarnya pulsa optik yang merambat
sepanjang serat optik seperti pada Gambar 2.7[2]. Pulsa output mempunyai lebar
pulasa lebih besar dari lebar pulsa input. Dispersi suatu serat optik dinyatakan
sebagai pelebaran pulsa per satuan panjang (ns/km).
Gambar 2.7 Pulsa bertambah lebar disebabkan oleh peristiwa dispersi
1. Dispersi intramodal
Dispersi ini adalah pelebaran pulsa yang terjadi dalam suatu serat optik
singlemode. Sinar yang berasal dari LED dan Laser Dioda
mengandung berbagai panjang gelombang, dan dikatakan memiliki
suatu pita panjang gelombang atau lebar spektral, dimana bila semakin
besar lebar spektral sinar yang memasuki serat optik, maka akan
semakin banyak macam panjang gelombang dan semakin besar
pelebaran pulsa (distorsi sinyal) yang terjadi. Dispersi intramodal ini
disebut juga dispersi kromatik, ada dua macam dispersi intramodal,
yaitu:
a. Dispersi Pandu Gelombang
Dispersi yang timbul karena variasi kecepatan group terhadap
panjang gelombang suatu modus.
b. Dispersi material
Dispersi yang terjadi karena diakibatkan adanya variasi indeks bias
sebagai fungsi yang tidak linier dari panjang gelombang.
2. Dispersi Intermodal
Dispersi Intermodal adalah pelebaran pulsa sebagai akibat dari
perbedaan kecepatan group axial antara satu modus dengan modus
penjalaran lainnya meskipun frekuensinya sama. Dimana untuk
menempuh panjang serat yang sama, sinar yang bermodus lebih tinggi
akan lebih lambat dibandingkan dengan sinar yang bermodus lebih
rendah, sehingga terjadi pelebaran pulsa. Gangguan ini dapat
Pengaruh dispersi pada kinerja dari system transmisi fiber optik dikenal
dengan intersymbol interference (ISI). Intersymbol interference terjadi ketika
peleberan pulsa yang diakibatkan oleh dispersi menyebabkan pulsa output pada
sistem menjadi overlap dan membuatnya tidak terdeteksi. Jika sebuah pulsa input
yang diakibatkan menjadi melebar yaitu perubahan rata-rata dari input melebihi
batas dispersi dari serat, data output akan menjadi tidak dapat dibedakan.
2.6 Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)
Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) merupakan teknologi
terbaru dalam telekomunikasi dengan media kabel serat optik. Dimana Dense
Wavelength Division Multiplexing (DWDM) merupakan suatu metode
penggabungan sinyal-sinyal optik dengan panjang gelombang operasi yang
berbeda-beda yang ditransmisikan kedalam sebuah serat optik tunggal dengan
memperkecil spasi antar kanal sehingga terjadi peningkatan jumlah kanal yang
mampu dimultipleks. Teknologi DWDM adalah teknologi dengan memanfaatkan
sistem SDH (Synchoronous Digital Hierarchy) yang sudah ada (solusi
terintegrasi) dengan memultiplekskan sumber-sumber sinyal yang ada. Menurut
definisi, teknologi DWDM dinyatakan sebagai suatu teknologi jaringan transport
yang memiliki kemampuan untuk membawa sejumlah panjang gelombang (4, 8,
16, 32, dan seterusnya) dalam satu fiber tunggal. Artinya, pabila dalam satu fiber
itu dipakai empat gelombang, maka kecepatan transmisinya menjadi 4x10 Gbs
(kecepatan awal dengan menggunakan teknologi SDH)[6].
Inti perbaikan dari DWDM ini terdapat pada infrastruktur yang digunakan,
perkembangan teknologi fotonik, seperti penemuan EDFA (Erbium Doped Fiber
Amplifier) sebagai penguat optis, dan laser dengan presisi yang lebih tinggi.
Penemuan EDFA memungkinkan DWDM beroperasi pada daerah 1550 nm yang
memiliki attenuasi rendah. Secara sederhana sebuah jaringan yang menggunakan
DWDM dapat dilihat pada Gambar 2.8[6].
Gambar 2.8 Jaringan yang menggunakan DWDM
2.6.1 Konsep Dasar DWDM
Masukan sistem DWDM berupa trafik yang memiliki format data dan laju
bit yang berbeda dihubungkan dengan laser DWDM. Laser tersebut akan
mengubah masing-masing sinyal informasi dan memancarkan dalam panjang
gelombang yang berbeda-beda λ1, λ2, λ3,………, λN. Kemudian masing-masing
panjang gelombang tersebut dimasukkan kedalam MUX (multiplexer), dan
keluaran disuntikkan kedalam sehelai serat optik. Selanjutnya keluaran MUX ini
akan ditransmisikan sepanjang jaringan serat. Untuk mengantisipasi pelemahan
sinyal, maka diperlukan penguatan sinyal sepanjang jalur transmisi. Sebelum
ditransmisikan sinyal ini diperkuat terlebih dahulu dengan menggunakan penguat
akhir (post amplifier) untuk mencapai tingkat daya sinyal yang cukup. ILA (in
Sedangkan penguat awal (pre-amplifier) digunakan untuk menguatkan sinyal
sebelum dideteksi. DEMUX (demultiplexer) digunakan pada ujung penerima
untuk memisahkan antar panjang gelombang yang selanjutnya akan dideteksi
menggunakan photodetector[7]. Multiplexing serentak kanal masukan dan
demultiplexing kanal keluaran dapat dilakukan oleh komponen yang sama, yaitu multiplexer/demultiplexer.
2.6.2 Spasi Kanal
Spasi kanal merupakan jarak minimum antar panjang gelombang agar
tidak terjadi interferensi. Standarisasi spasi perlu dilakukan agar sistem DWDM
dari berbagai vendor yang berbeda dapat saling berkomunikasi. Jika panjang
gelombang operasi berbanding terbalik dengan frekuensi, hubungan bedanya
dikenal dalam panjang gelombang masing-masing sinyal. Faktor yang
mengendalikan besar spasi kanal adalah bandwidth pada penguat optik dan
kemampuan penerima mengidentifikasi dua set panjang gelombang yang lebih
rendah dalam spasi kanal. Kedua faktor itulah yang membatasi jumlah panjang
gelombang yang melewati penguat. Saat ini terdapat dua pilihan untuk melakukan
standarisasi kanal, yaitu menggunakan spasi lamda atau spasi frekuensi.
Hubungan antara spasi lamda dan spasi frekuensi adalah:
λ
λ ∆
− ≈
∆ 2
c
f (2.7)
dimana :
Δf = spasi frekuensi (GHz) Δλ = spasi lamda (nm)
Konversi spasi lamda ke spasi frekuensi (dan sebaliknya) akan
menghasilkan nilai yang kurang presisi, sehingga sistem DWDM dengan satuan
yang berbeda akan mengalami kesulitan dalam berkomunikasi. ITU-T kemudian
menggunakan spasi frekuensi sebagai standar penentuan spasi kanal.
2.6.3 Kelebihan Teknologi DWDM
Secara umum keunggulan teknologi DWDM adalah sebagai berikut[7]:
1. Tepat untuk diimplementasikan pada jaringan telekomunikasi jarak
jauh (long haul) baik untuk sistem point-to-point maupun ring
topology.
2. Lebih fleksibel untuk mengantisipasi pertumbuhan trafik yang
tidak terprediksi.
3. Transparan terhadap berbagai terhadap berbagai trafik. Kanal
informasi masing-masing panjang gelombang dapat digunakan
untuk melewatkan trafik dengan format data dan laju bit yang
berbeda. Ketransparanan sistem DWDM dan kemampuan add/drop
akan memudahkan penyedia layanan untuk melakukan
penambahan dan atau pemisahan trafik.
4. Tepat untuk diterapkan pada daerah dengan perkembangan
kebutuhan bandwidth sangat cepat.
Perbandingan teknologi serat optik konvensional dan teknologi DWDM
adalah sebagai berikut.
1. Kapasitas serat optik yang dipakai lebih optimal. DWDM dapat
mengakomodir banyak cahaya dengan panjang gelombang yang
konvensional hanya dapat mentransmisikan satu panjang gelombang
dalam sehelai serat optik.
2. Instalasi jaringan lebih sederhana. Penambahan kapasitas jaringan pada
teknologi serat optik konvensional dilakukan dengan memasang kabel
serat optik baru, sedangkan pada DWDM cukup dilakukan dengan
penambahan beberapa panjang gelombang baru tanpa harus melakukan
perubahan fisik jaringan.
3. Penggunaan penguat lebih efisien. DWDM menggunakan penguat optik
yang dapat menguatkan beberapa panjang gelombang sekaligus dengan
interval penguatan yang lebih jauh, sehingga penguat optik yang
digunakan pada DWDM lebih sedikit dibandingkan dengan teknolog
serat optik konvensional. Penguat optik yang digunakan dalam
teknologi DWDM adalah EDFA. EDFA (Erbium Doped Fiber
Amplifier) merupakan serat optik dari bahan silica (SiO2) dengan
intinya (core) telah dikotori dengan bahan Erbium (Er3+), termasuk ke
dalam golongan Rare-Earth Doped Fiber Amplifier. Berikut ini
beberapa keunggulan yang dimiliki oleh EDFA, sehingga dapat
mendukung teknologi DWDM:
a. Faktor peroleh EDFA sangat tinggi EDFA pada tahap eksperimen
memiliki gain sebesar 40 dB. Sedangkan perangkat EDFA
komersil mempunyai gain 20-30 dB dengan memompa energi
b. Bandwidth lebar
Ion Erbium melepaskan foton dengan interval panjang gelombang
1530-1560 nm atau sama dengan bandwidth sebesar 3 THz. Pada
interval tersebut redaman yang terjadi pada serat optik hanya
berkisar 0.2 dB/km[7], sehingga EDFA dapat memperkuat puluhan
sinyal dengan panjang gelombang yang berbeda secara bersamaan.
c. Noise Figure EDFA kecil
Noise Figure merupakan perbandingan antara S/Nin dengan
S/Nout, sehingga untuk tansmisi jarak jauh akan menghasilkan
akumulasi derau optik, namun dengan adanya tapis optik pada
perangkat EDFA maka noise figure yang muncul sangat kecil.
d. Daya output yang besar
Daya output pada EDFA meningkat seiring dengan meningkatnya
daya diode laser (optical pump).
e. Kemudahan instalasi
EDFA mudah diinstalasi karena EDFA juga berbentuk serat.
4. Biaya pemasangan, pemeliharaan dan pengembangan lebih efisien. Hal
ini akibat arsitektur jaringan DWDM lebih sederhana dibandingkan
arsitektur jaringan serat optik konvensional.
2.6.4 Elemem Jaringan DWDM
Dalam aplikasi DWDM terdapat beberapa elemen yang memiliki
spesifikasi khusus disesuaikan dengan kebutuhan sistem[8]. Elemen tersebut
1. Wavelength Multiplexer/Demultiplexer
Wavelength Multiplexer berfungsi untuk memultiplikasi kanal-kanal
panjang gelombang optik yang akan ditransmisikan dalam serat optik.
Sedangkan wavelength demultiplexer berfungsi untuk
mendemultiplikasi kembali kanal panjang gelombang yang
ditransmisikan menjadi kanal kanal panjang gelombang menjadi
seperti semula.
2. Optical Add/Drop Multiplexer (OADM)
Diantara titik multiplexing dan demultiplexing dalam sistem DWDM
merupakan daerah dimana berbagai macam panjang gelombang
berada, pada beberapa titik sepanjang span ini sering diinginkan untuk
dihilangkan atau ditambah dengan satu atau lebih panjang gelombang.
OADM (Optical Add/Drop Multiplexer) inilah yang digunakan untuk
melewatkan sinyal dan melakukan fungsi add and drop yang bekerja
pada level optik.
3. Optical Cross Connect (OXC)
Perangkan OXC (Optical Cross Connect) ini melakukan proses
switching tanpa terlebih dahulu melakukan proses konversi OEO
(Optik-elektrooptik) dan berfungsi untuk merutekan kanal panjang
gelombang. OXC ini berukuran NxN dan biasa digunakan dalam
konfigurasi jaringan ring yang memiliki banyak node terminal.
4. Optical Amplifier Unit (OAU)
Merupakan penguat optik yang bekerja dilevel optik, yang dapat
2.6.5 Konfigurasi Sistem DWDM
Menurut konfigurasinya sistem DWDM dibagi menjadi 2 (dua)[8] :
1. Sistem DWDM satu arah (one way transmission), pada sistem ini dalam
satu serat dapat terjadi beberapa transmisi dengan arah yang sama secara
simultan seperti Gambar 2.9[8] berikut ini :
Gambar 2.9 Sistem DWDM satu arah
2. Sistem DWDM dua arah (two way transmission), dimana dalam sebuah
serat terjadi dua transmisi dengan arah yang berlawanan secara simultan
seperti ditunjukkan pada Gambar 2.10[8]. Dimana pada serat terjadi
pengiriman informasi dari DWDM 1 ke DWDM 2 dengan panjang
gelombang λ1 dan pada saat yang bersamaan ditransmisikan informasi
dari DWDM 2 ke DWDM 1 dengan panjang gelombang λ2.
2.6.6 Sumber Laser DWDM dan Detektor DWDM
Salah satu contoh sumber laser yang digunakan dalam sistem DWDM
adalah Distribution Feedback (DFB) laser. DFB memiliki kelebihan mampu
mengakses semua bandwidth optik pada jendela transmisi 1550 nm, yang
memiliki daya output sampai 25 mW (tunable) dari 1530-1563 nm. APD
(Avanlanche Photo Dioda) adalah salah satu jenis detector yang digunakan dalam
DWDM, yang memiliki sensitivitas penerimaan yang besar dan akurat.
2.7 Alat Ukur Transmisi Optik
Dalam pengukuran karakteristik optik digunakan alat ukur OTDR (Optical
Time Domain Reflectometer) dan Power Meter yang duraikan sebagai berikut[8].
2.7.1 OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)
OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) adalah alat yang digunakan
untuk mendapatkan gambar secara visual karakteristik dari redaman sebuah fiber
dalam suatu jaringan. Selain itu, OTDR merupakan alat untuk menentukan lokasi
dari fiber optik yang terputus dan juga dapat digunakan untuk menentukan
rugi-rugi (loss) pada tiap sambungan atau konektor.
Pada intinya OTDR memiliki 4 fungsi utama, yaitu[8]:
1. Dapat menentukan jarak lokasi pada jaringan yang patah.
2. Dapat menentukan loss dari setiap splice atau total end to end loss. 3. Dapat menentukan redaman serat sepanjang link.
Prinsip kerja OTDR adalah dengan mengirimkan pulsa cahaya ke serat
optik berupa sinar laser sampai ke ujung core yang kita ukur. Cahaya yang
dikirimkan sebagian dipantulkan kembali ke OTDR, hal tersebut terjadi karena
ketidakmurnian dan ketidaksempurnaan serat optik sehingga menyebabkan
refleksi sepanjang serat.
Gambar 2.11 Blok Diagram OTDR
Dari Gambar 2.11[8] dapat dijelaskan prinsip kerja dari OTDR. Pulsa
generator membangkitkan sebuah pulsa elektrik yang diubah menjadi pulsa optik
oleh laser diode. Pulsa tersebut diteruskan ke kabel optik melalui sebuah optical
directional coupler. Pulsa tersebut akan dipantulkan kembali dan jika terjadi
perubahan pada kabel (EVENT), yang disebabkan oleh adanya splicing
(sambungan) pada kabel, konektor, microbending (kabel putus). Pulsa balik
tersebut diterima kembali oleh optical directional coupler dan diteruskan ke
photodiode yang mengubah kembali menjadi pulsa listrik. Pulsa tersebut diukur
Pulsa Generator
Laser Diode
(LD)
Avalanche photodiode
(APD)
Averaging circuit
DISPLAY
OTDR
Optical directional coupler
besarnya dan ditampilkan di layar display. Lamanya waktu antara pulsa yang
dibangkitkan dan pulsa yang diterima akan diukur dan dapat dikonversikan
menjadi jarak antara pesawat OTDR dengan EVENT tersebut (splicing, konektor,
ujung kabel dan lain – lain).
Beberapa fungsi yang dapat dilakukan oleh OTDR yaitu :
1. Mengukur Loss per satuan panjang
Loss Pada saat Instalasi serat optik mengasumsikan redaman serat optik
tertentu dalam loss persatuan panjang. OTDR dapat mengukur redaman
sebelum dan setelah instalasi sehingga dapat memeriksa adanya
ketidaknormalan seperti bengkokan (bend) atau beban yang tidak
diinginkan. Hal ini dapat dilakukan dengan cara :
X[dBW] = A [dB] . α .L [dB]
dimana :
X = Besarnya daya untuk jarak L
A = Daya awal yang diberikan OTDR ke serat optik untuk OTDR mini,
Amax adalah 31 dBw
α = Redaman (dB/km)
L = Panjang
Sehingga dengan membaca grafik X dan L, akan didapat α (redaman), dan
dengan membandiingkannya dengan loss budget akan dapat disimpulkan
apakah telah terjadi ketidaknormalan.
2. Mengevaluasi sambungan dan konektor
Pada saat instalasi OTDR dapat memastikan apakah redaman sambungan
3. Fault Location
Fault seperti letaknya serat optik atau sambungan dapat saat atau setelah
instalasi, OTDR dapat menunjukkan lokasi faultnya atau ketidaknormalan
tersebut. Hal ini dapat dilakukan dengan melihat jarak terjadinya end of
fiber pada OTDR, jika kurang dari jarak sebenarnya maka pada jarak
tersebut terjadi kebocoran/ keretakan (asumsi set OTDR benar). End of
fiber pada OTDR ditandai dengan adanya daya <3 dB (dapat disesuaikan
dengan menset) yang berfluktuasi. OTDR, pulse width, dispersi, rise time
merupakan domain waktu, sedangkan bandwidth, merupakan domain
frekuensi.
2.7.2 Power Meter
Power meter optical adalah peralatan penting untuk pengukuran daya
dalam sistem komunikasi serat optik. Pengukuran daya adalah salah satu dasar
banyak pengukuran serat optik. Nilai untuk pengukuran rugi -rugi dengan daya
pada kirim (sumber) atau daya pada akhri penerima yang berbeda – beda. Jenis
optical power meter menggunakan bahan semikonduktor photodetector seperti
Silicon (Si), Germanium (Ge), atau Indium Gallium Arsenide (InGaAs),
tergantung pada panjang gelombang yang digunakan. Si detector digunakan pada
daerah panjang gelombang 850 nm, sedangkan Ge dan InGaAs detector adalah
BAB III
KONFIGURASI TRANSMISI OPTIK MEDAN – UJUNG TANJUNG
3.1 Umum
Sebagai penyedia jaringan telekomunikasi, Indosat memiliki jaringan
kabel laut serat optik, terestrial serat optik, microwave, wireless maupun satelit
yang paling lengkap dan mampu menghubungkan sistem komunikasi sebuah di
dalam negeri dan atau di luar negeri secara on-line. Untuk transmisi jarak jauh
atau luar kota (long haul transmission system) digunakan serat optik single mode
sebagai media transmisinya.
Pada bab ini akan dibahas tentang jaringan fiber optik Medan – Ujung
Tanjung milik PT. Indosat North Sumatera Regional, pengukuran level daya
transmitter dan level daya receiver serta gain dari sistem transmisi optik Medan –
Ujung Tanjung.
3.2 Jaringan Fiber Optik PT. Indosat North Sumatera Regional
PT. Indosat North Sumatera Regional sebagai penyedia jaringan
telekomunikasi menggunakan medium transmisi fiber optik sebagai salah satu
medium transmisi jarak jauh. Digunakannya serat optik sebagai media transmisi
jarak jauh karena kemampuan serat optik yang optik yang baik dalam
mengantarkan data dengan kapasitas data yang lebih besar dalam jarak transmisi
yang cukup jauh, kecepatan transmisi yang tinggi hingga mencapai ukuran
gigabits, serta tingkat kemungkinan hilangnya data yang sangat rendah.
Jaringan fiber optik milik PT. Indosat North Sumatera Regional
bagian utara sampai ujung Sumatera bagian selatan. Jaringan ini terbagi atas
beberapa segmen besar yaitu :
1. Bandarame (Banda Aceh – Pangkalan Brandan – Medan)
2. Meparu (Medan – Pekan Baru)
3. Baparu (Batam – Pekan Baru)
4. Paku Baru (Padang – Payakumbuh – Pekan Baru)
5. Parisidan (Pariaman – Padang Sidempuan – Medan)
6. Jabat (Jambi – Batam)
7. Palembaru (Palembang – Pekan Baru)
8. Balaprabang (Bandar Lampung – Prabumulih – Palembang)
masing – masing dari segmen besar akan melalui beberapa segmen kecil. Pada
segmen – segmen kecil terdapat perangkat DWDM yang didalamnya memiliki
komponen OADM atau hanya Repeater. Pada repeater hanya berfungsi sebagai
penguat.
Tipe serat optik yang digunakan adalah G.652 D yang merupakan standar
rekomendasi ITU-T dengan karakteristik kabel optik tipe single mode dengan
jumlah core sebanyak 48 core. PT. INDOSAT, Tbk menggunakan kabel fiber
optik tipe G.652 karena merupakan tipe fiber yang sering digunakan saat ini dan
semua tipe dari tipe fiber yang ada sekarang ini menyesuaikan dengan tipe G.652.
Konstruksi kabel serat optik yang digunakan adalah jenis duct (bawah
tanah). Jaringan transmisi serat optik bawah tanah disebut sebagai jaringan
transmisi backbone. Spesifikasi teknik kabel serat optik dapat dilihat pada Tabel
Tabel 3.1 Spesifikasi teknis transmisi fiber optik PT. INDOSAT, Tbk
Karakteristik Nilai
Tipe kabel Single mode
Mode Field Diameter (1310 nm) 0,5µm Mode Field Diameter (1550 nm) 0,5µm
Diameter Cladding (1310 nm) 2µm
Diameter Cladding (1550) 2µm
Attenuasi maksimum pada 1310 nm 0,4 dB/Km
Attenuasi maksimum pada 1550 nm 0,2 dB/Km
Rugi-rugi connector 0,5 dB
Rugi-rugi splicing 0.08 dB
Pelebaran Pulsa 17 ps/km
Margin Daya 5 dB
Teknik multipleks Dense Wavelength-Division
Multiplexing (WDM)
3.3 Konfigurasi Jaringan Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung
Jaringan transmisi optik Medan – Ujung Tanjung milik PT. Indosat merupakan
bagian dari segmen besar jaringan transmisi optik Meparu (Medan – Pekan Baru).
Untuk konfigurasi jaringan transmisi serat optik PT. Indosat link Medan – Ujung
Tanjung dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Perangkat DWDM yang
digunakan pada transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung dengan laju bit
sampai STM-64 (10 Gbps).
Pada link kabel optik dari Medan – Ujung Tanjung milik PT. Indosat
Gambar 3.1 Konfigurasi jaringan transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung
Keterangan :
: Terminal pelanggan
: Shelter DWDM
: Shelter Repeater
Segmen pertama dimulai dari SGI Medan PKM sampai Shelter Tebing Tinggi,
digunakan kabel optik sepanjang 103 km. Segmen kedua dimulai dari Shelter
Tebing Tinggi sampai Shelter Simpang Kawat, digunakan kabel optik sepanjang
107 km. Segmen ketiga mulai dari Shelter Simpang Kawat sampai Shelter Rantau
Prapat, digunakan kabel optik sepanjang 102 km. Pada segmen kelima dimulai
dari Shelter Rantau Prapat sampai Shelter Bagan Batu digunakan kabel optik
sepanjang 103 km. Dan pada segmen keenam dimulai dari Shelter Bagan Batu
sampai Shelter Ujung Tanjung, digunakan kabel optik sepanjang 90 km. Untuk
SGI Medan PKM, Shelter Tebing Tinggi dan Shelter Rantau Prapat meggunakan
perangkat DWDM dengan komponen OADM, sedangkan untuk Shelter Simpang
Kawat, Bagan Batu dan Ujung Tanjung menggunakan perangkat DWDM dengan
hanya komponen repeater atau sebagai penguat sinyal transmisi. Kabel optik link
Medan – Ujung Tanjung ini menggunakan kabel serat optik dengan tipe single
mode dan menggunakan panjang gelombang 1310 nm dan 1550 nm dengan 24
jumlah core per kabel dan konstruksi tipe duct. Single mode biasa digunakan
untuk jarak beberapa puluhan meter hingga 100 km tergantung jumlah loss
Tebing Tinggi Simpang Kawat Rantau Prapat Bagan Batu Ujung Tanjung
rugi) yang disebabkan oleh konektor, splicing, daya transmitter dan sensitivitas
penerima dari perangkat aktif.
3.3.1 Segmen Medan PKM
Segmen Medan PKM atau dikenal dengan istilah segmen MDN_PKM
yang berarti Medan_Perintis Kemerdekaan merupakan segmen dimana di
dalamnya terdapat perangkat DWDM sebagai terminasi pelanggan dari Medan ke
seluruh pelanggan yang terdapat di seluruh pulau Sumatera. Konfigurasi
perangkat DWDM segmen MDN_PKM dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen MDN_PKM
Keterangan :
Pada perangkat DWDM segmen MDN_PKM sisi transmistter Medan –
Ujung Tanjung seluruh terminal pelanggan dengan masing – masing laju bit 10
Gbps akan di multiplex ke dalam satu kanal. Kemudian akan diteruskan ke card
module OBU03(c) yang berfungsi menguatkan sinyal transmisi untuk diteruskan
ke kabel transmisi optik menuju Shelter Tebing Tinggi. Sedangkan pada sisi
transmitter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang ditransmisikan dari Shelter
Tebing Tinggi akan diteruskan ke card module OAU03(c) untuk dikuatkan dan
akan kembali di-demultiplex ke seluruh terminal pelanggan di Medan.
3.3.2 Segmen Tebing Tinggi
Segmen Tebing Tinggi atau dikenal dengan istilah segmen TBT
merupakan segmen dimana di dalamnya terdapat perangkat DWDM sebagai
terminasi pelanggan dari Medan ke seluruh pelanggan yang terdapat di seluruh
kawasan jangkauan Shelter Tebing Tinggi dan terminasi sinyal informasi ke
Shelter Simpang Kawat. Konfigurasi perangkat DWDM segmen TBT dapat
dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen TBT
Keterangan :
: Pelanggan
OPU03(c) : Card Module Optical Pre - Amplifier Unit (23dB Gain, 15dBm out)
Pada perangkat DWDM segmen TBT sisi transmistter Medan – Ujung
Tanjung, sinyal informasi dari SGI MDN_PKM yang ditranmisikan melalui kebel
transmisi optik akan diteruskan ke card module OAU03(c) yang berfungsi sebagi
penguat sinyal. Kemudian sinyal diteruskan ke card MUX – DEMUX. Tujuan
sinyal informasi kembali di-multiplex dan di-demultiplex adalah memperbaiki
kulitas sinyal. Keluaran dari sinyal informasi yang di-demux ke dalam satu kanal
diteruskan ke card OBU03(c) untuk menguatkan sinyal transmisi dan kemudian
ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter Simpang Kawat
melalui medium transmisi kabel optik.
Sedangkan pada sisi transmitter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang
ditransmisikan dari Shelter Simpang Kawat akan diteruskan ke card module
OPU03(c) yang berfungsi sebagai penguat awal sinyal transmisi. Kemudian sinyal
diteruskan card module OBU03(c) untuk kembali mendapat penguat sinyal.
Selanjutnya sinyal diteruskan ke card MUX – DEMUX untuk kembali di-mux dan
di-demultiplex yang bertujuan memperbaiki kualitas sinyal transmisi. Keluaran
dari sinyal yang di-demux diteruskan ke card module OBU03(c) untuk kembali
mendapat penguat sinyal. Kemudian sinyal keluaran card module OBU03(c)
ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju SGI MDN_PKM melalui
3.3.3 Segmen Simpang Kawat
Segmen Simpang Kawat atau dikenal dengan istilah segmen SPKW
merupakan segmen dimana di dalamnya terdapat perangkat DWDM yang hanya
berfungsi sebagai repeater atau penguat sinyal transmisi. Pada segmen SPKW
tidak terdapat card mux dan demux. Dalam perencanaan jaringan fiber optik jarak
jauh (long haul) diperlukan segmen repeater untuk mengurangi besarnya redaman
yang terjadi saat transmisi. Jumlah dari segmen repeater bergantung pada jarak
transmisi dan besarnya redaman yang terjadi saat transmisi. Konfigurasi perangkat
DWDM segmen SPKW dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen SPKW
Keterangan :
Pada perangkat DWDM segmen SPKW sisi transmistter Medan – Ujung
transmisi optik akan diteruskan ke card module OPU03(c) yang berfungsi sebagi
penguat awal sinyal transmisi. Kemudian sinyal diteruskan ke card module
OBU03(c) untuk menguatkan kembali sinyal transmisi dan kemudian
ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter Rantau Prapat
melalui medium transmisi kabel optik.
Sedangkan pada sisi tranmistter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang
ditransmisikan dari Shelter Rantau Prapat akan diteruskan ke card module
OAU03(c) yang berfungsi menguatkan sinyal transmisi. Kemudian sinyal
keluaran card module OAU03(c) ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM
menuju Shelter TBT melalui medium transmisi kabel optik.
3.3.4 Segmen Rantau Prapat
Segmen Rantau Prapat atau dikenal dengan istilah RAP merupakan
segmen dimana di dalamnya terdapat perangkat DWDM sebagai terminasi
pelanggan dari Medan – Tebing Tinggi ke seluruh pelanggan yang terdapat di
seluruh kawasan jangkauan Shelter Rantau Prapat dan terminasi sinyal informasi
ke Shelter Bagan Batu. Konfigurasi perangkat DWDM segmen RAP dapat dilihat
pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen RAP
Keterangan :
: Pelanggan
OAU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -4dBm IN dan 20 dBm out, Gain (24~36)dB
MUX – DEMUX : Card MUX-DEMUX
OBU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -3dBm IN dan 20dBm out
Pada perangkat DWDM segmen RAP sisi transmistter Medan – Ujung
Tanjung, sinyal informasi dari Sehlter SPKW yang ditranmisikan melalui kabel
transmisi optik akan diteruskan ke card module OAU03(c) yang berfungsi sebagai
penguat sinyal. Kemudian sinyal diteruskan ke card MUX – DEMUX. Tujuan
sinyal informasi kembali di-multiplex dan di-demultiplex adalah memperbaiki
kulitas sinyal. Keluaran dari sinyal informasi yang di-demux ke dalam satu kanal
diteruskan ke card OBU03(c) untuk menguatkan sinyal transmisi dan kemudian
ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter Bagan Batu melalui
medium transmisi kabel optik.
Sedangkan pada sisi transmitter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang
ditransmisikan dari Shelter Simpang Kawat akan diteruskan ke card module
OAU03(c) yang berfungsi untuk menguatkan sinyal transmisi.. Selanjutnya sinyal
diteruskan ke card MUX – DEMUX untuk kembali di-mux dan di-demultiplex
yang bertujuan memperbaiki kualitas sinyal transmisi. Keluaran dari sinyal yang
di-demux diteruskan ke card module OBU03(c) untuk kembali mendapat penguat
sinyal. Kemudian sinyal keluaran card module OBU03(c) ditransmisikan keluar
dari perangkat DWDM menuju Shelter SPKW melalui medium transmisi kabel
3.3.5 Segmen Bagan Batu
Segmen Simpang Kawat atau dikenal dengan istilah segmen BGBT. Sama
seperti Shelter SPKW, Shelter BGBT merupakan segmen dimana di dalamnya
terdapat perangkat DWDM yang hanya berfungsi sebagai repeater atau penguat
sinyal transmisi. Konfigurasi perangkat DWDM segmen BGBT dapat dilihat pada
Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen BGBT
Keterangan :
: Konektor ODF (Optical Distribution Frame)
OAU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -4dBm IN dan 20 dBm out, Gain (24~36)dB
Pada perangkat DWDM segmen SPKW sisi transmitter Medan – Ujung
Tanjung, sinyal informasi dari Shelter TBT yang ditranmisikan melalui kabel
transmisi optik akan diteruskan ke card module OAU03(c) yang berfungsi sebagai
penguat sinyal transmisi. Kemudian sinyal dari card module OAU03(c)
ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter Ujung Tanjung
melalui medium transmisi kabel optik.
Sedangkan pada sisi transmitter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang
ditransmisikan dari Shelter Ujung Tanjung akan diteruskan ke card module
OAU03(c) yang berfungsi menguatkan sinyal transmisi. Kemudian sinyal
keluaran card module OAU03(c) ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM
menuju Shelter RAP melalui medium transmisi kabel optik.
3.3.6 Segmen Ujung Tanjung
Segmen Simpang Kawat atau dikenal dengan istilah segmen UTJ. Sama
seperti Shelter SPKW dan Shelter BGBT, Shelter UTJ merupakan segmen dimana
di dalamnya terdapat perangkat DWDM yang hanya berfungsi sebagai repeater
atau penguat sinyal transmisi. Konfigurasi perangkat DWDM segmen UTJ dapat
dilihat pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen UTJ
OPU03(c) : Card Module Optical Pre – Amplifier Unit (23dB Gain, 15 dBm out)
Pada perangkat DWDM segmen UTJ sisi transmitter Medan – Ujung
Tanjung, sinyal informasi dari Shelter BGBT yang ditranmisikan melalui kabel
transmisi optik akan diteruskan ke card module OPU05(c) yang berfungsi sebagai
penguat awal sinyal transmisi. Kemudian sinyal diteruskan ke card module
OBU05(c) untuk menguatkan kembali sinyal transmisi dan kemudian sinyal
keluaran OBU059(c) ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju
Shelter Duri melalui medium transmisi kabel optik.
Sedangkan pada sisi transmitter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang
ditransmisikan dari Shelter Duri akan diteruskan ke card module OPU03(c) yang
berfungsi sebagai penguat awal sinyal transmisi. Kemudian sinyal keluaran card
module OPU03(c) diteruskan ke card module OBU03(c) dimana sinyal akan
mendapat penguat sinyal kembali. Kemudian sinyal ditransmisikan keluar dari
perangkat DWDM menuju Shelter BGBT melalui medium transmisi kabel optik.
3.4 Pengukuran Karakteristik Optik Link Medan – Ujung Tanjung
Pada tugas akhir ini karakteristik yang akan diukur adalah level daya
transmitter, level receiver daya input dan gain pada setiap segmen transmisi optik
link Medan – Ujung Tanjung baik dari sisi transmitter Medan – Ujung Tanjung
maupun dari sisi transmitter Ujung Tanjung – Medan dimana masing – masing
segmen memiliki perangkat DWDM yang berisi card – card module penguat dan
mux-demux. Data pengukuran merupakan data pengukuran setahun setelah
data pengkuran pada saat instalasi awal yang telah ada. Pengukuran dilakukan di
ruangan transmisi backbone PT. Indosat North Sumatera Regional.
Semua peralatan pengukuran telah terhubung secara terintegrasi dengan
menggunakan software pada komputer pengontrol jaringan. Setiap segmen yang
akan diukur akan menampilkan card module yang dimiliki oleh masing – masing
perangkat DWDM. Dari hasil pengukuran menampilkan pembacaan dari nilai
level daya transmitter, nilai level daya receiver dan nilai gain dari masing –
masing card module. Hasil pengukuran dan analisis hasil pengukuran akan
BAB IV
ANALISIS HASIL PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN
4.1 Umum
Dari pengukuran yang telah dilakukan pada sistem transmisi optik link
Medan – Ujung Tanjung (studi kasus PT. INDOSAT), maka didapatkan data nilai
level daya output, level daya input dan gain dari setiap card module di dalam
perangkat DWDM setiap segmen.
Pada bab ini akan dibahas analisis karakteristik dari sistem transmisi optik
link Medan – Ujung Tanjung dengan perhitungan dan perbandingan perhitungan
besar redaman kabel transmisi optik dari data hasil pengukuran. Besar redaman
untuk menentukan parameter yang mempengaruhi kinerja sistem transmisi optik
Medan – Ujung Tanjung, dan hal – hal yang dibutuhkan untuk memperbaiki
kualitas kinerja sistem.
4.2 Hasil Pengukuran
Pengukuran karakteristik optik pada sistem transmisi optik Medan – Ujung
Tanjung dilakukan untuk sisi transmitter Medan – Ujung Tanjung dan sisi
transmitter sebaliknya Ujung Tanjung – Medan setiap segmen saat sistem
transmisi setahun beroperasional.
4.2.1 Sisi Transmitter Medan - Ujung Tanjung
Sisi transmitter pada transmisi optik Medan – Ujung Tanjung merupakan
informasi yang dikirim melalui setiap segmen antara SGI Medan sampai Shelter
