DATA DAN ANALISIS
3.3 Uji Kelayakan Sistem Perancangan
BAB V
Maka nilai daya yang diterima oleh ONT pelanggan : Ptx = 5 dBm
αtot = 19.9419 dB Safety Margin = 6 dB Prx = Ptx - αtot - SM
= 5 - 19.9419 - 6 = -20.9419 dBm
Gambar 4.8 PLB Hasil Simulasi Downstream
Referensi yang menjadi dasar perhitungan link power budget adalah standar ITU-T G-984, menurut peraturan dari PT. Telkom Indonesia jarak maksimal yang telah ditentukan tidak boleh lebih dari 20 km sedangkan untuk total redaman tidak boleh lebih dari 23 dB, sedangkan untuk daya sin yal yang diterima tidak boleh kurang dari -23 dBm untuk arah downstream.
Berdasarkan hasil yang diperoleh dari perhitungan dan pengukuran oleh O ptical Power Meter terhadap rangkaian pada Optisystem masing-masing didapat hasil yang menunjukkan bahwa rancangan yang dibuat adalah layak. berikut tabel perbandingan PLB downstream secara perhitungan dan simulasi :
Tabel 4. 1. Perbandingan Nilai PLB Downstream
Berdasarkan data pada Tabel 4.1. nilai PLB berdasarkan perhitungan dan simulasi menunjukkan nilai yang lebih besar dari -23 dBm, dan redaman total yang dihasilkan dari perhitungan lebih kecil dari 23 dB sehingga rancangan dapat dikatakan layak dari sisi downstream, sehingga rancangan dapat dikatakan layak dari sisi downstream.
b. Power Link Budget Upstream
Data-data yang digunakan pada perhitungan antara lain :
Daya keluaran sumber optik (OLT) : 5 dBm
Daya minimum terima (ONT) : -28 dBm
Redaman Serat optik G.652 (1310/1490) : (0.35) dB/Km
Redaman Serat optik G.657 (1310/1490) : (0.35) dB/Km
Redaman Splice : 0.1 dB/splice
Konektor : 0.2 dB
Jenis PS 1:4 - ODC : 7.25 dB
Jenis PS 1:8 – ODP : 10.28 dB
Jumlah Sambungan : 6 buah
Jumlah Konektor : 6 buah
αtot=L ∙ αserat+NC∙ αC+NS∙ αS+SP
¿ (2.18541x 0.35) + (6 x 0.2) + (6 x 0.1) + 7.25 + 10.28
= 20.09489 dB
Maka nilai daya yang diterima oleh ONT pelanggan : Ptx = 5 dBm
αtot = 20.09489 dB Safety Margin = 6 dB
PLB Downstream Batas
Nilai Hasil
Perhitungan Simulasi
-20.9419 dBm -19.027 dBm -23 dBm Layak
Prx = Ptx - αtot - SM = 5 – 20.09489 dB – 6 = -21.0949dBm
Gambar 4.9 PLB Hasil Simulasi Upstream
Referensi yang menjadi dasar perhitungan link power budget adalah standar ITU-T G-984, menurut peraturan dari PT. Telkom Indonesia jarak maksimal yang telah ditentukan tidak boleh lebih dari 20 km sedangkan untuk total redaman tidak boleh lebih dari 28 dB, sedangkan daya sinyal yang diterima tidak boleh kurang dari -28 dBm untuk arah upstream.
Berdasarkan hasil yang diperoleh dari perhitungan dan pegukuran oleh Op tical Power Meter terhadap rangkaian pada Optisystem masing-masing didapat hasil yang menunjukkan bahwa rancangan yang dibuat adalah layak. berikut tabel perbandingan PLB upstream secara perhitungan dan simulasi :
Tabel 4. 2. Perbandingan Nilai PLB Upstream
Berdasarkan data pada Tabel 4.2. nilai PLB berdasarkan perhitungan dan simulasi menunjukkan nilai yang lebih besar dari -28 dBm, dan redaman total yang dihasilkan dari perhitungan lebih kecil dari 28 dB sehingga rancangan dapat dikatakan layak dari sisi upstream.
3.3.5 Rise time Budget (RTB)
RTB merupakan metode analisa kualitas lebar pulsa yang terjadi pada proses pengiriman sinyal. Metode rise time budget yang digunakan adalah NRZ (Non-Return to Zero). Batas nilai dari NRZ tidak kurang dari 70%.
Tabel 4. 3. Parameter Perhitungan RTB
Jenis Data Satuan Nilai
Panjang gelombang uplink nm 1310
Panjang gelombang downlink nm 1490
Pengkodean NRZ
Lebar spektral nm 1
Bitrate downlink Gbps 2.488
Bitrate uplink Gbps 1.24
Rise time TX ns 0.15
Rise time RX ns 0.2
Rise Time modus Single mode ns 0 Koefisien dispersi downlink ps/ns.km 13.64 Koefisien dispersi uplink ps/ns.km 3.5 a.
Rise
Time Budget Downstream Diketahui :
PLB Upstream
standar Hasil
Perhitungan Simulasi
-21.0949 dBm -19.707 dBm -28 Layak
Pengkodean (NRZ) = 70%
Bit rate downlink (Br) = 2.488 GHz = 2.488 x 109 Hz 𝑇𝑟 = 70% Br
𝑇𝑟 = 0.07 2.488 x 109 𝑇𝑟 = 0.281 ns
Perhitungan nilai rise time budget downstream : D = 13.64 ps/nm.km
σλ = 1 nm L = 2.18541 km Tmaterial=D x σλ x L
= 13.64 ps/nm.km x 1 nm x 2.18541 km = 0.0298 ns
Ttotal=
√
Ttx2+Tmaterial2+Tintermodal2+Trx2=
√
0.15ns2+(0.0298ns)2+02+0.2ns2= 0.252 ns
b. Rise Time Budget Upstream
Perbedaan dari rise time budget upstream dan downstream adalah dari bit rate yang digunakan.
Diketahui :
Pengkodean (NRZ) = 70%
Bit rate downlink (Br) = 1.244 GHz = 1.244 x 109 Hz 𝑇𝑟 = 70% Br
𝑇𝑟 = 0.07 1.244 𝑥 109 𝑇𝑟 = 0.562 ns
Perhitungan nilai rise time budget upstream : D = 3.5 ps/nm.km
σλ = 1 nm L = 2,42361 km Tmaterial= D x σλ x L
= 3.5 ps/nm.km x 1 nm x 2.18541 km
= 7.649 x 10-3 ns Ttotal=
√
Ttx2+Tmaterial2+Tintermodal2+Trx2=
√
0.15ns2+(7.649x10−3ns)2+02+0.2ns2= 0.250 ns
Pada dua perhitungan diatas, yaitu RTB upstream dan RTB downstream didapatkan hasil dispersi total yaitu 0.250 ns dan 0.252 ns. Nilai tersebut masih dibawah maksimum rise time NRZ yaitu 70% Br (0.281 ns untuk downstream dan 0.562 ns untuk upstream). Dari hasil analisa perhitungan rise time budget di atas dapat dipastikan kemungkinan terjadinya degradasi (penurunan) sinyal digital sepanjang jaringan transmisi yang disebabkan oleh komponen yang digunakan tidak ada, dikarenakan jumlah rise time budget yang di peroleh di bawah standar yang telah ditentukan yaitu 70% Br (standar bit rate NRZ). Sehingga jaringan GPON untuk Gedung 20 Itenas memiliki standar sistem yang baik pada rise time budget dan informasi dalam jaringan serat optik tetap terjamin.
3.3.6 Bit Error Rate (BER) dan Q-Function
Pengukuran keandalan kinerja suatu sistem komunikasi digital termasuk salah satunya komunikasi serat optik, yaitu pengukuran atau perhitungan parameter Bit Error Rate (BER) dan Q-Function. BER adalah perbandingan banyaknya bit yang error terhadap total bit yang ditransmisikan dalam selang waktu satu detik dengan rentang 0 hingga 1. BER untuk system komunikasi optik menurut ITU-T G.984 sebesar tidak boleh lebih besar dari 10-9. Faktor-faktor yang mempengaruhi BER antara lain noise, interferensi, distorsi, sinkronisasi bit, redaman, dan multipath fading. Sedangkan Q-Factor mengukur kualitas sinyal transmisi dalam hal rasio signal-to-noisenya dan menentukan bagus atau tidaknya kualitas suatu jaringan. Dalam sistem komunikasi serat optik khususnya DWDM, minimal ukuran Q-Factor yang ditentukan oleh ITU-T G.984 adalah 6.
b. Downstream BER dan Q-factor
Dari hasil simulasi perancangan didapatkan Bit Error Rate (BER) 1.5672x10-20 . Artinya terdapat 1.5672 bit error dari setiap paket data 1020 bit yang dikirimkan atau yang diterima. Nilai tersebut lebih kecil dari nilai BER ideal
yaitu 10-9 . Nilai Q-factor sebesar 9.21416 nilai tersebut lebih besar dari nilai Q- factor ideal yaitu 6.
Dengan menggunakan Q-factor dari hasil simulasi, dapat dihitung nilai BER sebagai berikut:
BER = 1 Q
√
2πe−Q2 2
BER = 1
9.21416
√
2πe−9.214262
2 = 1.5867 x 10-20
Gambar 4.10 Downstream BER dan Q-factor
c. Upstream BER dan Q-factor
Pada arah upstream juga didapatkan Bit Error Rate (BER) 1.1316 x 10-15. Nilai tersebut lebih kecil dari nilai BER ideal yaitu 10-9 . Nilai Q-factor sebesar 7.9165, nilai tersebut lebih besar dari nilai Q-factor ideal yaitu 6.
Dengan menggunakan Q-factor dari hasil simulasi, dapat dihitung nilai BER sebagai berikut:
BER = 1 Q
√
2πe−Q2 2
BER = 1 7.9165
√
2πe−7.91652
2 =1.2404 x 10-15
Gambar 4.11 Upstream BER dan Q-factor
Q-factor mewakili kualitas SNR dalam diagram mata dari sinyal digital, diagram mata menjadi pola yang berbentuk mata pada osiloskop yang menunjukkan kinerja sistem transmisi. Diagram mata (eye diagram) adalah metodologi untuk mewakili dan menganalisis sinyal digital berkecepatan tinggi. Q-Factor bisa dievaluasi dengan melihat diagram mata. Semakin besar bukaan dari “mata”, semakin tinggi Q-Factor dan semakin baik kinerja BER.
Berdasrkan nilai Q-Factor yang didapat maka rancangan dapat dikategorikan layak, terlihat juga dari eye pattern pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4. bukaan mata cukup lebar sehingga kinerjanya dapat dikatakan baik.