SKRIPSI
ANALISIS POWER BUDGET JARINGAN KOMUNIKASI SERAT OPTIK DI PT. TELKOM AKSES MAKASSAR
OLEH :
MUHAMMAD ARMIN 105 82 1177 13
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO/TELEKOMUNIKASI UNIVERSITAS MUHAMMDIYAH MAKASSAR
2018
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “
Analisis Power Budget Jaringan Komunikasi Serat Optik DI PT. Telkom Akses Makassar
” guna memenuhi sebagian persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Pengairan pada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyaah Makassar.Penulis menyadari kelemahan serta keterbatasan yang ada sehingga dalam menyelesaikan tugas akhir ini memperoleh bantuan berbagai pihak dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Hamzah Al-Imran, ST.,MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
2. Bapak Dr.Umar Katu,ST.,MT Selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Bapak Adiani,ST.,MT. Selaku Sekertaris Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Makassar.
4. Ibu Rahmania,ST.,MT. Selaku Dosen Pembimbing Akademik sekaligus Dosen Pembimbing II dalam penyusunan tugas akhir ini.
5. Seluruh Bapak dan Ibu dosen dan Staf Akademik Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
6. Terkhusus penulis ucapkan terima kasih kepada Kedua orang tua kami tercinta, yang telah mencurahkan seluruh cinta, kasih sayang yang hingga kapanpun penulis takkan bisa membalasnya.
7. Terima kasih kepada PT. Telkom Akses Fiber Zone KTI Makassar. karena telah membantu kami dalam pengambilan data-data yang berkaitan dengan tugas akhir kami.
8. Terima kasih juga kepada Himpunan Mahasiswa Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
9. Serta ucapan terima kasih kepada saudara/i seperjuangan Teknik 2013.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan baik isi maupun susunannya. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat tidak hanya bagi penulis juga bagi pembaca.
Makassar, 2018
Penulis
ii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL
PERSETUJUAN JUDUL
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL ... v
DAFTAR GAMBAR ...vi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Tujuan Penelitian ... 2
D. Manfaat Penelitian... 2
E. Batasan Masalah... 3
F. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 5
A. Serat Optik ... 5
B. Komponen Transmisi Serat Optik ... 6
C. Cara Kerja Serat Optik ... 6
D. Jenis Serat Optik ... 7
E. Kode Warna Pada Kabel Serat Optik ... 8
F. Pelemahan ... 11
G. Rugi-rugi Serat Optik ... 13
H. Power Budget ... 21
I. Jaringan Telekomunikasi Serat Optik ... 25
J. OPTICAL TIME DOMAIN REFLECTOMETER ... 27
iv
BAB III METODE PENELITIAN ... 30
A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 30
B. Bahan dan Alat ... 30
C. Metode Penelitian ... 31
D. Teknik Pengambilan Data... 31
E. Data yang Dibutuhkan ... 31
F. Teknik Pengumpulan Data dan Alur Penelitian ... 32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33
A. PT. Telkom Akses Makassar ... 33
B. FTTZ (Fiber To The Zone) ... 33
C. FTTC (Fiber To The Curb) ... 34
D. FTTB (Fiber To The Building) ... 35
E. Analisis Dan Perhitungan Power Buget ... 36
F. Analisis Power Budget ... 43
G. Perbandingan Power Budget antar Link ... 48
BAB V PENUTUP ... 51
A. Kesimpulan ... 51
B. Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Jadwal pelaksanaan
... 30Tabel 4.1 Data hasil pengukuran link ODP-Bal-Fef
... 38Tabel 4.2 Data hasil pengukuran ODP-PNK-Fat...
... 39Tabel 4.3 Data hasil pengukuran ODP-PNK-FAV
... 39Tabel 5. Nilai K untuk Distribusi Log – Pearson III... 34
Tabel 4.4. Kriteria parameter dari STM-1 optical interface perangkat SDH SDT1 ... 40
Tabel 4.5 Data hasil evaluasi Power Buget Link
ODP-Bal-Fef
... 42Tabel 4.6 Data hasil evaluasi Power Buget Link
ODP-PNK-Fat... 42
Tabel 4.7 Data hasil evaluasi Power Buget Link
ODP-PNK-FAV... 43
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Fiber Optik ... 5
Gambar 2.2 Skema Transmisi Serat Optik ... 6
Gambar 2.3 Perambatan Cahaya Pada Serat Optik yang Lurus ... 7
Gambar 2.4 Fiber Optik Tunggal ... 7
Gambar 2.5 Serat Optik Ganda ... 8
Gambar 2.6 Pembekokan Mako Pada Serat Optik ... 20
Gambar 2.7 Pembekokan mikro pada serat optik akibat tekanan dari luar kabel ... ...21
Gambar 2.8 Topologi Bus Jaringan Serat Optik ... 26
Gambar 2.9 Topologi Star Jaringan Serat Optik ... 27
Gambar 2.10 Topologi Ring Jaringan Serat Optik ... 27
Gambar 2.11 Hasil Pengukuran OTDR ... 29
Gambar 4.1 Modus Aplikasi FTTZ pada JARKOLAF ... 34
Gambar 4.2 Modus Aplikasi FTTC pada JARKOLAZ ... 34
Gambar 4.3 Arsitektur Aplikasi JARKOLAZ FTTB
... 35
Gambar 4.4 Perbandingan Loss Hasil Pengukuran dan Loss Standarisasi.... .... 44
Gambar 4.5 ... Perbandingan Loss Hasil Pengukuran dan Loss Standarisasi ...
... 46 Gambar 4.6 Perbandingan Loss Hasil Pengukuran dan Loss Standarisasi...
... 47 Gambar 4.7 Perbandingan Margin rata-rata Sistem ... 48 Gambar 4.8 Perbandingan Loss: Loss 1, Loss 2, Loss 3 ... 49 Gambar 4.9 Perbandingan loss rata-rata hasil pengukuran dan dari standarisasi antar link ... 51 Gambar 4.10 Perbandingan loss rata-rata hasil pengukuran, loss standarisasi dan margin ... 51
Muhammad Armin
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar Email : arminmuhammad27@gmail.com
ABSTRAK
Abstrak: Muhammad Armin(2017). Analisis Power Budget Jaringan Komunikasi Serat Optik PT. Telkom Akses Makassar. Skripsi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Dari suatu sistem komunikasi serat optik, kita tidak akan lepas dari perhatian anggaran daya (Power budget). Sistem komunikasi optik berjalan baik dan lancar apabila tidak kekurangan anggaran daya (Power budget) dan anggaran waktu bangkit (Rise time budget). Pada skripsi ini hanya akan membahas tentang perhitungan dan analisis Power budget. Analisis Power budget ini sangat penting dilakukan secara berkala untuk menilai dan mengevaluasi kelayakan suatu jaringan komunikasi serat optik. Analisis Power budget pada skripsi ini akan dilakukan untuk jaringan komunikasi yang berada dalam cakupan area PT. Telkom Akses Fiber Zone KTI Makassar dan hanya ada 3 Link yang akan dianalisis,dari ke-tiga perhitungan Loss bahwa kondisi ke-tiga jaringan komunikasi yang berada dalam cakupan area PT. Telkom Akses Fiber Zone KTI Makassar masih menghasilkan nilai Loss yang kecil kecuali untuk core nomor 8,12,13,15 pada Link 1 ODP-Bal-Fef, nomor 5,8,10 pada Link 2 dan nomor 1,2,6,8,10,12 pada Link 3 yang merupakan special case dan dari perhitungan Power Budget juga terlihat bahwa nilai Loss hasil pengukuran masih berada dalam batas
standarisasi yang ditentukan dan nilai Margin yang dihasilkan oleh ke-tiga jaringan akses tersebut masih sangat positif dan masih berada dalam batas standarisasi. Berdasarkan data hasil pengukuran dan hasil analisis perhitungan tersebut dapat diprediksi bahwa
pertumbuhan degradasi kualitas link paling cepat akan terjadi pada link 2 dimana link ini akan mengalami penambahan atenuator atau repeater baru yang lebih cepat dari link lainnya.
Kata kunci : serat optik, Power budget , jaringan
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Di era masyarakat modern ini dibutuhkan teknologi informasi komunikasi berkecepatan tinggi dan berkapasitas besar dalam bidang telekomunikasi untuk mendukung perkembangan teknologi informasi yang semakin berkembang saat ini.Serat optik sebagai media transmisi mampu meningkatkan pelayanan sistem komunikasi data, suara, dan vidio. Penerapan serat optik sebagai media transmisi dalam bidang telekomuniksi telah memberikan berbagai keuntungan dan manfaat baik dari segi transfer data maupun dari segi ekonomi karena dapat mengurangi penggunaan banyak kabel. Penerapan kabel serat optik sebagai media transmisi dalam dunia telekomunikasi merupakan salah satu solusi dari berbagai permasalahan yang ada. Akan tetapi pada saat serat optik di pilih sebagai media transmisi, perlu dilakukan suatu perhitungan dan analisis power budget (anggaran daya) sebelum serat optik digunakan dalam sebuah jaringan telekomunikasi agar suatu sistem komunikasi optik dapat berjalan dengan lancar dan baik, seperti adanya rugi-rugi transmisi (Loss) pada kabel serat optik yang dapat menurunkan kualitas transmisi.
Pengetahui kualitas suatu jaringan, biaya, dan prediksi lamanya
usia suatu jaringan telekomunikasi serta untuk mengetahui kelayakan
suatu jaringan dalam mengirim informasi ini sangatlah penting. Maka
sehubungan dengan uraian diatas, penulis melakukan sebuah penelitian
dengan mengambil judul “Analisis Power Budget Jaringan
Komunikasi Serat Optik di PT. Telkom Akses Makassar”
B. Rumusan Masalah
Berdasakan latar belakang diatas maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Bagaimana kondisi jaringan komunikasi yang berada pada cakupan area PT. Telkom Akses Makassar ?
2. Bagaimana kelayakan jaringan akses pada cakupan area PT. Telkom Akses Makassar dengan menganalisis power budget (anggaran daya)?
C. Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui kondisi jaringan komunikasi yang berada pada cakupan area PT. Telkom Akses Makassar.
2. Untuk mengetahui kelayakan jaringan akses pada cakupan area PT.
Telkom Akses Makassar dengan menganalisis power budget.
D. Manfaat Penelitian
1. Untuk mendapatkan pengetahuan tentang beberapa cara kerja, kelayakan suatu jaringan komunikasi dengan menggunakan kabel serat optik dan power budget untuk suatu jaringan akses.
2. Diharapkan hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
a. Bahan pertimbangan bagi PT.Telkom Makassar.
b. Bahan informasi dan tambahan pengetahuan bagi mahasiswa
jurusan teknik telekomunikasi pada khususnya serta mahasiswa
juusan lain pada umumnya.
E. Batasan Masalah
Untuk menghindari pembahasan yang luas serta memudahkan dalam penyelesaian masalah sesuai rencana dengan tujuan yang ingin dicapai, batasan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut:
1. Lokasi penelitian ini dilakukan di PT. Telkom Akses Makassar 2. Pengambilan data dilakukan pada tiga link,dimana link 1 ODP-Bal-
Fef,
linkODP-PNK-Fat,
linkODP-Bal-FAV.
3. Analisis power budget pada kabel serat optik
F. Sistematika PembahasanUntuk mempermudah dalam perincian dan pemaparan tugas akhir ini, maka penulis akan menguraikan dan menjelaskan secara singkat dan sederhana dalam beberapa bab sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini terdiri atas enam sub bab, yaitu latar belakang permasalahan, rumusan masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah, manfaat penelitian, dan sistematika pembahasan.
BAB II KAJIAN PUSTAKA
Bab ini menerangkan tentang teori yang menunjang penulisan seperti teori tentang Serat optik, sistem jaringan telekomunikasi.
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini terdiri atas empat sub bab, yaitu waktu dan tempat penelitian,
bahan dan alat, variabel penelitian, dan metode penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini terdiri atas tiga sub bab, yaitu deskripsi data (gambaran umum) tentang sistem telekomunikasi di PT.Telkom Makassar, analisis dan interpretasi data, dan klasifikasi dan konfirmasi dengan teori.
BAB V PENUTUP
Bab ini membahas tentang kesimpulan dan saran.
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Serat Optik
Serat optik adalah saluran transmisi atau sejenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, dan dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah laser atau LED.
Kabel ini berdiameter lebih kurang 120 mikrometer. Cahaya yang ada di dalam serat optik tidak keluar karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara, karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit.
Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.
Gambar 2.1 Struktur fiber optic Secara umum struktur serat optik terdiri dari 3 bagian, yaitu
1. Inti (core) Terbuat dari bahan silica (SiO2) atau plastik dan merupakan tempat merambatnya cahaya. Diameternya berkisar antara 8 micron sampai 62,5 micron.
5
2. Selubung (cladding) Terbuat dari bahan yang sama dengan inti, tapi memiliki indeks bias yang lebih kecil agar cahaya tetap berada pada inti fiber optic.
3. Jaket (coating) Jaket berfungsi sebagai pelindung mekanis yang melindungi fiber optic dari kotoran, goresan, dan kerusakan lainnya.
B. Komponen Transmisi Serat Optik
Suatu transmisi serat optik terdiri dari tiga komponen utama yaitu perangkat pengirim (Tx), perangkat penerima (Rx), dan media transmisi.
Ketiga komponen ini mutlak dimiliki dalam suatu dasar transmisi serat optik.
Gambar 2.2. Skema Transmisi Serat Optik C. Cara Kerja Serat Optik
Prinsip kerja serat optik berdasarkan hukum Snellius yaitu jika seberkas sinar masuk pada suatu ujung serat optik (media yang transparan) dengan sudut kritis dan sinar itu datang dari medium yang mempunyai indeks bias lebih kecil dari udara menuju inti fiber optik (kuartz murni) yang mempunyai indeks bias yang lebih besar maka seluruh sinar akan merambat sepanjang inti (core) serat optik menuju ujung yang satu. Disini cladding (lihat gambar 2.3) berguna untuk memantulkan kembali cahaya kembali ke core.
Gambar 2.3 Perambatan cahaya pada serat optik yang lurus D. Jenis Serat Optik
Berdasarkan jumlah mode yang dapat dilewatkan, serat optik dibagi menjadi 2 jenis secara umum yaitu
1. Serat optik jenis tunggal berarti hanya mampu melewatkan satu mode saja.
Hal ini disebabkan oleh ukuran intinya yang relatif kecil serta kecilnya nilai beda indeks (∆) antara inti dan cladding. Ukuran diameter inti serat optik jenis tunggal berkisar antara 8-10 μm.
Gambar 2.4 fiber optik tunggal
Dengan hanya melewatkan satu mode saja berarti pada serat optik jenis tunggal ini tidak ditemukan dispersi modal seperti pada serat optik ganda.Hal ini berdampak positif terhadap penggunaan serat optik jenis tunggal karena juga berarti peningkatan bandwidth. Selain itu, baik dari segi bandwidth maupun jarak transmisi, serat optik jenis tunggal lebih unggul dibandingkan dengan serat optik jenis ganda, karena jarak transmisinya sangat jauh dan bandwidthnya juga besar.
2. Serat optik jenis ganda tidak memiliki diameter inti 50-80 micron dan memiliki keunggulan di segi bandwidth karena ada banyak mode yang dilewatkan oleh suatu serat optik sehingga kemungkinan untuk terjadi dispersi juga semakin besar yang mengakibatkan terjadi pelebaran pulsa.
Serat optik jenis ganda memilii dua jenis yaitu step index dan graded index.
Perbedaan keduanya terletak pada keseragaman indeks bias.
Gambar 2.5 serat optik ganda Berdasarkan indeks bias core :
1. Step indeks : pada serat optik step indeks, core memiliki indeks bias yang homogen.
2. Graded indeks : indeks bias core semakin mendekat ke arah cladding semakin kecil. Jadi pada graded indeks, pusat core memiliki nilai indeks bias yang paling besar. Serat graded indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih besar, karena pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan.
E. Kode warna pada kabel serat optik 1. Selubung luar
Dalam standarisasinya kode warna dari selubung luar (jacket) kabel serat optik jenis Patch Cord adalah sebagai berikut:
Warna selubung luar/jacket
Artinya
Kuning serat optik single-mode
Jingga serat optik multi-mode
Aqua
Optimal laser 10 giga 50/125 mikrometer serat optik multi-mode
Abu-Abu
Kode warna serat optik multi-mode, yang tidak digunakan lagi
Biru Kadang masih digunakan dalam model perancangan
2. Konektor
Pada kabel serat optik, sambungan ujung terminal atau disebut juga konektor, biasanya memiliki tipe standar seperti berikut:
a. FC (Fiber Connector): digunakan untuk kabel single mode dengan akurasi yang sangat tinggi dalam menghubungkan kabel dengan transmitter maupun receiver. Konektor ini menggunakan sistem drat ulir dengan posisi yang dapat diatur, sehingga ketika dipasangkan ke perangkat lain, akurasinya tidak akan mudah berubah.
b. SC (Subsciber Connector): digunakan untuk kabel single mode, dengan sistem dicabut-pasang. Konektor ini tidak terlalu mahal, simpel, dan dapat diatur secara manual serta akurasinya baik bila dipasangkan ke perangkat lain.
c. ST (Straight Tip): bentuknya seperti bayonet berkunci hampir mirip dengan konektor BNC. Sangat umum digunakan baik untuk kabel multi mode maupun single mode. Sangat mudah digunakan baik dipasang maupun dicabut.
d. Biconic: Salah satu konektor yang kali pertama muncul dalam komunikasi fiber optik. Saat ini sangat jarang digunakan.
e. D4: konektor ini hampir mirip dengan FC hanya berbeda ukurannya saja. Perbedaannya sekitar 2 mm pada bagian ferrule-nya.
f. SMA: konektor ini merupakan pendahulu dari konektor ST yang sama-sama menggunakan penutup dan pelindung. Namun seiring dengan berkembangnya ST konektor, maka konektor ini sudah tidak berkembang lagi penggunaannya.
g. E200
Selanjutnya jenis-jenis konektor tipe kecil:
1. LC 2. SMU 3. SC-DC
Selain itu pada konektor tersebut biasanya menggunakan warna tertentu dengan maksud sebagai berikut:
Warna Konektor
Arti Keterangan
Biru
Physical Contact (PC), 0°
yang paling umum digunkan untuk serat optik single-mode.
Hijau
Angle Polished (APC), 8°
sudah tidak digunakan lagi untuk serat optik multi-mode
Hitam
Physical Contact (PC), 0°
Abu- abu,
Krem
Physical Contact (PC), 0°
serat optik multi-mode
Putih
Physical Contact (PC), 0°
Merah Penggunaan khusus
F. Pelemahan
Pelemahan (Attenuation) cahaya sangat penting diketahui terutama dalam merancang sistem telekomunikasi serat optik itu sendiri. Pelemahan cahaya dalam serat optik adalah adanya penurunan rata-rata daya optik pada kabel serat optik, biasanya diekspresikan dalam decibel (dB) tanpa tanda negatif. Berikut ini beberapa hal yang menyumbang kepada pelemahan cahaya pada serat optik:
1. Penyerapan (Absorption) Kehilangan cahaya yang disebabkan adanya kotoran dalam serat optik.
2. Penyebaran (Scattering).
3. Kehilangan radiasi (radiative losses).
Reliabilitas dari serat optik dapat ditentukan dengan satuan BER (Bit error rate). Salah satu ujung serat optik diberi masukan data tertentu dan ujung yang lain mengolah data itu. Dengan intensitas laser yang rendah dan dengan panjang serat mencapai beberapa km, maka akan menghasilkan kesalahan. Jumlah kesalahan persatuan waktu tersebut dinamakan BER.
Dengan diketahuinya BER maka, Jumlah kesalahan pada serat optik yang sama dengan panjang yang berbeda dapat diperkirakan besarnya.
Suatu sinyal optik yang ditransmisikan didalam serat optik tentu akan mendapat pengaruh dari berbagai aspek. Pengaruh tersebut akan mengakibatkan adanya pelemahan daya sinyal sebagai konsekuensi dari adanya daya yang hilang (loss) pada sinyal transmisi tersebut. Rugi-rugi daya ini dapat terjadi baik karena keadaan serat optik tersebut ataupun akibat perlakuan dari luar terhadap serat optik tersebut, terutama pada penyambungan. Rugi-rugi daya secara umum terdiri dari atenuasi kabel (α) dB/km, rugi- rugi akibat penyambungan seperti rugi konektor, maupun splice. Adapun hal-hal yang menyebabkan rugi-rugi daya terutama atenuasi adalah fenomena-fenomena seperti pembelokan, pembengkokan, absorpsi, maupun hamburan. Dengan adanya pelemahan daya ini tentunya akan merubah besar daya yang dikirim dengan data yang diterima. Untuk
itu diperlukan perhitungan untuk menghitung besarnya rugi-rugi yang dapat terjadi dalam saluran agar sinyal masih dapat diterima dengan baik.
Perhitungan link budget atau power budget menjadi salah satu pertimbangan penting dalam perencanaan jaringan serat optik. Tujuan dilakukannya perhitungan power budget adalah untuk menentukan apakah komponen dan parameter disain yang dipilih dapat menghasilkan daya sinyal di penerima sesuai dengan tuntutan persyaratan perfomansi yang diinginkan serta untuk melakukan proses evaluasi secara rutin.
Perhitungan power budget dilakukan berdasarkan keadaan jaringan seperti:
a. Daya minimum transmiitter (PS) (dBm) b. Sensitivitas minimum receiver (PR) (dBm) c. Atenuasi (α) (dB/km)
d. Rugi-rugi penyambungan seperti rugi konektor (Lossconn) dan splice (Losssplice) (dB)
e. Margin saluran (Lossmargin)(dB) f. Jarak sambungan (l) (km)
G. Rugi-rugi Serat optic
Ada beberapa komponen yang menjadi bahan pertimbangan dalam mendisain suatu jaringan. Salah satunya adalah rugi-rugi transmisi serat optic (attenuation). Rugi-rugi transmisi ini adalah salah satu karakteristik yang penting dari Serat optik. Rugi-rugi ini menghasilkan penurunan dari daya cahaya dan juga penurunan bandwidht dari sistem, transmisi informasi yang dibawa, efisiensi, dan kapasitas sistem secara keseluruhan. Hal ini dapat
disebabkan oleh kondisi serat optik tersebut ataupun karena gangguan ataupun tambahan pada jaringan serat optik tersebut. Selain itu, rugi-rugi pada suatu saluran transmisi yang mempergunakan serat optik juga didapat dari pemasangan komponen-komponen pendukung yang dibutuhkan dalam suatu jaringan seperti konektor, splice, ataupun komponen lain yang disambungkan pada saluran transmisi. Rugi-rugi pada serat optik merupakan pelemahan power dari cahaya yang ditransmisikan mulai dari pemancar sampai jarak tertentu. Misalkan pada suatu transmisi serat optik disalurkan cahaya dengan power P (0) dari pemancar, maka pada jarak l km, sinyal tersebut akan mengalami degradasi atau penurunan power menjadi P (l). Pelemahan sinyal atau rugi-rugi ini dinyatakan dengan satuan dB/km dan dilambangkan dengan α. Perumusannya secara sistematis dapat menggunakan Persamaan berikut ini :
α = log [ ( )
( ) ] (dB/km) ...(2.1) 1. Rugi-rugi Absorpsi(Penyerapan)
Rugi-rugi ini analog dengan disipasi daya pada kabel tembaga, dimana serat optik menyerap cahaya dan mengubahnya menjadi panas.
Untuk mengatasinya digunakan kaca yang benar-benar murni yang diperkirakan kemurniannya sampai 99,9999%. Namun rugi-rugi absorpsi antara 1 dan 1000 dB/km tetap saja lumayan besar. Ada tiga faktor yang turut menimbulkan rugi absorpsi pada serat optik yaitu absorpsi ultraviolet, absorpsi infra merah, dan absorpsi resonansi ion.
• Absorpsi ultraviolet, disebabkan oleh elektron valensi dari bahan silika.
Cahaya mengionisasi elektron valensi tersebut menjadi konduktor.
Ionisasi tersebut sama saja dengan rugi cahaya total dan tentu saja menimbulkan rugi-rugi transmisi pada serat optik.
• Absorpsi infra merah, adalah hasil dari penyerapan photon-photon cahaya oleh atom-atom molekul inti kaca. Ini menyebabkan photon bergetar secara acak dan menyebabkan panas.
• Absorpsi resonansi ion (lihat Gambar 2.9), disebabkan oleh ion-ion OH- pada bahan penyusunnya. Ion OH- ini terdapat pada molekul air yang terperangkap pada kaca saat proses pembuatannya. Absorpsi ion juga dapat disebabkan oleh molekul besi, tembaga, dan khromium.
Berikut adalah perumusan loss-loss diatas :
αuv = .
. x 10-2 e .
λ ...(2.2)
dengan,
αuv = ultraviolet loss (dB/km) x = mole fraction
αIR = Infrared loss (dB/km)
λ = Panjang gelombang sinar pembawa
2. Rugi-rugi Pada Inti dan Cladding
Struktur serat optik terdiri dari 3 komponen yaitu inti, cladding, dan pembungkus. Masing-masing bagian serat optik ini terbentuk dari berbagai macam material yang berbeda. Meskipun inti maupun cladding memiliki bahan penyusun dasar yang sama, namun inti memiliki indeks bias yang lebih besar dari cladding dengan adanya bahan aditif yang ditambahkan dalam material penyusun inti.
Akan tetapi secara alami, material-material penyusun inti maupun cladding memiliki dampak terhadap transmisi sinyal dalam serat optik.
Mengingat bahan-bahan penyusun kedua bagian ini memiliki karakteristik tersendiri, maka baik inti maupun cladding juga memiliki komponen pelemahan sinyal. Pelemahan sinyal atau rugi-rugi pada inti dan cladding adalah berbeda, hal ini disebabkan karena berbedanya bahan penyusun inti dan cladding itu sendiri.
3. Rugi-rugi Pada Konektor dan Splice
Suatu saluran transmisi serat optik pasti akan tersambung dengan komponen-komponen lainnya. Komponen tersebut antara lain adalah konektor antar serat optik, konektor serat optik dengan komponen lain seperti sumber cahaya, atau penerima. Konektor dalam sambungan serat optik bersifat tidak permanen sehingga dapat dibongkar apabila sudah tidak memenuhi kebutuhan. Splice pada dasarnya merupakan penyambung antar serat optik, namun sifat sambungan yang mempergunakan splice adalah
permanen. Selain konektor dan splice juga ada komponen lain yang mungkin ditemui dalam sambungan serat optik, yaitu repaired splice yang merupakan splice yang diperbaiki dari splice sebelumnya yang mengalami kerusakan atau gangguan lain.
Konektor dan splice keduanya memiliki kontribusi terhadap rugi- rugi pada transmisi sinyal optik pada serat. Sinyal yang berpropagasi dan melalui komponen-kompnen ini akan mengalami penurunan daya.
Pemilihan konektor yang tidak tepat dapat mengakibatkan pemakaian amplifier yang sangat banyak, hal inilah yang mengakibatkan biaya bertambah. Secara umum, rugi-rugi akibat penambahan konektor atau splice diantara dua buah serat optik disebut insertion loss. Perumusannya dapat menggunakan Persamaan berikut ini :
Loss = 10 log10 (P1/P2) ...(2.3) Dengan,
P1 = daya keluaran tanpa konektor
P2 = daya keluaran dengan menggunakan konektor
Selain insertion loss diatas, masih ada beberapa rugi-rugi lain yang disebabkan oleh penyambungan dua buah serat optik terutama pada dua buah serat optik dengan karakteristik yang berbeda. Rugi-rugi yang dapat terjadi dalam penyambungan tersebut diantaranya adalah:
a) rugi-rugi akibat ketidaksinkronan NA,
b) rugi-rugi akibat ketidaksinkronan ukuran inti/cladding.
Ketidaksinkronan NA dapat menyebabkan pelemahan sinyal jika NA dari serat optik yang mentransmisikan sinyal lebih besar dari NA serat optik yang menerimanya (NAt>NAr). Secara matematis rugi-rugi akibat ketidaksikronan NA ini dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan berikut ini :
LossNA = -10 log10 (NAr/NAt) 2 ...(2.4) Ukuran inti dan cladding yang berbeda juga menyebabkan hilangnya sebagian daya dari sinyal yang ditransmisikan. Ketika ukuran inti serat optik yang mentransmisikan (diat) lebih besar dari diameter inti yang menerima (diar), maka terjadi rugi-rugi. Perumusannya dapat menggunakan Persamaan berikut ini
Lossinti = -10 log10 (diar/diat)2 ...(2.5) Faktor lainnya yang turut memberikan sumbangan rugi-rugi pada suatu transmisi serat optik adalah fresnel reflection. Fresnel reflection ini merupakan fenomena yang terjadi akibat penggunaan konektor dalam menyambung dua buah serat optik. Pada umumnya, saat instalasi, dua kabel yang dihubungkan oleh konektor tersebut tidak dihubungkan secara langsung namun diberi sedikit jarak. Jarak antar dua serat optik ini memberikan rongga udara diantaranya. Hal ini menyebabkan meskipun kedua serat optik memiliki indeks bias yang sama tetap akan ada daya yang dipantulkan kembali kearah kabel pengirim karena ada beda indeks antara
inti dari serat optik dengan udara. Dengan perbedaan indeks tersebut didapat suatu nilai faktor yang disebut faktor fresnel reflection (R). Perumusannya dapat menggunakan persamaan berikut :
R = 2 ...(2.6) dengan n1 adalah indeks bias dari serat optik pengirim dan n adalah indeks bias serat optik penerima atau medium perantara. Nilai faktor ini menunjukkan banyaknya persen daya yang hilang karena dipantulkan kembali ke dalam inti.
Besarnya daya yang hilang akibat fresnel reflection dapat dihitung menggunakan Persamaan berikut ini.
Loss (dB) = -10 log (1-R) ...(2.7) 4. Pembengkokan
Pada saat pemasangan serat optik pada suatu saluran transmisi akan ada beberapa kondisi yang akan mengubah keadaan fisik dari serat optik tersebut. Misalnya adalah kondisi lapangan/daerah yang berkelok-kelok dan mengharuskan kabel dipasang dengan pembelokan. Selain itu, tekanan secara fisik dari lingkungan maupun kesalahan instalasi juga akan berpengaruh dalam mengubah kondisi fisik serat optik. Perubahan fisik ini biasa disebut bending dan terdiri dari dua jenis sebagai berikut.
a. Pembengkokan makro
Pembengkokan makro (lihat Gambar 2.11) adalah pembengkokan kabel optik dengan radius pembengkokan yang mempengaruhi banyaknya pelemahan sinyal yang berpropagasi dalam inti. Adanya pembengkokan dengan radius pembengkokan lebih besar dari radius inti serat optik mengakibatkan sebagian sinyal hilang terutama dalam pembekokan serat optik.
Gambar 2.6 Pembekokan makro pada serat optik b. Pembengkokan mikro
Pembengkokan mikro berasal dari keadaan kabel yang tidak sempurna akibat berbagai pengaruh dari luar kabel, seperti tekanan dari luar, ataupun ketidaksempurnaan bentuk inti didalam kabel optik tersebut. Adanya perubahan radius inti berakibat sama seperti halnya pembengkokan mikro dimana sinyal yang berpropagasi akan hilang pada saat berpropagasi. Pembengkokan mikro pada serat optik akibat tekanan dari luar kabel. Pembengkokan mikro yang diakibatkan oleh tekanan dari luar kabel diantisipasi dengan mempergunakan pembungkus yang lebih kuat dan tidak sensitif terhadap pengaruh eksternal.
Gambar 2.7 Pembekokan mikro pada serat optik akibat tekanan dari luar kabel
H. Power Budget
Power budget dalam komunikasi serat optik adalah daya yang tersedia dipengiriman (Ptx) pada komunikasi serat optik yang disesuaikan dan dialokasi dengan kerugian seprti rugi penyambung (splice), redaman serat, rugi konektor, rugi-rugi lainnya serta penguat (EDFA) untuk memastikan bahwa kekuatan daya sinyal (Prx) tersediah cukup pada penerima agar sistem tersebut layak.
Dalam suatu sistem komunikasi serat optik, kita tidak akan lepas dari perhatian anggaran daya (power budget). Sistem komunikasi optik berjalan baik dan lancar apabila tidak kekurangan anggaran daya (power Budget) dan anggaran waktu bangkit (Rise Time Budget). Sebelum kita membahas anggaran daya lebih lanjut, akan terlebih dahulu dipaparkan mengenai anggaran waktu bangkit atau rise time budget (RTB). RTB bertujuan untuk menjamin agar sistem transmisi dapat menyediakan bandwidth (BW) yang mencukupi pada bit rate yang diinginkan. RTB berkaitan erat dengan limitasi atau batasan dispersi suatu sinyal yang dilewatkan pada serat optik, dan tentunya berpengaruh pada kapasitas kanal yang diinginkan dari sistem optik.
Anggaran daya merupakan suatu hal yang sangat menentukan apakah suatu sistem komunikasi optik bisa berjalan dengan baik atau tidak. Karena anggaran daya menjamin agar penerima dapat menerima daya optik sinyal yang diperlukan untuk mendapatkan bit error rate (BER) yang diinginkan.
Perhitungan dan analisis power budget merupakan salah satu metode untuk mengetahui perfomansi suatu jaringan. Hal ini dikarenakan metode ini bisa digunakan untuk melihat kelayakan jaringan untuk mengirimkan sinyal dari pengirirm sampai ke penerima atau dari central office terminal(COT) sampai ke remote terminal (RT). Tujuan dilakukannya perhitungan power budget adalah untuk menentukan apakah komponen dan parameter disain yang dipilih dapat menghasilkan daya sinyal di penerima sesuai dengan tuntutan persyaratan perfomansi yang diinginkan.
Disain suatu sistem dapat memenuhi persyaratan apabila System Gain (Gs) lebih besar atau sama dengan total rugi-rugi. Daya yang diterima lebih kecil dari daya saturasi yang dapat mengakibatkan distorsi di penerima. Disain link transmisi optik ditentukan oleh bit rate informasi yang ditransmisikan, panjang link total dan BER yang diinginkan. Bit rate dan panjang link total menentukan karakteristik serat optik, tipe sumber optik (pengirim) dan tipe detector optik (penerima) yang dipergunakan. Dengan mengetahui ketiga komponen tersebut, power budget dapat dihitung sehingga dapat diperoleh jarak transmisi maksimum antara pengirim dan penerima. contoh power budget dengan panjang gelambang 1550 nm. nm Secara sederhana perumusannya dapat menggunakan Persamaan berikut ini :
System Gain (Gs) = Pt –MRP dB ...(2.8)
Total rugi-rugi (loss) dapat dihitung menggunakan Persamaan berikut ini : Lo (Total rugi-rugi) = D.Lf + Nc.Lc + Ns.Ls + Lps dB ...(2.9)
Total rugi-rugi juga dapat dihitung menggunakan Persamaan berikut ini : Lo = Pt – MRP – M dB ...(2.10)
Sedangkan untuk menghitung Margin(M), Perumusannya dapat menggunakan Persamaan berikut ini :
M = (Pt-MRP)-Lo dBm ...(2.11) Sehingga dengan mempergunakan Persamaan 2.9 dan Persamaan 2,.10 diperoleh jarak transmisi maksimum dari pengirim ke penerima, Perumusannya dapat menggunakan Persamaan berikut ini :
D = – – – . – . – ...(2.12)
Keterangan :
Pt : Daya sumber optik yang dikopel ke saluran (dBm) MRP : Daya terima minimum yang diperlukan (dBm) Gs : System Gain (dB)
Lf : Redaman serat/km (dB/km) Lc : Redaman konektor (dB)
Ls : Redaman Splice total (dB) Lps : Redaman passive splitter (dB) Lo : Total rugi-rugi (dB)
D : Jarak antara repeater atau pengirim ke penerima (km) Nc : Jumlah konektor
Ns : Jumlah splice
M : Margin yaitu selisih antara Gs dan Lo (dBm) 1. Satuan Pengukuran Power Budget
Jika kita lihat persamaan diatas, tentunya kita harus tahu bahwa satuans diatas menggunakan decibel (dB). dB (decibel) merupakan satuan relatif yang menyatakan level daya atau tegangan yang dilogaritmakan.
Ada satuan absolut ada yang relatif. Untuk satuan absolut adalah:
o dBm : menyatakan level daya terhadap referensi daya 1 miliwatt.
Daya (dBm) = 10 log P(mwatt)/1 mwatt
Level tegangan pada satuan ini umum digunakan pada komponen komponen sistem optik, misalnya sumber optik dan penerima optik.
o dBW : menyatakan level daya terhadap referensi daya 1 watt.
Daya (dBw) = 10 log P(watt)/1 watt
satuan-satuan lainnya seperti : dBv, dBm, dBmc,
Hubungan antara satuan mutlak yang satu dengan yang lainnya adalah:
0 dBm = -30dBw = +90dBm = +92 dBmc = 1 mwatt
Satuan satuan tersebut diatas adalah satuan absolut yang memiliki tingkat tersendiri. Sementara itu ada satuan relatif yaitu dB dan Neper.
I. Jaringan Telekomunikasi Serat Optik
Jaringan serat optik merupakan suatu jaringan yang menjadikan serat optik sebagai media penghantarnya. Jaringan serat optik terdiri dari berbagai elemen transmisi serat optik sehingga dapat digunakan untuk aliran berbagai jenis informasi. Dalam jaringan serat optik terdapat berbagai pilihan topologi jaringan yaitu active star, linear bus dan topologi ring.
1. Topologi jaringan serat optik
Jaringan serat optik memiliki berbagai macam topologi yang dapat disesuaikan dengan keadaan jaringan yang akan disambungkan, baik dari segi kebutuhan, geografis, bahkan biaya.
o Topologi bus
Seperti topologi bus pada jaringan komunikasi dengan media lain seperti coaxial, topologi bus pada jaringan serat optik terdiri dari beberapa coupler yang terhubung dalam suatu saluran linear dengan kabel serat optik sebagai medianya. Setiap coupler itu terhubung langsung dengan terminal-terminal yang membutuhkannya.
Gambar 2.8 Topologi bus jaringan serat optik
Coupler pada topologi ini dapat berupa coupler aktif maupun pasif. Dibandingkan dengan jenis topologi lainnya, terutama topologi star, topologi ini memiliki nilai rugi-rugi daya yang paling besar.
o Topologi star
Pada topologi star, setiap terminal pada jaringan terhubung pada suatu titik utama yang disebut sentral. Pada dasarnya sentral ini merupakan coupler yang bisa aktif maupun pasif. Pada coupler aktif, semua jalur routing pada jaringan dapat diatur oleh sentral. Sedangkan apabila yang digunakan adalah coupler pasif, maka dibutuhkan power splitter yang berfungsi untuk membagi sinyal optik yang masuk dan keluar dari setiap terminal yang terhubung.
Gambar 2.9. Topologi star jaringan serat optik [2]
o Topologi ring
Topologi ring memiliki beberapa keunggulan diantaranya adalah tingkat kehandalan yang lebih baik dibandingkan dengan topologi lainnya. Dalam topologi ring, contoh ring SDH atau SONET, dapat digunakan kabel dua arah sehingga keadaan jaringan lebih aman sehubungan dengan adanya saluran cadangan. Topologi ini juga dapat menghemat penggunaan serat optik yang aktif, namun dilain sisi jumlah serat optik yang dibutuhkan lebih banyak.
Gambar 2.10 Topologi ring jaringan serat optik
J. OPTICAL TIME DOMAIN REFLECTOMETER (OTDR)
Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengevaluasi suatu link serat optik pada domain waktu. OTDR, inilah yang digunakan untuk mengukur parameter-parameter seperti pelemahan (attenuation), panjang, kehilangan pencerai dan penyambung, dalam sistem telekomunikasi serat optik. OTDR pada dasarnya
terdiri dari satu sumber optik dan satu penerima (receiver), modul akuisisi data, CPU, media penyimpanan data, dan layar monitor.
Prinsip pengukuran OTDR adalah berdasarkan radar optik, dengan menghantarkan denyutan sumber optik (biasanya laser) ke dalam satu masukan serat optik yang sedang diuji dan mengukur waktu yang diperlukan untuk dipantul balik pada penerima.Dengan mengetahui indeks biasan (Index ofRefraction, IoR) serat optik dan waktu pantulan balik yang diperlukan, OTDR dapat menghitung jarak yang dilalui oleh pantulan denyutan cahaya tadi. Selanjutnya OTDR dapat juga menentukan kuat pantulan denyutan cahaya dan memberi paparan hasil pelemahan melawan jarak serat optik yang diuji.Hasil pengukuran dari OTDR biasanya ditampilkan dalam representatif bentuk grafik pada layar monitornya, dari pengukuran dengan OTDR didapatkan perwakilan ciri-ciri isyarat pemantulan balik bagi suatu serat optik melalui panjangnya dalam bentuk grafik. Sifat-sifat jaringan serat optik ditentukan dengan menganalisa amplitudo dan ciri-ciri temporari dalam bentuk gelombang cahaya penyebaran balik. OTDR memplot ciri-ciri ini dalam bentuk grafik pada hasil skrin paparannya, dimana untuk jarak ditunjukkan oleh sumbu-x dan sedangkan isyarat pemantulan balik ditunjukkan pada sumbu-y dalam unit dB. Selanjutnya informasi seperti pelemahan serat optik, kehilangan pencerai, kehilangan penyambung dan lokasi kecacatan dapat ditentukan dari hasil paparan ini.
Gambar 2.11 Hasil Pengukuran OTDR
1 2 3 4
1 Literatur
2 Pengumpulan Data
3 Pengolahan Data
4 Konsultasi
5 Penyusunan Laporan
6 Seminar
No Kegiatan Bulan Ke-
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat penelitian 1. Waktu Penelitiana
Penelitian ini dilaksanakan selama 4 bulan, mulai dari bulan November 2017 sampai dengan Februari 2018 sesuai dengan perencanaan waktu yang terdapat pada jadwal penelitian.
Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan
2. Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di PT.Telkom Akses Makassar B. Bahan dan alat
Perangkat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas perangkat keras dan perangkat lunak yaitu:
1. Perangkat Keras
30
Perangkat keras yang digunakan dalam penelitian ini adalah satu unit computer atau laptop serta satu unit printer, serta pendukung lainnya seperti kalkulator.
2. PerangkatLunak
Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Microsoft windowns 07
C. Metode Penelitian
Penelitian ini adalah jenis penelitian analisis, yaitu dengan menganalisis power budget jaringan komunikasi serat optik di PT.Telkom Akses Makassar
D. Teknik Pengambilan Data
Teknik pengambilan data pada penelitian ini menggunakan teknik pengambilan data langsung di PT.Telkom Akses Makassar
E. Data yang Dibutuhkan
Sumber data diperoleh dari PT.Telkom Makassar.
.Adapun data-data yang diperlukan dalam penelitian ini adalah:
a. Data power badget PT.Telkom Akses Makassar.
b. Data jaringan akses serat optik yang terpasang pada PT.Telkom Akses Makassar.
c. Data Waktu operasi link PT.Telkom Akses Makassar
F. Teknik Pengumpulan Data
Pengumpulan data didefinisikan sebagai suatu proses untuk mendapatkan data sesuai dengan karakteristik subjek yang diperlukan peneliti dalam suatu penelitian.
Alur penelitian
STUDI LITERATUR
PENYUSUNAN LAPORAN
SEMINAR PENGUMPULAN
DATA
PENGOLAHAN DATA MULAI
ANALISIS POWER BUDGET
PERHITUNGAN DAN PERBANDINGAN LOSS HASIL PENGUKURAN DENGAN
LOSS STANDARISASI
SELESAI
PERHITUNGAN MARGIN SISTEM
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN A. PT. Telkom Akses Makassar
PT TELKOM Indonesia sebagai salah satu penyelenggara telekomunikasi terbesar di Indonesia telah menggunakan sambungan akses serat optik untuk kebutuhan telekomunikasi yang mulai disebar diseluruh Indonesia seperti yang ada pada PT. Telkom Akses Fiber Zone KTI Makassar. Penggunaan jaringan akses serat optik ini sangat diperlukan mengingat berbagai kelebihan yang dimiliki oleh jaringan serat optik yang tidak dimiliki oleh kabel koaksial biasa atau kabel tembaga. Jaringan akses serat optik ini dikenal dengan nama JARLOKAF (Jaringan Lokal Akses Fiber).
Pada dasarnya JARLOKAF ini hanya berupa suatu jaringan akses saja.
Berdasarkan modus aplikasinya, JARLOKAF terbagi menjadi FTTH (fiber to the home), FTTZ (fiber to the zone), FTTC (fiber to the curb), dan FTTB (fiber to the building). Modus-Modus aplikasi ini dibedakan berdasarkan titik konversi optiknya. Dalam hal ini, yang dimaksud dengan titik konversi optik (TKO) adalah titik dimana perangkat opto-elektronik ditempatkan disisi pelanggan. Perangkat opto-elektronik merupakan perangkat yang menjadi antar muka serat optik dengan sistem yang terhubung dengannya, baik itu disisi sentral maupun disisi pelanggan.
B. FTTZ (Fiber To The Zone)
Pada modus aplikasi FTTZ (fiber to the zone), TKO terletak diluar bangunan didalam kabinet maupun manhole. Apabila dianalogikan dengan konfigurasi jaringan tembaga, maka keberadaan TKO pada modus ini berada pada
33
posisi RK. Dari RK, pelanggan dihubungkan dengan kabel tembaga sekunder sampai ke KP dan disambung dengan kebel tembaga lagi sampai ke pelanggan- pelanggan. Pada umumnya, jarak sambungan tembaga pelanggan ke TKO adalah sebesar 3-5 km.
Lihat Gambar 4.1 dibawah ini.
Gambar 4.1 Modus Aplikasi FTTZ pada JARKOLAF
Modus ini cocok diterapkan pada kondisi area pelanggan yang berupa perumahan penduduk dengan tingkat jumlah pelanggan yang relatif sedikit.
C. FTTC (Fiber To The Curb)
Konsep dari FTTC (fiber to the curb) adalah membawa akses serat optik sampai ke suatu area perumahan yang ruang lingkupnya lebih kecil dibandingkan FTTZ. Peletakan TKO pada FTTC dapat dianalogikan seperti fungsi KP pada jaringan akses tembaga. TKO diletakkan pada suatu titik di area tersebut dan setiap terminal pelanggan pada area tersebut terhubung dengan TKO menggunakan kabel tembaga sepanjang 200 sampai dengan 500 meter. Arsitektur modus aplikasi FTTC adalah seperti yang terlihat pada gambar 4.2 dibawah ini .
Gambar 4.2 Modus Aplikasi FTTC pada JARKOLAZ
D. FTTB (Fiber To The Building)
FTTB (fiber to the building) merupakan suatu alternatif modus aplikasi yang disediakan JARLOKAF kepada gedung-gedung yang menginginkan koneksi ke jaringan akses menggunakan serat optik. Pada modus aplikasi FTTB, TKO diletakkan didalam bangunan atau dengan kata lain perangkat optik seperti ONU terletak didalam bangunan tersebut. Pada umumnya FTTB dilaksanakan pada kondisi dimana suatu bangunan besar dan tinggi dengan jumlah satuan sambungan telepon (sst) yang cukup banyak tersambung didalamnya. Peletakan TKO atau ONU tersebut biasanya didalam ruangan gedung. Banyaknya titik yang merupakan TKO pada gedung tersebut dapat bervariasi tergantung dengan jumlah pelanggan, dan kebutuhan pelanggan yang berada pada gedung tersebut. TKO dapat berada di salah satu lantai atau beberapa lantais sekaligus, walaupun tentunya hal ini tidak efektif. Setiap terminal pelanggan didalam bangunan tersebut akan terhubung dengan TKO didalam gedung tersebut dengan menggunakan kabel tembaga indoor. Arsitektur modus aplikasi FTTB dapat dilihat pada gambar 4.3 dibawah ini.
Gambar 4.3 Arsitektur Aplikasi JARKOLAZ FTTB
E. Analisis Dan Perhitungan Power Buget
Dalam mengevaluasi dan menilai performansi atau kinerja suatu jaringan dalam mengirimkan sinyal dari pengirim sampai ke penerima masih baik atau tidak maka perlu dilakukan perhitungan power budget. Perhitungan power budget dapat dilakukan dengan menghitung Margin dari sistem yang akan dilakukan penilaian atau evaluasi. Kemudian dari hasil perhitungan power budget dapat dianalisis apakah jaringan komunikasi optik tersebut masih baik atau tidak.
Seperti yang telah dibahas pada bab pendahuluan ruang lingkup analisis terbatas untuk jaringan akses serat optik di PT Telkom Akses Makassar yang mempergunakan teknologi SDH.
Pada disain awal perencanaan suatu jaringan, telah ditentukan daya sumber optik yang dikopel ke saluran dan daya terima minimum yang diperlukan agar sinyal dapat diterima dengan baik. Dengan melakukan perhitungan power budget, seorang perancang jaringan dapat menentukan estimasi jarak antara pengirim dan penerima atau antara repeater. Ketika jaringan telah beroperasi, pengukuran power budget dilakukan untuk tujuan evaluasi performansi. Dalam subbab ini akan dilakukan pengukuran loss di lapangan dan perhitungan Margin sistem dari COT sampai ke RT pada jaringan akses serat. Dari hasil pengukuran dan perhitungan tersebut, kita akan dapat melihat apakah jaringan masih memenuhi kelayakan seperti yang telah ditentukan pada disain awal power budget atau telah mengalami penurunan atau degradasi. Dengan demikian kita dapat mengevaluasi dan menganalisis bagaimana kelayakan jaringan tersebut dan kemudian mengambil langkah-langkah dan solusi-solusi dalam menyelesaikan
permasalahan yang terjadi. Apabila masih sesuai dengan standar maka tidak perlu dilakukan penggelaran kabel baru atau penambahan repeater atau attenuator,tetapi hanya melakukan proses maintenance rutin.
Dalam melakukan perhitungan power budget PT. TELKOM memiliki standar untuk membatasi loss yang boleh ada pada suatu link transmisi. Standar tersebut merupakan acuan yang dipergunakan oleh PT. TELKOM pada saat awal perencanaan dan pembangunan jaringan. Standar ini menentukan batas maksimum untuk fiber loss, splice loss dan connector loss yang nilai-nilainya telah disebutkan. Batas maksimum inilah yang dipakai oleh PT. TELKOM pada saat melakukan perencanaan suatu jaringan. Oleh karena itu, loss dari hasil pengukuran harus memiliki nilai di bawah batas maksimum tersebut untuk mendapatkan unjuk kerja yang baik.
Pengukuran dilakukan dengan mempergunakan alat optical time domain reflectometer (OTDR) dari PT.Telkom Akses Makassar (hasil pengukuran dapat dilihat pada bagian lampiran). Sedangkan, untuk melihat perfomansi dari sisi power budget selain membandingkan loss dengan melakukan pengukuran di lapangan, hasil evaluasi juga dapat diperkuat dengan mencari margin sistem melalui perhitungan. Margin diperlukan untuk mengantisipasi adanya perubahan parameter komponen karena usia operasi sehingga menyebabkan degradasi.
Margin harus menunjukkan nilai positif. Dengan kata lain gain dari sistem harus lebih besar atau sama dengan total loss. Perhitungan margin mensubtitusi rumus yang ada pada bab 2 yaitu ; System Gain (Gs) = Pt – MRP dan M = Gs – Lo.
No. Jarak (km) Loss Hasil Pengukuran (dB) Keterangan
1 0,4346 0,54
2 0,4998 0,37
3 0,5 0,54
4 0,5002 0,6
5 0,5839 0,58
6 0,7659 0,43
7 0,8618 0,9
8 0,9709 1,58
9 1,0576 Tidak terukur
10 1,1863 0,92
11 1,314 Tidak terukur
12 1,3368 1,32
13 1,3957 1,13
14 1,5458 0,91
15 1,6452 3,06
No. Jarak (km) Loss Hasil Pengukuran (dB) Keterangan
1 0,6919 0,67
2 0,9394 0,56
3 1,2092 0,82
4 1,2454 0,88
5 1,3789 1,1
6 1,4508 0,63
7 1,4715 0,72
8 1,5866 1,14
9 1,6011 0,37
10 1,6578 1,77
11 1,7417 0,91
12 1,9772 1,13
13 2,0937 1,15
14 2,2139 0,55
Adapun data-data yang telah didapatkan dari PT.Telkom Akses Fiber Zone KTI Makassar :
Tabel 4.1 Data hasil pengukuran link ODP-Bal-Fef
Tabel 4.2 Data hasil pengukuran ODP-PNK-Fat
No. Jarak (km) Loss Hasil Pengukuran (dB) Keterangan
1 0,243 0,84
2 0,4192 1,07
3 0,4912 0,47
4 0,5511 0,24
5 0,6471 0,34
6 0,7677 1,25
7 0,8413 0,73
8 0,8785 1,03
9 1,0288 0,32
10 1,0377 0,98
11 1,1493 0,82
12 1,2043 3,38
13 1,243 0,28
14 1,3333 0,71
15 1,3566 0,39
16 1,4547 1,07
Tabel 4.3 Data hasil pengukuran ODP-PNK-FAV
Untuk tiap jenis Loss yang digunakan di PT. Telkom Akses Fiber Zone KTI Makassar
Fiber loss : 0,35 dB/km Splice Loss : 0,1 dB
Connector loss : 0,25 dB
Data-data yang dipergunakan untuk mencari nilai margin adalah total loss,daya yang dikopel ke saluran dan daya terima minimum yang diperlukan. PT.
Telkom Akses Fiber Zone KTI Makassar tidak memiliki alat untuk mengukur daya sehingga data-data untuk daya diperoleh dari sumber lain yaitu dari kriteria parameter perangkat yang dipakai. Jaringan akses di STO Tebet memakai perangkat SDH SDT1 yang memiliki kriteria parameter optical interface tertentu.
Tabel 4.4 menunjukkan kriteria tersebut yang memuat data-data daya yang diperlukan.
Tabel 4.4. Kriteria parameter dari STM-1 optical interface perangkat SDH SDT1
Sumber : User manualIssue 1.0 , NEC Corporation.
Pada penyelesaian untuk perhitungan margin ini menggunakan persamaan (2.11):
M = (Pt – MRP) – Lo dB M = (0 – (-38)) – 0,54 dB M = 38 – 0,54 dB
M = 37,46 dBm
Dan dengan mempergunakan persamaan (2.10), dapat dilakukan perhitungan total loss dari standarisasi. Berikut adalah perhitungan total loss :
Lo (Total rugi-rugi) = D.Lf + Nc.Lc + Ns.Ls + Lps dB
= (0,4346 . 0,35) + (2 . 0,25) + (1 . 0,1) dB = 0,1521 + 0,5 + 0,1 dB
= 0,7521 dB Perangkat
SDH
Daya sumber optik yang dikopel ke saluran (dBm)
Sensitifitas penerima terburuk (dBm)
BER
SDT1 Optical interface
0 -38 ≤10-10
No. Jarak (km) Loss Hasil Pengukuran (dB) Loss Standarisasi (dB) Margin Sistem (dB)
1 0,4346 0,54 0,75211 37,46
2 0,4998 0,37 0,77493 37,63
3 0,5 0,54 0,775 37,46
4 0,5002 0,6 0,77507 37,4
5 0,5839 0,58 0,804365 37,42
6 0,7659 0,43 0,868065 37,57
7 0,8618 0,9 0,90163 37,1
8 0,9709 1,58 0,939815 36,42
9 1,0576
10 1,1863 0,92 1,015205 37,08
11 1,314
12 1,3368 1,32 1,06788 36,68
13 1,3957 1,13 1,088495 36,87
14 1,5458 0,91 1,14103 37,09
15 1,6452 3,06 1,17582 34,94
Berikut adalah data lengkap hasil perhitungan Margin sistem dari data hasil pengukuran untuk beberapa jaringan akses beserta data hasil perhitungan standar loss dari standarisasi PT TELKOM. Namun, ruang lingkup perhitungan dibatasi hanya untuk sistem 1 (TS1) dan perhitungan dilakukan untuk nomor kabel PF01. Data-data hasil perhitungan dan pengukuran untuk evaluasi power budget dapat diringkas kedalam tabel 4.5, 4.6, dan 4.7.
Tabel 4.5 Data hasil evaluasi Power Buget Link ODP-Bal-Fef
No. Jarak (km) Loss Hasil Pengukuran (dB) Loss Standarisasi (dB) Margin Sistem (dB)
1 0,6919 0,67 0,742165 37,33
2 0,9394 0,56 0,82879 37,44
3 1,2092 0,82 0,92322 37,18
4 1,2454 0,88 0,93589 37,12
5 1,3789 1,1 0,982615 36,9
6 1,4508 0,63 1,00778 37,37
7 1,4715 0,72 1,015025 37,28
8 1,5866 1,14 1,05531 36,86
9 1,6011 0,37 1,060385 37,63
10 1,6578 1,77 1,08023 36,23
11 1,7417 0,91 1,109595 37,09
12 1,9772 1,13 1,19202 36,87
13 2,0937 1,15 1,232795 36,85
14 2,2139 0,55 1,274865 37,45
No. Jarak (km) Loss Hasil Pengukuran (dB) Loss Standarisasi (dB) Margin Sistem (dB)
1 0,243 0,84 0,68505 37,16
2 0,4192 1,07 0,74672 36,93
3 0,4912 0,47 0,77192 37,53
4 0,5511 0,24 0,792885 37,76
5 0,6471 0,34 0,826485 37,66
6 0,7677 1,25 0,868695 36,75
7 0,8413 0,73 0,894455 37,27
8 0,8785 1,03 0,907475 36,97
9 1,0288 0,32 0,96008 37,68
10 1,0377 0,98 0,963195 37,02
11 1,1493 0,82 1,002255 37,18
12 1,2043 3,38 1,021505 34,62
13 1,243 0,28 1,03505 37,72
14 1,3333 0,71 1,066655 37,29
15 1,3566 0,39 1,07481 37,61
16 1,4547 1,07 1,109145 36,93
Tabel 4.6 Data hasil evaluasi Power Buget Link ODP-PNK-Fat
Tabel 4.7 Data hasil evaluasi Power Buget Link ODP-PNK-FAV
F. Analisis Power Budget
Pada saat melakukan evaluasi dan analisis maka yang perlu diperhatikan adalah Margin sistem yang dihasilkan masih positif atau tidak dan perbandingan antara loss hasil pengukuran dan loss perhitungan berdasarkan standarisasi yang ditetapkan oleh PT TELKOM. Perbandingan yang baik adalah nilai loss hasil pengukuran harus lebih kecil daripada loss dari hasil perhitungan berdasarkan standarisasi.
Dari data pada Tabel 4.5 dapat terlihat bahwa loss dari hasil pengukuran hanya berkisar antara 0,37 s/d 3,06 dan loss dari hasil perhitungan berdasarkan standarisasi berkisar antara 0,75211 s/d 1,17582. Sedangkan Margin sistem yang didapat berkisar antara 34,49 s/d 37,57. Hal ini menunjukkan bahwa loss hasil pengukuran masih relatif kecil bila dibandingkan dengan loss standarisasi PT TELKOM meskipun ada beberapa diatas standarisasi. Selain itu, margin sistem yang dihasilkan juga masih sangat positif. Dimana nilai margin yang baik adalah 38 dBm. Dari kedua fakta tersebut dapat kita simpulkan bahwa kondisi Link ODP- Bal-Fef masih bagus. Untuk Lebih jelas lihat pada Gambar 4.4 dibawah ini.
JARAK (Km)
Gambar 4.4 Perbandingan Loss Hasil Pengukuran dan Loss Standarisasi Dari gambar 4.4 terlihat bahwa peningkatan nilai loss tidak beraturan, namun hampir relatif sama. Akan tetapi pada jaringan akses ini terdapat 4 buah core yang memiliki nilai loss hasil pengukuran yang sangat besar yaitu core 8, 12, 13 dan 15 dengan nilai loss sebesar 1,13 dB s/d 3,06 dB. Nilai ini sangat buruk mengingat nilai loss hasil perhitungan standarisasi berkisar 0,75 s/d 1,175 dB.
Hal ini dapat disebabkan oleh kondisi dari core serat optik itu sendiri dimana terjadi cacat pada saat pabrifikasi atau bisa juga disebabkan oleh kondisi lingkungan dan bisa juga terjadi karena kesalahan pada saat instalasi kabel (misalnya kabelnya ada yang terjepit sehingga core-core yang berada pada bagian paling luar mengalami retak atau pecah). Penyebab lainnya juga bisa terjadi karena core tersebut tidak terhubung dengan baik disisi penerima sehingga ada daya yang hilang. Khusus untuk core 15 ini merupakan kasus spesial, melihat loss yang dihasilkan sangat tinggi dari standarisasi dan diprediksikan core 15 ini akan
mengalami degradasi yang lebih cepat atau dengan kata lain masa aktif core ini akan lebih cepat habis, sedangkan loss terkecil terjadi pada core nomor 2 dengan jarak link 0,4998 m. Adanya peningkatan penurunan kualitas link juga disebabkan oleh hal-hal yang telah disebutkan pada bab 2. Pada diagram diatas juga terdapat 9 core yang memiliki nilai loss berada dibawah standar loss yang ditetapkan sehingga tidak terlalu berpengaruh terhadap kualitas jaringan. Namun peningkatan loss dapat terjadi dan secara fisik sebenarnya penyebab ke-9 link ini sama yaitu disebabkan oleh bertambahnya usia komponen itu sendiri, misalnya redaman konektor yang semakin besar, kepekaan optik yang semakin melemah, dan daya keluaran pengirim yang semakin menurun dan kualitas kabel optik yang banyak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan sekitarnya. Selain itu, pada jaringan akses ini juga terdapat 2 core yang tidak terukur pada saat dilakukan proses pengukuran yaitu core 9 dan 11. Hal ini disebabkan karena core tersebut tidak terhubung disisi penerima dengan kata lain core tersebut tidak aktif.
Dari data pada Tabel 4.6 dapat terlihat bahwa loss dari hasil pengukuran hanya berkisar antara 0,37 s/d 1,77 dan loss dari hasil perhitungan berdasarkan standarisasi berkisar antara 0,74216 s/d 1,2748. Sedangkan Margin sistem yang didapat berkisar antara 36,23 s/d 37,63. Hal ini menunjukkan bahwa loss hasil pengukuran masih relatif kecil bila dibandingkan dengan loss standarisasi PT TELKOM meskipun ada beberapa pengukuran diatas standarisasi. Selain itu, margin sistem yang dihasilkan juga masih sangat positif. Dimana nilai margin yang baik adalah 38 dBm. Dari kedua fakta tersebut dapat kita simpulkan bahwa
kondisi Link ODP-PNK-Fat masih sangat bagus. Untuk Lebih jelas lihat pada Gambar 4.5 dibawah ini.
L O S S (dB)
JARAK (Km)
Gambar 4.5 Perbandingan Loss Hasil Pengukuran dan Loss Standarisasi Dari gambar 4.5 terlihat bahwa peningkatan nilai loss tidak beraturan, namun hampir relatif sama. Untuk loss dari hasil pengukuran nilai loss yang terbesar hanya terjadi pada core nomor 10 dengan jarak link 1,6578 m, sedangkan loss terkecil terjadi pada core nomor 9 dengan jarak link 1,6011 m. Redaman link tersebut menjadi bertambah besar, hal ini menunjukkan adanya penurunan kualitas link. Secara fisik, hal ini disebabkan oleh bertambahnya usia komponen itu sendiri, misalnya redaman konektor yang semakin besar, kepekaan optik yang semakin melemah, dan daya keluaran pengirim yang semakin menurun dan kualitas kabel optik yang banyak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan sekitarnya.
Dari data pada Tabel 4.7 dapat terlihat bahwa loss dari hasil pengukuran hanya berkisar antara 0,24 s/d 3,38 dan loss dari hasil perhitungan berdasarkan standarisasi berkisar antara 0,6850 s/d 1,1091. Sedangkan Margin sistem yang didapat berkisar antara 34,62 s/d 37,72. Hal ini menunjukkan bahwa loss hasil pengukuran masih relatif kecil bila dibandingkan dengan loss standarisasi PT TELKOM meskipun ada beberapa diatas standaisasi. Selain itu, margin sistem yang dihasilkan juga masih sangat positif. Dimana nilai margin yang baik adalah 38 dBm. Dari kedua fakta tersebut dapat kita simpulkan bahwa kondisi link ODP- Bal-FAV masih sangat bagus. Untuk Lebih jelas lihat pada Gambar 4.6 dibawah ini.
Gambar 4.6 Perbandingan Loss Hasil Pengukuran dan Loss Standarisasi Dari gambar 4.6 diatas terlihat bahwa peningkatan nilai loss tidak beraturan, namun hampir relatif sama. Untuk loss dari hasil pengukuran nilai loss yang terbesar hanya terjadi pada core nomor 12 dengan jarak link 1,2043 m, sedangkan loss terkecil terjadi pada core nomor 4 dengan jarak link 0,5511 m. Redaman link tersebut menjadi bertambah besar, hal ini menunjukkan adanya penurunan
36.9 37 37.1 37.2 37.3 37.4
Link 1 Link 2 Link 3
Margin Rata-rata sistem (dBm)
kualitas link. Secara fisik, hal ini disebabkan oleh bertambahnya usia komponen itu sendiri, misalnya redaman konektor yang semakin besar, kepekaan optik yang semakin melemah, dan daya keluaran pengirim yang semakin menurun dan kualitas kabel optik yang banyak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan sekitarnya.
G. Perbandingan Power Budget antar Link
Berdasarkan data-data margin yang didapat untuk ke-tiga jaringan akses dapat dihitung berapa nilai margin rata-rata untuk masing-masing jaringan akses.
Kemudian dengan melihat dan membandingkan ke-tiga nilai margin rata-rata tersebut akan terlihat jaringan akses mana yang memiliki margin yang paling positif atau baik dan jaringan akses mana yang paling rendah. Gambar 4.7 berikut adalah grafik perbandingan margin rata-rata ke-tiga jaringan akses atau link diatas.
Gambar 4.7 Perbandingan Margin rata-rata Sistem
Dari Grafik diatas terlihat bahwa link 3 (ODP-PNK-FAV) memiliki nilai margin rata yang paling baik yaitu 37,13 dB dan berikutnya adalah link 2 (ODP- PNK-Fat) yang memiliki nilai margin rata-rata 37,11 dB dan selanjutnya adalah link 1 (ODP-Bal-Fef) dengan nilai margin rata-rata sebesar 37,009dB, dimana
margin rata-rata yang paling rendah. Walaupun link 1 memiliki nilai margin rata- rata yang paling rendah dari ke-tiga link tersebut, tidak berarti link 1 memiliki performansi yang jelek.
Link 1 Link 2
Link 3
Gambar 4.8 Perbandingan Loss : Loss 1, Loss 2, Loss 3
Dari Gambar 4.8 terlihat dan secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa ke-tiga link tersebut memiliki performansi yang baik karena loss yang dihasilkan masih bernilai kecil dan masih berada dibawah standar loss yang ditetapkan oleh PT TELKOM. Hal ini terlihat pada gambar 4.8 dan gambar 4.9 dan gambar 4.10
![Gambar 2.9. Topologi star jaringan serat optik [2]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/10448103.0/35.918.349.649.807.946/gambar-2-9-topologi-star-jaringan-serat-optik.webp)
