BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Mutakhir Pada penelitian ini akan disimulasikan jaringan

22 Pages·2015·0.43 MB·Indonesian

BAB II
KAJIAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Mutakhir
Pada penelitian ini akan disimulasikan jaringan eksisting fiber optik dan
perancangan jaringan FTTH berteknologi Gigabit Passive Optical Network
(GPON) di kampus Universitas Udayana Bukit Jimbaran untuk mempelajari
efisiensi pengembangan penggunaan jaringan fiber optik berteknologi GPON yang
ada di kampus Universitas Udayana bukit Jimbaran. Simulasi akan dilakukan
menggunakan aplikasi Optisystem dengan melakukan simulasi jaringan eksisting
dan hasil perancangan jaringan GPON. Dari simulasi dengan optisystem didapatkan
redaman dan BER dari setiap transmisi yang ada. Redaman tersebut akan digunakan
untuk menentukan unjuk kerja dari jaringan optik eksisting dan hasil perancangan
jaringan GPON. Penelitian-penelitian sebelumnya yang terkait dengan penelitian
ini adalah sebagai berikut :
1. Gita, dkk (2015) dengan penelitian yang berjudul “Perancangan Jaringan
Akses Fiber To The Home (FTTH) dengan Teknologi Gigabit Passive
Optical Network (GPON) di Private Village, Cikoneng”. Penelitian ini
membahas tentang perancangan jaringan FTTH berteknologi GPON di
wilayah Private Village, Cikoneng yang berlokasi di jalan Cikoneng,
Bojongsoang, Bandung Selatan untuk dapat memberikan performansi yang
baik pada layanan yang diberikan oleh PT. Telkom. Parameter-parameter
Link Power Budget dan Rise Time Budget dihitung untuk kelayakan sistem
dan BER untuk kehandalan sistem yang disimulasikan pada OptiSystem,
maka kelayakan dari perancangan yang dibuat dapat diketahui. (e-
Proceeding of Engineering : Vol.2, No.3 Desember 2015/Online).
2. Imam, dkk (2017) dengan penelitian yang berjudul “PERANCANGAN
JARINGAN AKSES FIBER TO THE HOME (FTTH) DENGAN
TEKNOLOGI GIGABIT PASSIVE OPTICAL NETWORK (GPON) DI
PERUMAHAN BUMI ADIPURA, CLUSTE CEMPAKA”. Pada penelitian
ini dilakukan perhitungan terhadap parameter-parameter kelayakan dan
5
6

performansi sistem perancangan FTTH yang diimplementasikan. Link
Power Budget dan Rise Time Budget untuk kelayakan sistem. Nilai
parameter tersebut dihitung secara manual dan dibandingkan dengan hasil
menggunakan perangkat lunak OptiSystem. Selain itu parameter lainnya
adalah Bit Error Rate (BER) untuk performansi sistem. Parameter ini dapat
dilihat dengan membuat simulasi perancangan jaringan pada software
OptiSystem. (e-Proceeding of Engineering : Vol.4, No.2 Agustus
2017/Online)
3. Yus dan Retno (2016) dengan penelitian yang berjudul “PERANCANGAN
KAPASITAS JARINGAN FIBER TO THE HOME (FTTH) PADA
PERUMAHAN TAWANGANOM MAGETAN MENGGUNAKAN
OPTISYSTEM”. Pada penelitian ini penulis merancang kapasitas jaringan
Fiber To The Home (FTTH) pada Perumahan Tawanganom. Perancangan
dimulai dengan mengumpulkan data berupa jumlah rumah dan kebutuhan
perangkat dan spesifikasi perangkat kemudian disimulasikan menggunakan
Optisystem. Setelah itu dianalisis berdasarkan parameter yang
mempengaruhi kapasitas jaringan FTTH yaitu rise time budget dan BER
(Bit Error Rate). (Jurnal ICT Penelitian dan Penerapan Teknologi : Vol 7,
No 13 (2016)/Online).
4. Nurul dan Naemah (2015) dengan penelitian yang berjudul “
PERANCANGAN JARINGAN FIBER TO THE HOME (FTTH)
BERBASIS TEKNOLOGI GIGABIT PASSIVE OPTICAL NETWORK
(GPON)”. Pada penelitian ini membahas perancangan jaringan FTTH
berbasis teknologi GPON dari STO Cinta Damai sampai ke perumahan
Pesona Nabila, Jl. Sei Mencirim, Sunggal – Medan. Setelah menentukan
lokasi perancangan, dilakukan identifikasi komponen dan konfigurasi
jaringan, kemudian dilakukan analisis kelayakan jaringan dengan
menghitung nilai link power budget dan rise time budget. (Jurnal USU : Vol
12, No 34 (2015)/Online).
Secara umum kelebihan dari penelitian ini dibandingkan deberapa tinjauan
mutakhir yang digunakan adalah sebagai berikut :
7

1. Perancangan dilakukan dengan mengikutsertakan simulasi jaringan
eksisting
2. Perhitungan yang dilakukan tidak hanya pada satu jaringan dari OLT ke
ONT melainkan ke setiap ONT yang ada dengan mendapatkan parameter
dari jaringan terjauh dan rata-ratanya.
3. Membandingkan jaringan GPON dengan jaringan eksisting yang berupa
jaringan point to point

2.2 Komunikasi Serat Optik
Fiber optik adalah sebuah media transmisi fisik yang terbuat dari kaca
dilapisi isolator sebagai pelindung berguna untuk menyalurkan informasi berupa
gelombang cahaya. Serat optik mempunyai bentuk yang halus dan memiliki
ketebalan hingga 1 mm untuk dua puluh helai serat. Selain ringan, kapasitas kanal
dari serat ini sangat besar. Struktur serat optik ada 3 yaitu core, cladding dan
coating (Linda, 2015).

Gambar 2.1 Struktur Serat Optik
(Sumber : Linda, 2015)

Sistem Komunikasi serat optik secara umum terdiri dari sumber optik, pemancar
sebagai sumber pengirim informasi, detector penerima informasi, dan media
transmisi sebagai sarana untuk melewatkannya. Pengirim bertugas untuk mengolah
informasi yang akan disampaikan agar dapat dilewatkan melalui suatu media
sehingga informasi tersebut dapat sampai dan diterima dengan baik dan benar
ditujuan/penerima. Perangkat yang ada di penerima bertugas untuk
menterjemahkan informasi kiriman tersebut dirubah ke siynal listrik lalu dirubah
8

lagi ke optik/cahaya. Sinyal ini kemudian dilewatkan melalui serat optik, setelah
sampai di penerima nanti, cahaya tersebut dirubah kembali ke listrik dan akhirnya
diterjemahkan menjadi sinyal informasi. Blok diagram system komunikasi serat
optik ditunjukan pada Gambar 2.2 (Waldi, 2015).

Gambar 2.2 Sistem Komunikasi Optik
(Sumber : Waldi, 2015)

2.2.1 Jenis Kabel Optik
Dalam penggunaannya kebel serat optik terdiri dari dua jenis yaitu kabel
serat optik single mode dan kabel serat optik multi mode.
1. Single Mode Fiber Optik
Single mode fiber optik memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik.
Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, Single mode adalah sebuah sistem
transmisi data berwujud cahaya yang didalamnya hanya terdapat satu buah indeks
sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media tersebut.

Gambar 2.3 Kabel Serat Optik Single Mode
(Sumber : PT. Telkom, 2004)

Single mode dapat membawa data dengan bandwidth yang lebih besar
dibandingkan dengan Multi mode fiber optik, tetapi teknologi ini membutuhkan
sumber cahaya dengan lebar spectral yang sangat kecil pula dan ini berarti sebuah
sistem yang mahal. Single mode dapat membawa data dengan lebih cepat dan 50
kali lebih jauh dibandingkan dengan multi mode. Tetapi harga yang harus
9

dikeluarkan untuk penggunaannya juga lebih besar. Core yang digunakan lebih
kecil dari Multi mode.
2.2.2 Multi Mode Fiber Optik
Sinar yang berada di dalamnya lebih dari satu buah. Cahaya yang
dibawanya tersebut akan mengalami pemantulan berkali-kali hingga sampai di
tujuan akhirnya.
Sinyal cahaya dalam teknologi Multi mode fiber optik dapat dihasilkan
hingga 100 mode cahaya. Dilihat dari factor strukturalnya, teknologi Multi mode
ini merupakan teknologi fiber optikyang menggunakan ukuran core yang cukup
besar dibandingkan dengan single mode. Ukuran core kabel Multi mode secara
umum adalah berkisar antara 50 sampai dengan 100 mikrometer. Fiber oktik multi
mode terdiri dari dua jenis yaitu multi mode step index dan multi mode graded index
dengan karakteristik yang dapat dilihat pada Gambar 2.4 dan 2.5.

Gambar 2.4 Kabel Serat Optik Multi Mode Step Index
(Sumber : PT. Telkom, 2004)

Gambar 2.5 Kabel Serat Optik Multi Mode Graded Index
(Sumber : PT. Telkom, 2004)

2.3 Spesifikasi Kabel Optik
Kebanyakan kabel serat optik yang digunakan saat ini adalah kabel serat
optik single mode untuk jaringan point to point maupun jaringan point to multipoint.
10

Pada serat optik single mode terdapat empat macam tipe yang sering digunakan
berdasarkan ITU-T(International Telecommunication Union –Telecommunication)
yaitu (Waldi, 2015):
1. G.652 - Standar Single Mode Fiber
2. G.653 - Dispersion-Shifted Single Mode Fiber
3. G.653 - Characteristics of Cut Off Shifted Mode Fiber Cable
4. G.655 - Dispertion-Shifted Non Zero Dispertion Fiber.
Berdasarkan standar ITU-T spesifikasi dari setiap standar kabel yang
digunakan dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Spesifikasi Kabel Fiber Optik
Tipe Definisi Cakupan Spesifikasi
G.625 Standar Single Mode Fiber Digunakan Atenuasi : Pada 1310 nm adalah 0,35
(SMF) mengacu pada serat pada SDH dB.km. Pada 1550 adalah 0,2 dB/km
yang Zero-dispertion Point dan
(panjang gelombang dispersi DWDM Dispersi : Untuk dispersi standar
nol) mendekati 1310 nm. adalah 17 ps\(nm/km) dan maksimal
20ps\(nm/km)
G.653 Dispertion-shifted fiber (DSF) Digunakan Atenuasi : Pada 1310 nm adalah 0,55
yang merupakan fiber zero- pada SDH dB.km. Pada 1550 adalah 0.19-0.25
dispertion point mendekati dB/km
1550 nm. Dibandingkan dengan
G.g652 SMF, zero-dispertion Dispersi : Untuk dispersi maksimal
point dari G.653 DSF digeser adalah 3,5ps\(nm/km)
G.655 Non-Zero Dispertion-Shifted Digunakan Atenuasi : Pada 1550 adalah 0,19 –
Fiber (NZDSF) merupakan pada SDH 0.25 dB/km
zero-dispertion point yang dan
digeser kembali dari 1550 nm DWDM, Dispersi : jika 1530nm<𝜆<1565nm,
dan tidak dalam rentang namun 0,1ps\(nm/km)<[D(𝜆)]<6,0ps(nm/km).
Panjang gelombang operasi dari lebih pada biasanya nilai ini divariasikan oleh
DWDM yang mendekati 1550 DWDM vendor dan berdasarkan kondisi di
nm. lapangan, biasanya digunakan nilai
4,5ps\(nm/km) dan 6ps\(nm/km)

2.4 Rugi-rugi Daya Fiber Optik
Pada jaringan kabel tembaga tahanan dari konduktor menyerap sebagian
energi listrik yang mengalir di kabel tersebut. Pada serat optik Core dapat menyerap
sebagian energi cahaya yang dilewatkan. Kondisi ini disebut redaman kabel. Satuan
yang digunakan untuk redaman serat optik adalah dB/km. redaman tergantung dari
beberapa keadaan. Tetapi yang utama adalah bahwa redaman tergantung pada
11

panjang gelombang dari cahaya yang digunakan.

Gambar 2.6 Karakteristik Redaman Serat Optik
(Sumber : PT. Telkom, 2004)

2.4.1 Faktor Intrinsik
Ada beberapa faktor intrinsik dari serat optik yang menyebabkan redaman,
yaitu:
1. Absorption (penyerapan), peristiwa ini terjadi akibat ketidak murnian bahan
fiber optik yang digunakan. Bila cahaya menabrak sebuah partikel dari
unsur yang tidak murni maka sebagian dari cahaya tersebut akan terserap.
2. Scattering (penghamburan) terjadi akibat adanya berkas cahaya
yangmerambat dalam materi dipancarkan/dihamburkan ke segala arah
dikarenakan struktur materi yang tidak murni. Biasanya scattering ini terjadi
pada lokasi-lokasi tertentu saja di dalam bahan, dan ukuran daerah yang
terkena pengaruh perubahan efek terpencarnya cahaya sangat kecil, yaitu
kurang dari satu panjang gelombang cahaya.
3. Microbending (pembengkokan pada saat pembuatan serat optik) Pada
umumnya timbul di dalam proses manufaktur. Penyebab yang biasa
dijumpai adalah perbedaan laju pemuaian (dan penyusutan) antara serat
optik dan lapisan-lapisan pelindung luarnya (jaket). Ketika kabel serat optik
menjadi terlalu dingin, lapisan jaket maupun bagian inti/mantel akan
mengalami penyusutan dan memendek sehingga dapat bergeser dari posisi
12

relatifnya semula dan menimbulkan lekukan-lekukan yang disebut
microbend.

2.4.2 Faktor Ekstrinsik
Ada beberapa faktor ekstrinsik dari serat optik yang menyebabkan redaman,
yaitu:
1. Frasnel Reflection terjadi karena ada celah udara sehingga cahaya harus
melewati dua interface yang memantulkan sebagian karena perubahan
index bias dari inti ke udara dan inti lagi.
2. Mode Copling terjadi karena adanya sambungan antara sumber/detektor
optikdengan serat optik. Macrobending, lekukan tajam pada sebuah kabel
serat optik dapat menyebabkan timbulnya rugi daya yang cukup serius, dan
lebih jauh lagi kemungkinan terjadinya kerusakan mekanis (pecahnya serat
optik). Rugi daya yang ditimbulkan dengan melengkungkan sepotong
pendek serat optik boleh jadi lebih besar dari rugi daya total yang timbul
pada seluruh kabel serat optik sepanjang 1 km yang dipasang secara normal.

2.4.3 Redaman Sambungan
Redaman pada kimunikasi serat optik dapat terjadi akibat penyambungan
serat optik di lapagan :
1. Splice :
a. Sambungan yang sifatnya permanen
b. Digunakan untuk menyambugkan dua buah serat optik yang patah atau
disambung untuk perpanjangan serat.
c. Teknik metode lebur (fusion splice), dilakukan dengan meleburkan
ujungujung dari serat optik yang akan disambung dengan laser.
2. Konektor
Konektor adalah sebuah alat mekanik yang menjulang pada ujung sebuah
fiber optik, sumber cahaya, dan penerima sinyal. Hal itu juga mengijinkan untuk
menggabungkan dengan alat yang serupa.Pemancar (transmitter) mengirimkan
informasi secara jelas dari fiber optik melalui sebuah konektor. Konektor harus
13

menyalakan dan mengumpulkan cahaya, mudah dipasang maupun dilepaskan dari
peralatan. Konektor juga berfungsi untuk menyambung atau memutuskan koneksi.
2.4.4 Dispersi
Dispersi adalah pelebaran pulsa yang terjadi ketika sinyal merambat melalui
sepanjang serat optik yang disebabkan oleh keterbatasan material dan efek linear
seperti polarisasi, material dan lainnya seperti pada Gambar 2.7. Pulsa output
mempunyai lebar pulsa lebih besar dari lebar pulsa input. Dispersi suatu serat optik
dinyatakan sebagai pelebaran pulsa per satuan panjang (ps/nm.km) (Waldi,2015).

Gambar 2.7 Pelebaran Pulsa Akibat Dispersi
(Sumber : Waldi, 2015)

Secara garis besar dispersi yang terjadi pada serat optik ada dua jenis yaitu:
1. Dispersi Intermodal adalah pelebaran pulsa sebagai akibat dari perbedaan
delay propagasi antara satu mode dengan mode penjalaran lainnya. 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 ditiadakan dengan
menggunakan serat optik single mode.
2. Dispersi Intramodal adalah pelebaran pulsa yang terjadi dalam suatu serat
optic single mode.

2.5 Konsep Jaringan FTTH
FTTH adalah suatu konsep jaringan menggunakan kabel serat optik sebagai
pengantar sinyal cahaya yang dikirimkan dari pusat penyedia layanan (Provider) ke
kawasan pengguna. Perkembangan dari teknologi FTTH ini tidak lepas dari
kemajuan perkembangan teknologi serat optik yang dapat menggantikan
pengggunaan kabel tembaga. Serta didorong juga oleh keinginan mendapatkan
14

layanan Triple Play Service yaitu layanan akses internet yang cepat, layanan voice
dengan suara yang jernih serta layanan tv kabel dengan kualitas terbaik. Dengan
menggunakan teknologi jaringan FTTH ini dapat menghemat biaya operasi dan
memberikan layanan yang lebih baik kepada pelanggan. Adapun beberapa
keunggulan dari teknologi FTTH adalah sebagai berikut :
1. FTTH menyediakan range yang lebar untuk komunikasi dan servis hiburan,
serta aktivasi yang lebih cepat
2. Penyediaan kabel FO langsung menuju pengguna dan kapasitas bandwidth
yang dapat ditampung lebih besar dan maksimal untuk pengembangan
servis selanjutnya.
3. FTTH menawarkan layanan Triple Play Servis (Internet, Suara, dan IP TV).
4. FTTH memiliki desain arsitektur jaringan yang fleksibel yang dapat
dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan layanan yang akan dating.
5. Meminimalisir penyebab gangguan yang mungkin terjadi.
Bedasarkan lokasi penempatan perangkat, jaringan FTTX dapat dibagi
menjadi 4 jenis, yaitu :
1. Fiber To The Home (FTTH)
FTTH merupakan arsitektur jaringan fiber optik yang dibuat hingga sampai
ke rumah-rumah. Teknologi ini merupakan sepenuhnya jaringan serat optik dari
penyedia layanan ke pengguna layanan. Biasanya digunakan splitter 1:16 yang
berarti sinyal multiplex dibagi ke 16 rumah yang berbeda.
2. Fiber To The Building (FTTB)
FTTB merupakan arsitektur jaringan serat optic yang dibuat sampai pada
gedung-gedung bertingkat dan kemudian didistribusikan ke masing-masing
ruangan menggunakan kabel. FTTB diterpakan bagi pelanggan bisnis di gedung
bertingkat atau pelanggan apartement.
3. Fiber To The Curb (FTTC)
Jaringan ini merupakan jaringan serat optik yang dibuat sampai pada suatu
titik pendistribusian yang berada sekitar 100 kaki dari tempat pengguna berada.
Dari Curb sampai ke rumah-rumah digunakan koneksi kabel tembaga. Curb ini
biasanya melayanani 8 sampai 24 pelanggan. FTTC dapat diterapkan bagi