Perancangan Jaringan FTTX dengan Optisystem

Selamat Malam.

Salam.

Saya sekarang ingin membahas bagaimana caranya membuat perancangan jaringan FTTX (Fiber To The X) dengan menggunakan software Optisystem.

Pertama, apa itu Optisystem? jadi Optisystem adalah sebuah perangkat lunak yang dapat digunakan untuk melakukan simulasi suatu jaringan fiber optik mulai dari sentral sampai end-user, selain itu Optisystem juga mendukung untuk pengukuran jaringan seperti Power Link Budget dan Rise Time Budget. 

Oke kita mulai ya...

Dalam melakukan perancangan jaringan FTTX, ada beberapa poin penting yang harus kita tentukan terlebih dahulu, diantaranya:

1. Panjang link atau jalur dari sentral s/d pelanggan.
2. Daya pancar di sentral.
3. Panjang gelombang yang digunakan.
4. Penggunaan penguat atau amplifier.
5. Berapa kali sambungan kabel.
6. Responsivitas perangkat penerima.

Setelah kalian mengetahui requirements dari beberapa poin tersebut, jadikanlah nilai tersebut sebagai tolok ukur atau standard dalam menentukan kualitas jaringan.

Berikutnya adalah memulai perancangan...

Pada kasus ini yang akan saya contohkan adalah perancangan jaringan FTTH (FTT-Home) karena merupakan perancangan jaringan optical fiber yang paling kompleks. Dalam perancangan ini saya menggunakan cara 2-stage untuk arah downstream dengan mengacu pada teknologi GPON.

Apa itu 2-Stage?

Jadi, dalam perancangan jaringan kabel optik ada 2 cara : 1 stage dan 2 stage. Sesuai dengan namanya, cara 1 stage hanya menggunakan splitter pasif 1:32 di posisi ODC, sedangkan 2-stage menggunakan splitter pasif 1:4 di ODC dan 1:8 di ODP. Peruntukan 2-stage adalah untuk jaringan perumahan kelas menengah ke bawah, sedangkan 1-stage lebih diperuntukkan untuk wilayah VIP dan berkelas serta customer enterprise seperti hotel berbintang, office, mall, dll.

Oh iya, dalam melakukan perancangan FTTX ingat kembali arsitektur jaringan FTTX mulai dari sentral sampai dengan user. Kalau kita urutkan mulai dari sentral berarti ada OLT, ODF, ODC, ODP, roset, dan ONU/ONT. 

Untuk arah downstream digunakan panjang gelombang 1490 nm, sedangkat untuk arah upstream menggunakan panjang gelombang 1310 nm. 

1. Pertama yang harus kita lakukan adalah membuat road-map mulai dari sentral (dalam hal ini berarti OLT). Pada software optisystem tidak disediakan perangkat OLT secara implisit, tapi kita bisa menggunakan perangkat Optical Transmitter sebagai penggantinya yang menyerupai fungsi dari OLT itu sendiri. Buka di folder Default -> Transmitter Library -> Optical Transmitter -> Optical Transmitter, lalu drag and drop ke lembar projectnya.
   Kita bisa mengubah konfigurasi transmitter tersebut dengan cara double click pada icon perangkat untuk menampilkan window Properties.
   
   
   

   
   
   Pada window properties kita dapat mengatur frekuensi (atau panjang gelombang) kerja optical source, power, extinction ratio, bitrate, jenis modulasi, duty cycle, rise time, dll. Semua pengaturan dapat kita atur secara manual tergantung konfigurasi yang diinginkan.
2. Selanjutnya adalah merancang bagian ODF. KIta harus tahu dulu fungsi ODF seperti apa, ODF adalah suatu perangkat yang bisa dikatakan sebagai perangkat pembagi dari satu sentral untuk dibagi-bagi ke dalam beberapa wilayah yang terpisah, Bentuk dari ODF sendiri biasanya seperti rak bertingkat yang  setiap baris dan kolomnya memiliki identitas yang berbeda sesuai dengan wilayah/daerah yang dicatu.
   Dalam merancang ODF, yang perlu kita pasang diantaranya adalah patch cord, connector, dan adaptor. Beberapa tools tersebut dapat kita temukan di folder Default -> Passive Library -> Optical. Sedangkan patch cord sendiri dapat kita ibaratkan sebagai suatu optical fiber cable. Untuk mengatur kriteria dari masing-masing tools, cukup double click untuk memunculkan window properties.
3. Yang ketiga adalah ODC, pada ODC biasanya ditempatkan passive splitter 1:4 dimana berarti 1 core fiber input akan menghasilkan 4 core fiber output. Untuk lebih memberikan suatu gambaran yang nyata, berikan juga adaptor dan connector sebagai penghubung ke splitter tersebut. Untuk perangkat splitter, yang perlu kita setting adalah besarnya loss/redaman (dalam dB) melalui window properties sesuai dengan datasheet perangkat di lapangan.
   Karena biasanya jarak dari ODF menuju ODC yang cukup jauh dan kabel fiber optik dalam satu haspel tidak cukup jangkauannya, maka diperlukan suatu sambungan kabel, oleh karenanya diperlukan suatu sambungan dengan splicing. Pada optisystem, splicing dapat kita ibaratkan dengan suatu attenuator yang memiliki loss tertentu.
4. Keempat adalah ODP, ODP biasanya diletakkan di atas tiang atau di bawah (ground) layaknya kotak listrik di taman. Pada posisi ODP ditempatkan passive splitter 1:8, fungsi splitter sendiri adalah untuk membagi power/daya. Jika misalkan kita memiliki daya input 10 dBm, maka setiap cabang output dari splitter akan menghasilkan 1,25 dBm jika dalam kondisi ideal (tanpa ada loss perangkat, L= 0 dB). Sama halnya dengan ODC, berikan juga connector dan adaptor untuk lebih memberikan kesan nyata (real) terhadap perancangan yang kita buat.
5. Kelima adalah roset, roset adalah perangkat terminasi akhir setelah kabel optik memasuki rumah (premises) sebelum menuju ke ONU/ONT. Roset biasanya berupa kotak kecil yang berisi adaptor dan mechanical splice. Mechanical splice dapat kita ibaratkan sebagai suatu perangkat attenuator, oleh karenanya kita harus menentukan terlebih dahulu berapa besar attenuasi dari perangkat tersebut. 
6. Yang terakhir adalah ONT yang merupakan terminasi terakhir dari kabel optik dimana nantinya output sudah berupa kabel tembaga (bukan lagi kabel fiber optik). Perangkat ONT dapat kita ibaratkan sebagai suatu Optical Receiver yang dapat kita temukan pada folder Default -> Receivers Library -> Optical Receivers -> Optical Receiver. Selanjutnya adalah drag and drop ke project kita. Melalui window properties, yang  dapat kita atur diantaranya adalah Gain, ionization ratio, responsivitas, dark current, frekuensi cut off, insertion loss, dll.
7. Selesai.

Lalu bagaimana cara mengetahui bahwa perancangan kita sudah berjalan dengan baik atau tidak? Cukup pasangkan perangkat BER Analyzer (Default -> Visualizer Library -> Electrical) untuk mengecek nilai BER dan Q-Factor, atau Optical Power Meter (Default -> Visualizer Library -> Optical) untuk mengetahui besaran power/daya yang diterima.

Ketentuannya adalah nilai BER tidak boleh lebih besar dari 1x10^-9 (BER <= 1x10^-9), sedangkan Q-factor harus lebih dari 6 (Q >= 6). Untuk power tidak ada kriteria/acuan khusus melainkan harus disesuaikan dengan responsivitas perangkat penerima (receiver).

Contoh hasil perancangan FTTH di Optisystem adalah sbb:

Oh iya selain make Optisystem, aku saranin temen-temen juga belajar pake software lain untuk mendukung perancangan jaringan FTTX ini, misalnya:

• AutoCAD,
• Map Info,
• Garmin (Map Source),
• Google Earth,
• dll.

Read More

Gudang Soal HMTT Tel-U & Materi Kuliah Himatel IT Telkom

Buat temen-temen Tel-U utamanya anggota HMTT, kalo butuh referensi materi dan soal bisa dicek di link ini:

          

a. untuk contoh soal UTS/UAS --> bit.ly/gudangsoalhmtt

b. untuk materi kuliah tingkat 1-4 --> bit.ly/pustakahimatel

Read More

Prinsip Dasar GEPON

Melanjutkan pembahasan tentang GEPON dari posting sebelumnya tentang Definisi GEPON, disini akan saya jelaskan tentang bagaimana dasar GEPON tersebut dapat bekerja..

v  Prinsip Dasar GEPON antara lain terbagi menjadi :

·         Komunikasi OLT dan ONU

Struktur yang diterapkan adalah point to multipoint dimana satu OLT dapat dihubungkan sampai 32 ONU melalui perangkat PON, semua ONU saling berbagi bandswidth 1GB melalui TDM.

Sistem transceiver menggunakan WDM (Wavelength Division Multiplex) dengan penggunaan panjang gelombang yang berbeda antara pengiriman (uplink) dan terima (downlink) : up à 1260 – 1360 nm, down à 1480 – 1580 nm

·         Transmisi downstream

OLT mengirimkan data secara multicast (P2M) ke semua ONU dalam ODN.

·         Transmisi upstream

Transmisi upstream ONU secara TDMA ke OLT dalam mode M2P (multipoint to point), dimana sebelumnya saling berkomunikasi terlebih dahulu dengan mode P2P.

·         Fungsi tambahan

Fungsi layer fisik OAM (Operation, Administration, and Maintenance)

Fungsi DBA (Dynamic Bandwidth Allocation)

 

v  Protokol GEPON

Protokol yang digunakan oleh GEPON adalah MPCP (Multi Point Control Protocol) yang bertugas untuk optimalisasi kerja bandwidth, permintaan bandwidth, proses autodiscovery, dan autoranging. Fungsi ranging adalah untuk mengurangi slack dan menyediakan laporan permintaan bandwidth yang sesuai oleh ONU untuk DBA.

v  Dinamic Bandwidth Allocation (DBA)

Fungsinya adalah untuk mengalokasikan besar bandwidth ke masing-masing ONU dari OLT. Sistem GEPON mengalokasikan 1Gbps pada semua ONU tanpa memperhatikan besarnya trafik upstream dari masing-masing ONU sehingga efisiensi bandwidthnya berkurang. Oleh karenanya dikembangkan algoritma DBA yantg dipasangkan pada OLT dimana algoritma ini akan menyesuaikan besarnya bandwidth yang disediakan dengan besarnya trafik pada ONU.

·         Algoritma DBA

-        Sistem kendali bandwidth

Untuk mengatur beban trafik dan efisiensi bandwidth, maka bandwidth disalurkan secara proporsional ke ONU dengan beban seminimal mungkin sehingga akan terjadi kelebihan bandwidth yang tersisa yang nantinya akan dibagikan secara berulang pada ONU.

-        Sistem kendali delay

Pada operasional DBA dapat diatur apakah dengan delay rendah atau delay normal, disesuaikan dengan kebutuhan. Untuk layanan delay rendah biasanya digunakan pada jaringan VoIP atau komunikasi video.

·         Prioritas layanan yang diatur DBA

Quality of Service (QoS) merupakan suatu standard minimum yang merupakan kemampuan jaringan untuk menyediakan tingkat jaminan layanan yang berbeda-beda. Pada GEPON, jika terjadi permintaan transmisisi yang melebihi kapasitas jaringan maka jaringan akan mengurangi dampak packet loss yang mengacu pada standard IEEE 802.1P.

v  Perancangan GEPON adalah untuk keperluan telekomunikasi, kelebihannya antara lain adalah mudah diintegrasikan, fleksibel, mudah diatur, menyediakan fungsi QoS, dan dapat menggantikan teknologi DSL yang sudah ada sebelumnya. Konektivitas yang dapat ditangani oleh GEPON adalah semua tipe komunikasi IP atau paket ethernet karena menggunakan jaringan layer 2 untuk membawa voice, data, maupun video.

Read More

Teknologi GEPON

GEPON yang merupakan akronim dari Gigabit Ethernet Passive Optical Network adalah teknik akses fiber optik kecepatan tinggi dengan bitrate mencapai 1Gbps yang telah distandardisasi oleh IEEE 802.3 AH. Teknologi GEPON ini biasanya digunakan untuk akses fiber FTTH (Fiber To The Home). Disebut dengan jaringan pasif karena jaringan terdistribusinya tidak menggunakan regenerasi sinyal elektrik, melainkan sinyal cahaya.

Teknologi GEPON sangat menguntungkan karena biaya operasi dan perawatan jaringan fiber akan lebih murah daripada jaringan tembaga, alasannya adalah karena kapasitas transmisi fiber optik lebih besar sehingga hanya sedikit saja perangkat yang diperlukan dalam arsitekturnya dan alhasil akan lebih sedikit kemungkinan kegagalan pengiriman informasi pada jaringan.

Standard GEPON menurut IEEE 802.3AH

·         Jarak maksimum untuk 20 km

·         Rasio splitting maksimal adalah 32

·         Panjang gelombang : Uplink : 1260-1360 nm

   Donwlink : 1480-1580 nm

·         Atenuasi yang diizinkan (1310 nm) : jarak 10km = 5-20dB, jarak 20km = 10-24 dB

·         Atenuasi yang diizinkan (1550nm) : jarak 10km = 5-19.5 dB, jarak 20km = 10-23.5 dB

Arsitektur GEPON :

• a)      OLT (Optical Line Terminal)

Berupa device yang berada di kantor pusat (central office) operator jaringan telekomunikasi. OLT dihubungkan ke ONU melalui PON seperti splitter, kabel fiber, dll.

Fungsi utamanya adalah untuk kontrol informasi dua arah (uplink dan downlink) yang akan dilewatkan pada ODN (Optical Distribution Network). OLT membutuhkan daya yang besar karena bertugas untuk mengirimkan sinyal optik.

• b)      PON (Passive Optical Spliiter)

Sebagai media penghubung antara OLT dan ONU. Fungsinya adalah untuk mentransmisikan sinyal input optik downlink point to multipoint, sedangkan untuk arah uplink adalah multipexing point to point kanal-kanal menuju satu serat optik. Sebuah PON Splitter dapat melayani sebanyak 32 pelanggan. PON memiliki kemampuan untuk transmit data dengan bandwidth yang tinggi serta jarak yang jauh.

• c)       ONU (Optical Network Unit) atau ONT (Optical Network Terminal)

Perangkat ONU fungsinya adalah untuk mengubah sinyal optik menjadi elektrik yang merupakan titik terminasi (batas) antara jaringan optik dengan jaringan elektrik. Hal tersebut sama halnya dengan ONT.

Nb : Perbedaan ONU dan ONT

Dalam penerapannya, ONU masih membutuhkan perangkat NT (network terminal) pada sisi pelanggan dan biasanya terletak di luar rumah, sedangkan ONT bisa langsung terhubung dengan perangkat pengguna dan terletak di sisi premises pelanggan.

Panjang gelombang cahaya yang digunakan perangkat antara OLT dan ONT antara lain :
1310nm untuk transmit data/voice

1490nm untuk receive data/voice, dan

1550nm untuk receive video.

Read More

Sistem Komunikasi Serat Optik

Sistem Komunikasi Serat Optik adalah sistem komunikasi yang dalam pengiriman dan penerimaan sinyal informasinya antara transmitter dan receiver menggunakan media kabel serat optik.

1. Serat Optik
serat optik adalah sebuah serat gelas yang membawa cahaya sepanjang kabel tersebut. serat optik digunakan secara luas pada komunikasi serat optik yang memungkinkan data dapat ditransmisikan dengan kapasitas besar, kecepatan tinggi, jarak jauh, dan kehandalan dalam sekuritasnya. jenis kabel ini banyak digunakan dalam keperluan transmisi karena sifatnya yang rendah loss, rendah energi dan daya, serta tahan terhadap gangguan/interferensi elektromagnetik dari luar.
kabel serat optik terbagi dalam 3 bagian utama :

• Core (inti)
• cladding (selubung)
• coating (pembungkus)

a. core (inti)
Adalah bagian utama dari fiber optik karena proses pemantulan chaya terjadi pada bagian ini. berupa konduktor tempat rambatan cahaya, terbuat dari gelas halus dengan diameter 2um-125um. memiliki indeks bias yang relatif besar.

b. cladding (selubung)
Berfungsi sebagai cermin yaitu memantulkan cahaya agar dapat merambat terus di dalam core dari satu ujung ke ujung lainnya. memliki diameter 5um-500um   . indeks bias lebih kecil dibanding indeks bias core.

c. coat (pembungkus)
Terbuat dari bahan plastik untuk melindungi serat optik dari tekanan dan kerusakan dari luar.

2.  Kelebihan dan kekurangan serat optic

a.       Kelebihan

1)      Mempunyai BW yang lebar, dan bekerja pada frekuensi tinggi sehingga informasi yang dibawa bisa lebih banyak.

2)      Redaman yang sangat rendah dibandingkan dengan kabel yang terbuat dari tembaga.

3)      Tidak terganggu oleh gangguan gelombanng elektromagnet karena serat optik terbuat dari kaca.

4)      Tidak mengalami korosi karena bukan terbuat dari logam.

5)      Tahan terhadap cross talk.

6)      Jangkauan untuk serat optik single mode lebih jauh daripada multimode.

7)      Dapat diandalkan dan mudah pemeliharaannya. Komponen optic meiliki umur yang lama yaitu berkisar 20 hingga 30 tahun.

8)      Ukuran fisik kabel yang sangat kecil.

9)      Tidak mengalirkan arus listrik, sehingga terhindar dari kemungkinan terjadinya hubungan pendek.

b.      Kekurangan

1)      Mudah patah.

2)      Sulit disambung, karena memerlukan alat khusus dan keahlian khusus.

3)      Getaran mekanik dapat menimbulkan derau.

4)      Harganya relatif lebih mahal daripada kabel tembaga.

Read More