PERANCANGAN DAN DESAIN JARINGAN LOKAL AKSES FIBER (JARLOKAF) DENGAN TEKNOLOGI PON KONFIGURASI JARINGAN FIBER TO THE HOME (FTTH)

PERANCANGAN DAN DESAIN JARINGAN LOKAL AKSES FIBER (JARLOKAF) DENGAN TEKNOLOGI PON KONFIGURASI JARINGAN FIBER TO THE HOME (FTTH)

BAB I
PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG
Jaringan Lokal Akses Fiber (Jarlokaf) adalah jaringan yang menggunakan kabel serat optic untuk menghubungkan antara sentral local dengan terminal pelanggan. Teknologi pada Jarlokaf yang sudah berkembang dengan baik antara lain: DLC (Digital Lopp Carrier), PON (Passive Optical Network), AON (Active Optical Network) danHFC(Hybrid Fiber Coax).

Pemilihan teknologi JARLOKAF harus memperhatikan beberapa kriteria antara lain :
Jenis jasa dan kapasitas.
Kemudahan O&M.
Konfigurasi dan kehandalan sistem (reliability).
Kompatibilitas antarmuka dan sesuai standard (compatibility).
Tidak mudah usang dan dijamin produksinya.
Biaya efektif.
Tahapan pembangunan dan pengembangan dari teknologi JARLOKAF.

Teknologi PON mempunyai keunggulan utama karena menggunakan passive spliter.Melalui passive spliter ini, maka kabel serat optic dapat dipecah (di-split) menjadi beberapa kabel optik lagi.Dalam PON atau AON terdapat tiga komponen utama yaitu Optical Line Terminal (OLT),Optical Distribution Network (ODN) dan Optical Network Unit (ONU).OLT berfungsi untuk:Interfacing dengan sentral local, Multiplexing/Demultiplexing, Cross-connect & Controller dan Interfacing dengan ODN. Dalam sebuah OLT bisa terdiri atas beberapa ODN yang berfungsi untuk transport dan distribusi data dari OLT ke ONU. Komponen pendukung lainnya adalah Passive/Active Splitter (PS/AS) yang berfungsi untuk mendistribusikan daya optik ke semua cabang. Sedangkan komponen utama ONU berfungsi untuk: Interfacing dengan ODN, Multiplexing/Demultiplexing dan Interfacing dengan terminal pelanggan.
Lokasi perangkat opto elektronik di sisi pelangganselanjutnya disebut Titik Konversi Optik (TKO)..Jarlokaf dengan Konfigurasi FTTH adalah menempatkan TKO di rumah pelanggan atau dapat dianalogikan sebagai pengganti Terminal Blok (TB) pada JARLOKAT.

DASAR TEORI

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.

Arsitektur Jaringan Fiber Optik Secara Umum.
Sistem jarlokaf paling sedikit memiliki 2 (dua) buah perangkat optoelektronik yaitu 1 (satu) perangkata opto-elektronik di sisi sentral dan satu lagi (satu) lagi perangkat yang berada di sisi pelanggan yang disebut Titik Konversi Optik (TKO). Perbedaan letak TKO menimbulkan modus arsitektur jarlokaf berbeda pula yaitu :

a. Fiber To The Zone (FTTZ)
TKO terletak disuatu tempat di luar bangunan, baik didalam kabinet dengan kapasitas besar.Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga hingga beberapa kilometer. FTTZ umumnya diterapkan pada daerah peruahan yang letaknya jauh dari sentral atau infrastruktur duct pada arah yang bersangkutan, sudah tidak memenuhi lagi untuk ditambahkan dengan kabel tembaga.

b. Fiber To The Curb (FTTC)
TKO terletak di suatu tempat di luar bangunan, didalam kabinet dan diatas tiang dengan kapasitas lebih kecil. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO memalui kabel tembaga hingga beberapa ratus meter. FTTCdapat diterapkan bagi pelanggan bisnis yang letaknya berkumpul di suatu area terbatas namun tidak berbentuk gedung-gedung bertingkat atau bagi pelanggan perumahan yang pada waktu dekat akan menjadi pelanggan jasa hiburan.

c. Fiber To The Building (FTTB)
TKO terletak di dalam gedung dan biasanya terletak pada ruang telekomunikasi di basement namun juga dimungkinkan diletakkan pada beberapa lantai di gedung tersebut.Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga indoor.FTTB dalam diterapkan bagi pelanggan bisnis di gedung-gedung bertingkat atau bagi pelanggan perumahan di apartement.

d. Fiber To The Home (FTTH)
Fiber to the Home (disingkat FTTH) merupakan suatu format penghantaran isyarat optik dari pusat penyedia (provider) ke kawasan pengguna dengan menggunakan serat optik sebagai medium penghantaran.Perkembangan teknologi ini tidak terlepas dari kemajuan perkembangan teknologi serat optik yang dapat mengantikan penggunaan kabel konvensional. Dan juga didorong oleh keinginan untuk mendapatkan layanan yang dikenal dengan istilah Triple Play Services yaitu layanan akan akses internet yang cepat, suara (jaringan telepon, PSTN) dan video (TV Kabel) dalam satu infrastruktur pada unit pelanggan.

Gambar 1.1 Arsitektur FTTx

Prinsip Dasar GPON
Prisip kerja dari GPON yaitu ketika data atau sinyal dikirimkan dari OLT, maka ada bagian yang bernama splitter yang berfungsi untuk memungkinkan serat optik tunggal dapat mengirim ke berbagai ONT. Untuk ONT sendiri akan memberikan data – data dan sinyal yang diinginkan oleh user. Pada prinsipnya, Passive Optical Network adalah sistem point-to-multipoint, dari fiber ke arsitektur premise network dimana unpowered optikal splitter (splitter fiber) serat optik tunggal.Arsitektur sistem GPON berdasarkan pada TDM (Time Division Multiplexing) sehingga mendukung layanan T1, E1, dan DS3. ONT mempunyai kemampuan untuk mentransmisikan data di 3 mode power. Pada mode 1, ONT akan mentransmisikan pada kisaran daya output yang normal. Pada mode 2 dan 3 ONT akan mentransmisikan 3 – 6 dB lebih rendah daripada mode 1 yang mengizinkan OLT untuk memerintahkan ONT menurunkan dayanya apabila OLT mendeteksi sinyal dari ONT terlalu kuat atau sebaliknya, OLT akan memberi perintah ONT untuk menaikkan daya jika terdeteksi sinyal dari ONT terlalu lemah.

Tabel 1.1 Standar dari Teknologi GPON

Karakteristik
GPON
Standardization
ITU-T G.984
Frame
ATM / GEM
Speed Upstream
1.2 G / 2.4 G
Speed Downstream
1.2 G / 2.4 G
Service
Data, Voice, Video
Transmission Distance
10 km / 20 km
Number of Branches
64
Wavelength Up
1310 nm
Wavelength Down
1490 nm
Splitter
Passive

4 Standar Umum Perangkat
Persyaratan teknik perangkat yaitu mampu menyalurkan atau membawa multilayanan (voice, data, video) dalam satu platform teknologi berbasis Passive Optical Network (PON) pada lingkungan jaringan masa depan (NGN).

Persyaratan system GPON yaitu :
Beroperasi dengan line rates pada 2.488 Gbps downstream dan 1.244 Gbps upstream dengan menggunakan single fiber, sistem G-PON harus sesuai dengan ITU-T G.984.x series (G.984.1/2/3/4).
Modul GPON dapat diekspansi, yang memungkinkan terbentuknya sistem perangkat yang fleksible.
Sistem arsitektur GPON harus dalam satu rak yang terintegrasi untuk semua layanan. Semua layanan dikontrol oleh sebuah NMS
Arsitektur internal backplane perangkat GPON harus berbasis arsitektur IP. Kemampuan switching bersifat non-blocked matrix.

Perangkat GPON terdiri dari :
Optical Line Termination (OLT) dipasang di Central Office
Persyaratan umum untuk OLT yaitu :
Backplane OLT menyediakan sistembackup (redudansi) dan koneksi independent 10 Gigabit Ethernet full duplex untuk masing-masing servis slot.
Kemampuan switching fabric OLT mempunyai arsitektur non-blocking 150 Gbps full duplex per shelf.
OLT memiliki universal service slot Untuk PON card

b. Sejumlah Optical Network Terminal (ONT) atau Optical Network Unit (ONT) diletakkan di beberapa lokasi dalam jaringan akses broadband point-to-multipoint antara central office dan customer premises.
Persyaratan umum untuk ONT yaitu :
Aplikasi di perumahan, kantor, atau pada building (HRB) dan curbs.
Dapat dikontrol secara lokal dan remote melalui OMCI sesuai dengan G.984.4
Menggunakan fiber optik single mode bidirectional untuk 1310 nm (upstream) dan 1490 nm (downstream)
Dapat mendukung λ 1550 nm untuk RF video.

c ODN terdiri dari fiber optik dan passive splitters/couplers serta aksesoris lain seperti konektor yang menjadikan elemen-elemen ODN terkoneksi.
Spesifikasi untuk ODN (Optical Distribution Network) yaitu :
Beroperasi menggunakan transmisi single optik.
Physical Reach ODN

Jarak maksimum dari OLT ke ONT/ONU sebesar 20 Km dengan cascadingsplitter 2 stage dan minimum 32 port ONT/ONU.
Perangkat dapat beroperasi menggunakan single fiber optic mengacu standard single mode fiber (ITU-T G.652).

Komponen GPON
Sumber cahaya
Sumber cahaya yang digunakan untuk memancarkan cahaya yang membawa informasi merupakan hasil pengubahan sinyal listrik menjadi sinyal optik. Sumber cahaya yang digunakan dalam teknologi GPON adalah Injection Laser Diode (ILD). Jenis ILD yang digunakan pada sistem GPON antara lain Fabry Perot Laser dan Distributed Feddback Laser (DFB), dengan lebar spektrum masing – masing 3nm dan 1nm.

Serat optik yang digunakan
Jenis serat optik yang digunakan dalam GPON yang diaplikasikan untuk komunikasi jarak jauh harus memiliki kemampuan untuk membawa banyak sinyal dengan laju bit yang tinggi. Dari dua jenis serat optik yang ada yaitu single mode dan multimode, yang digunakan sebagai media transmisi teknologi GPON adalah jenis single mode, hal ini dikarenakan daerah kerja panjang gelombang single mode lebih tinggi daripada daerah kerja panjang gelombang multimode. Sehingga serat optik jenis ini lebih sesuai digunakan pada transmisi jarak jauh yang memerlukan transmisi kecepatan tinggi dan rugi – rugi yang kecil.

Optical Line Termination (OLT)
Optikal Line Termination (OLT) sebagai daerah pusat dari sistem jaringan. OLT merupakan gabungan dari CWDM, Gigabit-capable Ethernet (GbE) dan SONET/SDH yang dipergunakan untuk mentransmisikan suara, data dan video yang melewati GPON .

Gambar 1.2 Bagian – bagian OLT

Optical Network Terminal (ONT)

Gambar 1.3 Optical Network Terminal
Optikal Network Terminal (ONT) berada di sisi pelanggan dari sistem jaringan. Optimate 1000NT (ONT) mempunyai tugas utama yaitu dipergunakan untuk mentransmisikan suara, data dan video yang melewati jaringan Gigabit-capable Passive Optikal Network (GPON) kepada para pelanggan dan OLT.

Flex Manage
Flex Manage yang adalah suatu software untuk memonitor dari layanan GPON. Flex Manage merupakan solusi dari management jaringan dari FlexLight yang dirancang berdasarkan system yang berbasiskan web. Flexmanage dioperasikanuntuk mensetting jaringan atau mengoperasikan jaringan guna menghindari downtime (dapat untuk menanggulangi ataupun menghindari downtime. Dari Flex Manage dapat diketahui alarm apa yang aktif, sistem reporting, ataupun kegagalan jaringan GPON.
Splitter
Splitter adalah optikal fiber coupler sederhana yang membagi sinyal optik menjadi beberapa path (multiple path) atau sinyal – sinyal kombinasi dalam satu path. Selain itu, splitter juga dapat berfungsi untuk merutekan dan mengkombinasikan berbagai sinyal optik. Splitter terdiri dari 3 port dan bisa mencapai dari 32 port. Berdasarkan ITU G.983.1 BPON Standart direkomendasikan agar sinyal dapat dibagi untuk 32 pelanggan, namun ratio meningkat menjadi 64 berdasarkan ITU-T G.984 GPON standart. Splitter mendukung beberapa pilihan ratio pembagian sinyal. Ratio pembagian dapat menggunakan sebuah alat untuk splitter, sebagai contoh pemakaian splitter tunggal 1:32, atau pemakaian splitter secara pararel seperti 1:8 dan 1:4 atau 1:16 atau 1:2.

Gambar 1.4 Splitter

Splicer
Alat sambung Serat Optik dikenal dengan sebutan fusion splicer yaitu suatu alat yang digunakan untuk menyambung core serat optik yang berbasis kaca yang mengimplementasikan daya listrik yang sudah dirubah menjadi sebuah media sinar berbentuk sinar laser yang berfungsi memanasi kaca yang putus pada core sehingga terhubung kembali secara baik. Alat sambung splicer ini harus memiliki keakuratan tinggi sehingga pada saat penyambungan (splicing) bisa mendekati sempurna, karena proses terjadinya pengelasan media kaca terjadi proses peleburan kaca yang menghasilkan suatu media yang tersambung dengan utuh tanpa adanya celah karena memiliki karakter media yang memiliki senyawa yang sama. Penyambungan bisa saja tidak utuh, karena tidak mengikuti prosedur penyambungan yang benar. Bila hal ini terjadi maka proses penyambungan harus diulangi lagi, hingga mendekati redaman yg sekecil-kecilnya (dibawah 0.2 dB)

Konektor
Konektor terdapat pada ujung dari serat optik yang terhubung langsung pada perangkat.Konektor pada fiber optik terbuat dari material yang sederhana seperti plastik, karet dan kaca sehingga lebih praktis.

Konektor memiliki beberapa jenis, antara lain :
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.
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.
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.

6. Keunggulan GPON
Keunggulan GPON antara lain :
Mendukung aplikasi triple play (voice,data,dan video) pada layanan FTTx.
Memberikan power hingga loop terakhir.
Alokasi bandwidth dapat diatur atau managable.
Passive component membutuhkan biaya maintenence yang ringan dan.
Proses instalasi dan upgrade menjadi sederhana. Program perangkat sistem GPON dikemas dalam bentuk modul agar memudahkan proses instalasi.Disamping itu, penambahan kapasitas jaringan pada GPON dapat dlakukan secara mudah dan tidak mahal.
Transparan terhadap laju bit dan format data. GPON dapat secara fleksibel mentransferkan informasi dengan laju bit dan format yang berbeda karena setipe laju bit dan format data ditransmisikan melalui panjang gelombang yang berbeda. Laju bit 1.244 Gbit/s untuk upstream dan 2.44 Gbit/s untuk downstream.
Biaya pemasangan,pemeliharaan dan pengembangan lebih efisien. Halini dikarenakan arsitekture jaringan GPON lebih sederhana daripada arsitektur jaringan serat optik konvensional.
Dengan adanya GPON mengurangi penggunaan banyak serat optik dan peralatan pada kantor pusat atau central office bila dibandingkan dengan arsitektur point to point, Hanya satu port optik di central office (menggantikan multiple port).

Parameter Untuk Kelayakan Hasil Perancangan Link Power Budget
Link power budget dihitung sebagai syarat agar link yang kita rancang dayanya melebihi batas ambang dari daya yang dibutuhkan. Untuk menghitung Link power budget dapat dihitung dengan rumus:

Bentuk persamaan untuk perhitungan margin daya adalah :
M = ( Pt – Pr ) - α total - SM

Keterangan :
Pt = Daya keluaran sumber optik ( dBm)
Pr = Sensitivitas daya maksimum detektor dBm)
SM = Safety margin, berkisar 6-8 dB
α tot = Redaman Total sistem (dB)
L = Panjang serat optik ( Km)
α c = Redaman Konektor (dB/buah)
α s = Redaman sambungan ( dB/sambungan)
α serat = Redaman serat optik ( dB/ Km)
Ns = Jumlah sambungan
Nc = Jumlah konektor
Sp = Redaman Splitter (dB)
Margin daya disyaratkan harus memiliki nilai lebih dari 0 (nol), margin daya adalah daya yang masih tersisa dari power transmit setelah dikurangi dari loss selama proses pentransmisian, pengurangan dengan nilai safety margin dan pengurangan dengan nilai sensitifitas receiver.

Rise Time Budget
Rise time budget merupakan metode untuk menentukan batasan dispersi suatu link serat optik. Metode ini sangat berguna untuk menganalisa sistem transmisi digital. Tujuan dari metode ini adalah untuk menganalisa apakah unjuk kerja jaringan secara keseluruhan telah tercapai dan mampu memenuhi kapasitas kanal yang diinginkan. Umumnya degradasi total waktu transisi dari link digital tidak melebihi 70 persen dari satu periode bit NRZ (Non-retum-to-zero) atau 35 persen dari satu periode bit untuk data RZ (return-to-zero). Satu periode bit didefinisikan sebagai resiprokal dari data rate. Untuk menghitung Rise Time budget dapat dihitung dengan rumus :
ttotal = (ttx² + tintramodal² + tintermodal²+ trx²)½
Keterangan :
ttx = Rise time transmitter (ns); trx = Rise time receiver (ns)
tintermodal = bernilai nol (untuk serat optik single mode)
tintramodal = tmaterial + twaveguide
tmaterial = σ x L x Dm
twaveguide = L[n2+n2 (vb)]
C dv
σ = Lebar Spektral (nm)
L = Panjang serat optik (Km)
Dm = Dispersi Material (ps/nm.Km)
N2 = Indeks bias selubung
c = kecepatan rambat cahaya 3x108
v = 2π x a x n1 x (2 x s)1/2
λ
a = Jari-jari inti
n1 = indeks bias inti
n2 = Indeks bias selubung

LOKASI STUDI KASUS
Lokasi yang dipilih dalam tugas ini adalah perumahan Buana Soetta dengan asumsi bahwa perumahan tersebut merupakan perumahan baru dengan daya huni diatas 200 unit dan terdiri dari beberapa type dengan harga di atas 500 juta rupiah. Dengan lokasi berada di pusat kota bandung yakni di Jalan soekarno HattaGede Bage, kodya Bandung.
Perumahan Buana Soetta terdiri dari tiga type yakni :
Ruko type 115 / 60 m dengan jumlah 20 Unit
Rumah type 86/90 m dengan jumlah 64 Unit
Rumah type 40/84 m dengan jumlah 236 Unit
BAB II
Perangkat

PON (Passive Optical Networking)

Gambar 2.1 Passive Optical Networking
Voice dan data melalui single fiber
Dua panjang gelombang (wavelength) dari dua arah yang berlawanan
Video
Satu panjang gelombang dari arah downstream
7342 ISAM FTTU memberikan jaringan akses berbasis GPON dengan menggunakan 3 fungsi komponen, yaitu:
Packet OLT (P-OLT)
ONT-series
Element Management Station (EMS)
P-OLT menyediakan central switching, processing, dan control functions untuk 7342 ISAM FTTU
ONT menyediakan connectivity antara peralatan pelanggan dan P-OLT. Tipe-tipe ONT, yaitu :
Indoor ONT
Outdoor ONT
Business ONT
Modular ONT
EMS menyediakan fungsi-fungsi manajemen elemen, termasuk operation, administration, dan maintenance. Manajer pokok untuk 7342 ISAM FTTU adalah 5520 AMS (Access Management System)

Gambar 2.2 Skema PON Deployment Scenarios-FTTx

Gambar 2.3 Skema The Solution in Brief

Gambar 2.4 Skema Data Solution

Alcatel Lucent 7342 ISAM FTTU – P-OLT
Alcatel Lucent memiliki beberepa fitur, diantaranya :
Line Rates
2,4 Gb/s downstream menggunakan 1490 nm
1,2 Gb/s upstream menggunakan 1310 nm
Class B + lasers : 28 dB optical budget
Hingga 64 splits
Hingga 30 km
RF video (option) (outband video)
Menggunakan 1550 nm
3,584 subcriber per shelf/system
ITU-T G.984.x compliant
GEM-GPON encapsulation mode (data transfer)
AES – Advanced encryption standard (security)
FEC – Forward Error Correction
Keterangan :
2,4 Gb/s = 2488,320 Mb/s
1,2 Gb/s = 1244,160 Mb/s

Gambar 2.5 General Architecture

Gambar 2.6 P-OLT Functional Block Diagram

XAUI – X (roman 10) Attachment Unit Interface
NT Control = CAMP = Control and Management Plane
Sync = MCSD = Master Clock Synchronisation and Distribution
orange color = (Ethernet) switching functionality
green color = additional, surrounding circuitry

Gambar 2.7 Optical Line Terminating Shelf (OLTS)
Optical Line Terminating Shelf
Termasuk BITS-B dan SMAC
Present di connector area
LSM area mounting slots
1 x ACU
2 x NT-unit
14 x LT-unit
Mountable
19" rack
600 mm rack
Amount of Subscriber
3584 per shelf (1:64 split)

Peralatan RF Video :

Gambar 2.8 Video Coupler Rack
FIST-GR2
Fiber Infrastructure System Technology – Generic Rack
Mampu untuk konfigurasi-konfigurasi yang berbeda
Base frame + side ducts
Patchcord Management
Untuk storage dari functional patchcord overlength
Patchcord Storage

Gambar 2.9 Video Coupler Shelf

Alcatel Lucent 7342 ISAM FTTU – ONT-series

Alcatel-Lucent Gigabit Passive Optical Network (GPON) Optical Network Terminal (ONTs) dirancang untuk mengirimkan superior triple-play dengan kapasitas bandwidth yang tinggi kepada pengguna akhir. Alcatel-Lucent 7342 Intelligent Services Access Manager (ISAM) tersedia dalam pilihan yang berbeda, yang menawarkan fleksibilitas tertinggi dalam penggunaan serat fiber optik. Alcatel-Lucent 7342 Intelligent Services Access Manager (ISAM) dirancang untuk menawarkan kemampuan tambahan seperti konsumsi daya yang rendah, diagnosis optik jarak jauh untuk mengatasi masalah, dan fungsi gerbang perumahan untuk lingkungan jaringan rumah yang maju.

Gambar 2.10 Subscriber Interfaces

Sistem 7342 Intelligent Services Access Manager Fiber to the User (ISAM FTTU) solusi unggul GPON untuk digunakan di FTTH. Berdasarkan standar FSAN, 7342 ISAM FTTU menyediakan layanan triple play (suara, video dan data) lebih dari satu untai serat.
Implementasi GPON ini dengan bandwidth 2,5 Gbps, jangkauan 20 km, dan QoS yang paling kuat untuk layanan triple play. Alcatel-Lucent 7342 ISAM FTTU mengintegrasi dengan jaringan suara dan jaringan video RF, mendukung layanan generasi berikutnya seperti IPTV dan VoIP, dan menawarkan kecepatan download gigabit yang sesungguhnya. Sebagai semua platform yang berbasis IP, 7342 ISAM FTTU dapat menurunkan biaya operasi dengan menggunakan passive outside plant, dan mengurangi churn dengan layanan budel yang menarik, meningkatkan pendapatan dan mengurangi biaya akuisisi pelanggan.

Keuntungan dari Alcatel-Lucent ISAM 7342 FTTU diantaranya :
Solusi biaya terendah untuk memberikan layanan Triple-Play dalam konstruksi baru
Memberikan bandwidth hingga 4-8 kali lebih banyak dibandingkan dengan teknologi PON lainnya
Operasi jaringan Sederhana dan outside plant mengurangi pemeliharaan
Peningkatan pendapatan dari rangkaian lengkap pada layanan, termasuk video digital dan akses Internet ultra-broadband
Konvergensi Biaya-efektif, memungkinkan IMS melalui SIP dan IPTV
Fitur-fitur yang diberikan adalah sebagai berikut :
Ethernet / arsitektur berbasis IP menyediakan kapasitas tinggi yang diperlukan untuk memberikan IPTV dan layanan jaringan terkonvergensi ke lebih dari 64 end-point per PON dan 2.000 end-point per sistem
2.488/1.25 Gb / s PON menggunakan metode capsulation FSAN ditentukan G.984.3 GPON (GEM)
FSAN-specified ONT Manager Control Interface (OMCI) per G.984.4
Dikelola dengan menggunakan sistem manajemen broadband Alcatel-Lucent yang ada
Rentang terminal jaringan optik dirancang untuk single dan unit multi-dwelling/tenant, serta penghentian layanan bisnis klasik
Menyediakan interface untuk layanan suara yang menggunakan VOIP modern dan protokol SIP/H.248

Gambar 2.11 Konfigurasi ONT
Keterangan:
S – series P - POTS
I – indoor E - Ethernet
O – outdoor MDU - modular
B – business

Gambar 2.12 I – series ONT (indoor)
Indoor series
Home / residential applications
Indoor use
MEGACO / SIP cable
RF video overlay option
Models
I-220E/I-221E
I-020E/I-040G
I-020G/I-020G PoE
I-240G/I-241G

Gambar 2.13 O-series ONTs

Gambar 2.14 SOHO – series ONTs

Gambar 2.15 B – series ONTs

Gambar 2.16 MDU – series ONTs (1/4)




Gambar 2.20 PON Feeder Redundancy (LT)
Transceiver optical dikonfigurasi aktif atau standby
Mengurangi kapasitas 50%
Membutuhkan "inverted splitters" (N:2 splitter)
Downstream : hanya enabled transceiver yang mentransmit traffic
Upstream : hanya enabled transceiver yang menerima traffic
Pada kasus "loss of signal" (PONLOS atau TXFAIL), LT switch dari aktif menjadi standby PON (no auto-switch back)
Tidak ada perubahan dalam bridging table pada LT dan NT

BAB III
IMPLEMNENTASI DAN PERANCANGAN JARINGAN

Optical Line Terminal (OLT)

Optical Line Termination yang digunakan dalam perancangan ini sesuai dengan standard ITU-T G.984 dan yang di rekomendasikan oleh PT.Telkom. Pemilihan perangkat Optical Line Termination ini dengan melihat nilai optical transmit power (Ptx) yang sebaiknya bernilai besar karena akan berpengaruh terhadap link power budget dan juga memperhitungkan nilai lebar spektral (Δσ), rise time dan fall time yang sebaiknya bernilai relative kecil karena akan berpengaruh terhadap nilai rise time budget. Spesifikasi OLT yang digunakan dapat dilihat di tabel 3.1.
Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat OLT
Parameter
Spesifikasi
Unit
Optical Transmit Power
5
dBm
Downlink Wavelength
1490
nm
Uplink Wavelength
1310
nm
Video Wavelength
1550
nm
Spectrum Width
1
nm
Downstream Rate
2.4
Gbps
Upstream Rate
1.2
Gbps
Optical Rise Time
150
Ps
Optical Fall Time
150
Ps
Max.Work Temperature
45
̊̊C
Min.Work Temperature
-5
̊̊C
Power Supply (DC)
-48
V

Fiber Optik
Fiber optik yang digunakan adalah yang sesuai dengan standar ITU-T G.652 dan drop fiber G.657. Fiber optik yang digunakan pada perancangan ini adalah perangkat dengan spesifikasi yang dapat dilihat di tabel 3.2. Dari ODP sampai ke pelanggan menggunakan fiber optik ITU-T G.657 yang memiliki spesifikasi seperti pada tabel 3.3.
Tabel 3.2 Spesifikasi Fiber Optik G.657
Parameter
Spesifikasi
Unit
Attenuation (1310 nm)
0.35
dB/Km
0.31
dB/Km
0.21
dB/Km
0.23
dB/Km

Tabel 3.3 Spesifikasi Fiber Optik G.652
Parameter
Spesifikasi
Unit
Attenuation at 1310 nm
0.35
dB/Km
0.21
dB/Km
0.28
dB/Km
Chromatic Dispersion (1285nm-1330nm)
3.5
ps/(nm.km)
Chromatic Dispersion (1550nm)
18
ps/(nm.km)

Konektor
Konektor yang digunakan adalah konekor SC. Konektor SC digunakan pada bagian OLT,ODC,ODP dan ONT. Spesifikasi konektor seperti pada tabel 3.4.
Tabel 3.4 Spesifikasi Konektor
m
Spesifikasi
Unit
Fiber Type
SM 10/125
-
Insertion Loss
0.2
dB

Splitter
Splitter yang digunakan adalah splitter merck PLANK, dengan tipe 2 x N. Pada studi kasus kali ini sebuah passive splitter untuk 64 ONT.
Tabel 3.5 Spesifikasi Splitter

Lokasi Implementasi dan Perancangan Jaringan
Peta Lokasi
Alamat lokasi yang digunakan pada studi kasus ini adalah di Jalan soekarno HattaGede Bage, kodya Bandung.

Gambar 3.1 Peta Lokasi Buana Soetta Residence Bandung

Gambar 3.2 Site Plan Buana Soetta Residence Bandung
Tipe-tipe rumah
Tipe-tipe rumah di Perumahan Buana Soetta dapat dilihat pada gambar-gambar di bawah ini :
Ruko tipe 115 / 60Rumah tipe 86 / 90Rumah tipe 40 / 84
Ruko tipe 115 / 60
Rumah tipe 86 / 90
Rumah tipe 40 / 84

Gambar 3.3 Model-model Ruko dan Rumah di Perumahan Buana Soetta Residence

Gambar 3.4 Tipe-tipe Ruko dan Rumah di Perumahan Buana Soetta Residence

Lokasi OLT
Kita asumsikan peralatan OLT terletak di Jalan Raya Ujung Berung, ditunjukkan oleh huruf B pada gambar peta di bawah ini.

Telekomunikasi Indonesia Tbk. PT Plasa Telkom Bandung Timur, JL. Raya Ujung Berung

Gambar 3.5 Lokasi OLT

Konfigurasi Perangkat
Konfugurasi Passive Splitter
Tipe konfigurasi passive splitter adalah N:2 Optical Splitter. Terdiri dari 4 buah splitter untuk seluruh area perumahan pada studi kasus ini.

Gambar 3.6 PON Feeder Redundancy (LT)
Transceiver optical dikonfigurasi aktif atau standby
Mengurangi kapasitas 50%
"inverted splitters" (N:2 splitter)
Downstream : hanya enabled transceiver yang mentransmit traffic
Upstream : hanya enabled transceiver yang menerima traffic
Pada kasus "loss of signal" (PONLOS atau TXFAIL), LT switch dari aktif menjadi standby PON (no auto-switch back)
Tidak ada perubahan dalam bridging table pada LT dan NT

Alokasi OLT
ODCArea 2Splitter 4Splitter 3Splitter 2Splitter 1Area 4Area 3Area 1
ODC
Area 2
Splitter 4
Splitter 3
Splitter 2
Splitter 1
Area 4
Area 3
Area 1
Tabel 3.6 Alokasi OLT
Port GPON / Board
Rasio Passive Splitter
Konfigurasi Optical Transceiver
Area
PON 1 (A)
2:64
Aktif
I
PON 1 (B)
2:64
Standby

PON 2 (A)
2:64
Aktif
II
PON 2 (B)
2:64
Standby

PON 3 (A)
2:64
Aktif
III
PON 3 (B)
2:64
Standby

PON 4 (A)
2:64
Aktif
IV
PON 4 (B)
2:64
Standby

Analisa Link Budget

Perhitunganlink budget untuk mengetahui batasan redaman total yang diijinkan antara daya keluaran pemancar dan sensitivitas penerima. Perhitungan ini dilakukan berdasarkan standarisasi ITU-T G.984 dan juga peraturan yang diterapkan oleh PT. TELKOM yaitu jarak tidak lebih dari 20 km dan redaman total tidak lebih dari 28 dB.
Bentuk persamaan untuk perhitungan redaman total pada link power budget yaitu :

+ Red Instalasi (1)
Bentuk persamaan untuk perhitungan margin daya adalah :
M = ( Pt – Pr ) - α total - SM (2)
Keterangan :
Pt = Daya keluaran sumber optik ( dBm)
Pr = Sensitivitas daya maksimum detektor ( dBm)
SM = Safety margin, berkisar 6-8 dB
α tot = Redaman Total sistem (dB)
L = Panjang serat optik ( Km)
α c = Redaman Konektor (dB/buah)
α s = Redaman sambungan ( dB/sambungan)
α serat = Redaman serat optik ( dB/ Km)
Ns = Jumlah sambungan
Nc = Jumlah konektor
Sp = Redaman Splitter (dB)
Margin daya disyaratkan harus memiliki nilai lebih dari 0 (nol), margin daya adalah daya yang masih tersisa dari power transmit setelah dikurangi dari loss selama proses pentransmisian, pengurangan dengan nilai safety margin dan pengurangan dengan nilai sensitifitas receiver.

Data-data yang digunakan pada perhitungan antara lain :
Daya keluaran sumber optik (OLT/ONU) : 5 dBm
Sensitivitas detektor (OLT/ONU) : -29 dBm
Redaman Serat optik G.652 (1310/1490) : (0.35, 0.28) dB/Km
Redaman Serat optik G.657 (1310/1490) : (0.35, 0.28) dB/Km
Redaman Splice : 0.05 dB/splice
Konektor : 0.2 dB
Jenis PS 1:64 : 21,9 dB
Jumlah Sambungan : 4 buah
Jumlah Konektor : 4 buah
Redaman Instalasi : 2,86497 dB
Perhitungan link power budget pada GPON akan dibagi menjadi dua bagian dan akan menghitung jarak dari STO ke ONT yangletaknya paling terjauh, dikarenakan teknologi GPON memiliki panjang gelombang asimetrik dalam pentransmisiannya. Sehingga jika untuk ONT terjauh memenuhi kelayakan, maka untuk jarak yang lebih dekat pun akan memenuhi kelayakan.Panjang gelombang untuk uplink sekitar 1310 nm sedangkan untuk downlink sekitar 1490 nm.
Perhitungannya dapat diuraikan sebagai berikut :
Perhitungan Link Power Budget dengan jarak-jarak sebagai berikut :
STO – ODC sepanjang 3,2 km
ODC – ODP sepanjang 1,5 km
ODP – ONT sepanjang 0,05 km
Jalur dari STO Ujung Berung ke ODC lalu ke ODP (Splitter 1) sampai pada ONT.

Downlink
+ Redaman Instalasi

α tot = (3,2x0,28) + (1,5x0,28)+ (0,05x0,28)+(4x0,2)+(4x0,05)+(21,9)+2,86497
α tot= 27,09497 dB
Sehingga untuk perhitungan margin daya adalah sebagai berikut :
Pr = Pt - α tot - 6
Pr = 5 – 27,09497 – 6
Pr = -28,09497 dBm
M =( Pt – Pr(Sensitivitas)) – α total – SM
M = ( 5 + 29 ) – 23.951– 6
M =0,90503 dBm
Nilai M yang diperoleh dari hasil perhitungan downlink ternyata menghasilkan nilai yang masih berada diatas 0 (nol) dB. Hal ini mengindikasikan bahwa link diatas memenuhi kelayakan link power budget.
Uplink
+ Sp +Redaman Instalasi
α tot = (3,2x0,35)+ (1,5x0,35)+ ( 0,05x0,35)+(4x0,2)+(4x0,05)+(21,9)+ 2,86497
α tot = 27,42747 dB
Sehingga untuk perhitungan margin daya adalah sebagai berikut :
Pr = Pt - α tot - 6
Pr = 5 – 27,42747 – 6
Pr =- 28,42747dBm
M =( Pt – Pr(Sessitivitas)) - α total - SM
M = ( 5 + 29 ) – 27,42747– 6
M =0,57253 dBm

Nilai M yang diperoleh dari hasil perhitungan uplink ternyata menghasilkan nilai yang masih berada diatas 0 (nol) dB.Hal ini mengindikasikan bahwa link diatas memenuhi kelayakan link power budget.

4.1.2 Rise Time Budget
Rise time budget merupakan metode untuk menentukan batasan dispersi suatu link serat optik. Metode ini sangat berguna untuk menganalisis sistem transmisi digital.Tujuan dari metode ini adalah untuk menganalisis apakah unjuk kerja jaringan secara keseluruhan telah tercapai dan mampu memenuhi kapasitas kanal yang diinginkan. Umumnya degradasi total waktu transisi dari link digital tidak melebihi 70 persen dari satu periode bit NRZ (Non-Retum-to-Zero) atau 35 persen dari satu periode bit untuk data RZ (Return-to-Zero). Satu periode bit didefinisikan sebagai resiprokal dari data rate.
Spesifikasi alat untuk perhitungan rise time budget adalah :
Panjang Gelombang : 1310 nm dan 1490 nm
Lebar Spektral (Δσ) (OLT/ONU) : 1 nm / 1 nm
Rise time sumber cahaya ( ttx) (OLT/ONU) : (150x10-3/ 200 x10-3)ns
Dispersi material (Dm) (1310/1490) : (3,56/13,64) ps/nm.Km
Rise time receiver (trx) (OLT/ONU) : (150x10-3/200x10-3)ns
Pengkodean NRZ
Menggunakan Single Mode
Indeks bias inti (n1) : 1,465
Indeks bias selubung (n2) : 1,46
Jari-jari inti (a) : 4,5μm
Perhitungan Link Power Budget dengan jarak-jarak sebagai berikut :
STO – ODC sepanjang 3,2 km
ODC – ODP sepanjang 1,5 km
ODP – ONT sepanjang 0,05 km

Jalur dari STO Ujung Berung ke ODC lalu ke ODP (Splitter 1) sampai pada ONT.
Downlink
Bit Ratedownlink (Br) = 2.4 Gbps dengan format NRZ, sehingga :
tr =
0.7Br=0.7155.520x10 =4.5nsMenentukan t intramodal/ t material
Tmaterial = σ x L x Dm
= 1 nm x 4,75Km x 0.01364 ns/nm.Km = 0,06479 ns
s = n1-n2
n1
s = 3.412x10-3
V = 2π x a x n1 x (2 x s)1/2
λ
V =2 x 3.14 x 4,5 μm x1,465 (2x3.412x10-3)1/2
1,49 μm
= 2,295
twaveguide= L[n2+n2 (vb)]
C dv
twaveguide= 4750 [1,46+(1,46x3.412x10-3x1,2)]
3x108
= 2,321x10-5ns
tintramodal= tmaterial + twaveguide

Sehingga besarnya untuk serat optik singlemode:
= [(0,15)² +(2,321x10-5)2+(0,06479)² + (0)2 + (0,2)²]1/2
= 0.2583 ns
Dari hasil perhitungan rise time total sebesar 0.2583 ns masih di bawah maksimum rise time dari bit rate sinyal NRZ sebesar 0.2917 ns. Berarti dapat disimpulkan bahwa sistem memenuhi rise time budget.
Uplink
Bit Rateuplink (Br) = 1.2 Gbps dengan format NRZ, sehingga :
tr =
0.7Br=0.7155.520x10 =4.5nsMenentukan t intramodal
Tmaterial = σ x L x Dm
= 1 nm x 4,75 Km x 0,00356 ns/nm.Km= 0,0169 ns
s = 3.412x10-3
V =2 x 3.14 x 4,5 μm x1,465 (2x3.412x10-3)1/2
1,31 μm
= 2,610
twaveguide= 4750 [1,46+(1,46x3.412x10-3x1,25)]
3x108
= 2,321x10-5 ns

Sehingga besarnya untuk serat optik singlemode:
= [(0,2)² +(2,321x10-5)2+(0,0169)² + (0)2 + (0,15)²]1/2
= 0.2506 ns
Dari hasil perhitungan rise time total sebesar 0.2506ns masih dibawah maksimum rise time dari bit rate sinyal NRZ sebesar 0.5833 ns. Berarti dapat disimpulkan bahwa sistem memenuhi rise time budget.

PERANCANGAN DAN DESAIN JARINGAN LOKAL AKSES FIBER (JARLOKAF) DENGAN TEKNOLOGI PON KONFIGURASI JARINGAN FIBER TO THE HOME (FTTH)

Recommend Documents