Teknologi Gigabit Passive Optical Network (GPON) Pada Fiber Pada Fiber to the Home (FTTH) Dwi Agung Pratama Teknik Teknik Elektro, Universitas Pancasila Email : dwi.agng!"!#gmail.com Abstrak Komunikasi merupakan keutu!an dasar manusia" #eiring dengan erkemangn$a teknologi% komunikasi men&adi !al penting dalam mendukung akti'itas manusia" Ole! karena itu diutu!kan satu teknologi $ang dapat memenu!i semua permintaan itu" Teknologi $ang mungkin ook dengan permintaan bandwidth $ang tinggi dan &angkauan &au! adala! FTT% Passive Optical Network (PON)% Gigait PON (GPON) (GPON) merupakan merupakan teknologi $ang paling sering digunakan saat ini" Passive Optical Network (PON) (PON) adala! arsitektu arsitekturr åa åan n akses akses broadband erasis serat optik $ang menggunakan perangkat pasi* optik% se!ingga dapat digunakan pada kon*igurasi point$to$mltipoint " Dengan adan$a teknologi ini maka dapat men$eder!anakan åan se!ingga mengurangi ia$a dalam pemangunan åan" Elemen $ang dig unakan pada sp litter % kael *ier optik dan splies" #e!ingga teknologi ini dapat PON !an$a merupakan elemen optik pasi* seperti passive splitter men$eder!anakan åan% pen$eder!anaan sinkronisasi protool antara perangkat interkoneksi dan mengurangi ia$adalam !al pemangunan åan" åan" GPON seagai sala! satu &enis dari teknologi teknologi PON% memiliki memiliki kemampuan kemampuan mela$ani mela$ani eragai eragai maam la$anan la$anan data dengan keepatan keepatan menapai +", Gps" GPON dapat men&angkau &arak transmisi sampai +- km" .urnal ini erisi tentang pengenalan dan dasar/dasar teknologi $ang digunakan pada GPON" Kata kunci 0 FTTH, GPON, Fiber Optik Abstract
1ommuniation is a asi !uman need" As t!e te!nolog$ ad'anes% ommuniation eomes essential in supporting !uman ati'ities" T!ere*ore we need a te!nolog$ t!at an meet all t!e re2uests it" Te!nolog$ t!at mig!t mat! t!e !ig! andwidt! demands and rea! *ar is FTT% Passi'e Optial Network (PON)% (PON)% Gigait PON (GPON) (GPON) te!nolog$ is most o*ten used toda$" Passi'e Optial Network (PON) is a roadand aess network ar!iteture t!at uses optial *ier/ased optial passi'e de'ies% so it an e used in t!e on*iguration o* point/to/multipoint" 3it! t!is te!nolog$% te!nolog$% it an simpli*$ t!e network% t!ere$ reduing t!e ost o* network onstrution" T!e elements used in PON merel$ a passi'e optial elements su! as passi'e splitter% optial *ier ales and splies" #o t!at t!is te!nolog$ an simpli*$ t!e network% simpli*$ing s$n!roni4ation etween de'ies interonnet protool and redue ia$adalam terms o* network de'elopment" GPON as one t$pe o* PON te!nolog$% !as t!e ailit$ to ser'e a wide range o* data ser'ies at speeds up to +", Gps" GPON an rea! up to +- km transmission distane" T!is &ournal ontains an introdution and asis o* t!e te!nolog$ used in GPON" Keywords 0 FTTH, GPON, Optical Fiber
I. PENDAHULUAN
seperti peranang peranangan an dan desain desain .A56OKA .A56OKAF F dengan dengan *ier seperti teknologi teknologi PON 7@9" Ada &uga riset $ang mema!as GPON seperti seperti optimalisasi optimalisasi åan åan FTTH di Koso'o melalui melalui penerapan arsitektur GPON dan analisis ia$a pelaksanaan 79 dan &urnal internasional $ang memandingkan GPON dengan teknologi EPON dari segi e*isiensi !arga perawatan 7,9" #elain itu% riset optimasi link dan ia$a pelaksanaan åan FTTH melalui teknologi GPON GPON mengatakan mengatakan GPON memiliki memiliki e*isiensi e*isiensi andwidt! andwidt! $ang lei! aik dari ;PON 7B9" Keuntungan ini akan sangat ook diterapkan dalam memangun åan FTTH% dimana pelanggann$a $ang memutu!kan andwidt! $ang ukup esar"
#erat optik adala! sala! satu media transmisi $ang dapat men$alurkan in*ormasi dengan kapasitas esar dengan keandalan keandalan $ang tinggi" Teknologi Teknologi penggunaan kael serat optik seagai media transmisi dalam si stem telekomunikasi kemudian kemudian diseut .A56OKAF .A56OKAF (.aringan (.aringan 6okal Akses Akses Fier)" Fier)" .A56OKAF .A56OKAF menawarkan keepatan keepatan trans*er trans*er data lei! lei! epa epatt dari dari &arin åa gan n kae kaell tema temaga ga dan dapa dapatt men&angkau &arak $ang ekstrem 789" #ala! satu perkemangan .A56OKAF $aitu FTTH ( Fiber To The Home) $ang letak titik kon'ersi optik erada di ruma! pelanggan" pelanggan" #uda! an$ak peranangan peranangan $ang dilakuk dilakukan an untuk untuk memang memangun un å åan an FTTH seper seperti ti peranangan dan analisis åan FTTH menggunakan II. DASAR T TEORI struktur struktur O1DA O1DA 789" dan analisis analisis kiner&a åan FTTH 2.1 Jari!a L"kal Ak#e# Fiber dengan sistem ;PON 7+9" Di
?," Pemang Pemanguna unan n åa åan n FTTH FTTH menggu menggunakan nakan teknolo teknologi gi (.A56OKAF) merupakan suatu teknologi GPON ( Gigabit Passive Optical Network )" )" penggunaan kael serat optik seagai media transmisi dalam #uda! an$ak riset mengenai åan lokal akses akses
pengiriman data dari sentral ke pelanggan (åan akses)" Fier optik dipili! men&adi media transmisi karena kemampuann$a $ang dapat mengantarkan data erkapasitas esar dengan keepatan tinggi untuk &arak &au! se!ingga mampu memenu!i permintaan bandwidth $ang sangat esar" Penggunaan *ier optik seagai media transmisi men$eakan adan$a proses perali!an sin$al elektrik men&adi sin$al optik" Hal itu dilakukan agar sin$al dapat ditransmisikan melalui *ier optik" ;erdasarkan tempat perali!an sin$al optik men&adi sin$al elektrik di pelanggan maka &arloka* diedakan eerapa arsitektur $aitu: a" Fiber to the %one ( FTTC)" Titik kon'ersi optik (TKO) terletak di 5K dan dari 5K di!uungkan ke pelanggan dengan kawat temaga melalui DP" " Fiber to crb ( FTT1 ) TKO terletak di DP dan dari DP kepelanggan menggunakan kael temaga dalam orde ratusan meter" . Fiber to the &ilding ( FTT; ) TKO terletak di seua! angunan perkantoran $ang esar dengan nomor telepon $ang an$ak dan ertindak seagai 5K" #istem ini mirip dengan istila! 1T6 ( atuan langsung )" Dari FTT; ke pelanggan menggunakan kael temaga" Dalam kon*igurasi ini tidak adalagi DP" d" Fiber to the Home ( FTTH)" TKO terletak di ruma! ruma! pelanggan dan langsung di!uungkan kepesawat pelanggan dengan kael dalam ruma!" Orden$a sampai pulu!an meter ( kalau dimensi ruma! pelanggan &uga pulu!an meter )" Pengiriman data dari sentral ke pelanggan menggunakan kon*igurasi point to mltipoint " Ole! karena itu diutu!kan perangkat Optical 'istribtion Network (ODN) $ang dapat mendistriusikan data dari sentral ke pelanggan tu&uan atau sealikn$a" ;erdasarkan &enis ODN $ang digunakan% maka .arloka* diagi men&adi (ctive Optical Network (AON)% $aitu ODN $ang menggunakan perangkat optik akti*% dan Passive Optical Network (PON)% $aitu ODN $ang menggunakan perangkat optik pasi*" 2.2 $"#ep Da#ar PON PON merupakan arsitektur åan akses broadband erasis serat optik $ang menggunakan perangkat pasi* optik% se!ingga dapat digunakan pada kon*igurasi point$to$ mltipoint " Karena termasuk åan broadband PON memilki eerapa keunggulan antara lain åan ini mempun$ai koneksi keepatan tinggi $ang memungkinkan akses internet seara epat dan terkoneksi" Dengan menggunakan sistem multiplekser PON isa men$ediakan la$anan telepon% data% dan 'ideo dalam satu saluran" #elain itu% PON tidak memerlukan atuan listrik seara langsung dari sentral se!ingga akan lei! meng!emat da$a" Keunggulan lain $ang ditawarkan ole! teknologi ini adala!
PON dapat diintegrasi dengan åan temaga (copper )" Dengan demikian kiner&a PON dapat ditingkatkan dan ia$a operasi dapat ditekan" ;erikut akan disa&ikan
arsitektur dari teknologi PON: Ga%bar 1. Ar#itekt&r PON ;erdasarkan gamar diatas arsitektur åan PON memiliki tiga komponen penting $aitu O6T (Optical )ine Terminal ) $ang diletekkan di 1O (*entral O++ice )% ODN (Optical 'istribtion Network ) $ang merupakan komponen dalam media transmisin$a% ON= (Optical Network Unit ) $ang diletakkan dekat dengan pelanggan" 2.' $"#ep Da#ar GPON GPON adala! teknologi åan akses lokal *ier optik erasis PON $ang distandardisasi ole! ?, series)" Pada GPON% seua! atau eerapa O6T% inter*ae sentral dengan åan *ier optik% di!unungkan dengan eerapa ON=% inter*ae pelanggan dengan åan serat optik% menggunakan pasi* optical distribtion network (ODN)% seperti splitter, *ilter% atau perangkat pasi* optik lainn$a" GPON mampu memerikan la$anan dengan keepatan +", Gps seara simetris (pstream dan downstream ) atau 8"+ Gps untuk downstream dan +", Gps untuk pstream " GPON dis$aratkan !arus dapat mela$ani la$anan &enis apapun% aik itu et!ernet maupun TD (P#TN% <#DN% E8% dll)" .arak antar O6T dengan ON= $ang dapat di&angkau adala! 8- km untuk keepatan +", Gps% sedangkan untuk keepatan 8"+ Gps dapat menapai +km" =ntuk split ratio, ODN pada GPON dapat menapai 8:," 2.( Ar#itekt&r GPON #eara umum arsitektur GPON sama seperti arsitektur åan akses *ier optik pada umumn$a" O6T dan ON= $ang merupakan perangkat akti* pada åan akses serat optik di!unungkan dengan ODN $ang si*atn$a pasi*" Arsitektur GPON dapat dili!at pada gamar diawa! ini"
Ga%bar 2. Ar#itekt&r GPON Namun $ang ereda adala! ON= dan O6T pada GPON dapat mela$ani dengan eragai la$anan% tidak !an$a satu la$anan $ang sama" isaln$a pada =N< 8 pada ON= mela$ani la$anan AT% sedangkan =N< + mela$ani la$anan E8" Atau #N< 8 pada O6T mela$ani la$anan P#TN sedangkan #N< 8 mela$ani AT" Komponen pada ON= terdiri dari )ine Terminating =N< (User Network nter+ace)% multipleksdemultipleks% serta )ine Terminating PON" Pada =N< 6T terdapat *ungsi optical to electrical converter dan electric to optic converter " #edangkan komponen pada O6T terdiri dari PON 6T% switch% serta #N< ( -ervice Node nter+ace ) $ang &uga terdapat *ungsi optical to electrical converter dan electric to optic converter " =ntuk ODN iasan$a menggunakan pasi* splitter "
akan men$isipkan 8 it redudansi untuk setiap lok it in*ormasi $ang er¨a! +> it" ;it redudansi disisipkan pada ak!ir lok se!ingga total it pada tiap lok $ang dikirim er¨a! +BB it" Pada deoder% tiap satu lok it $ang diterima akan dilakukan pendeteksian error eserta lokasi it $ang error" #etela! error dideteksi maka error terseut akan dikoreksi sesuai in*ormasi awaln$a" .umla! error $ang dapat dideteksi dan dikoreksi pada sistem diatas !an$a er¨a! ? it" TONT
T/1ONT adala! seua! *itur pada GPON $ang er*ungsi seagai pengatur alokasi andwidt! pstream pada GPON" T/1ONT iasan$a digunakan untuk meningkatkan penggunaan andwidt! upstream pada GPON" Terdapat B III.HASIL DAN PE)*AHASAN tipe T/1ONT $ang isa dialokasikan untuk user : GPON adala! teknologi åan akses lokal *ier optik 8" T/1ONT tipe 8 : men&amin alokasi bandwidth $ang pasti erasis PON $ang distandardisasi ole! ?, stail untuk aplikasi $ang sensiti* ter!adap dela$% onto! series)" Keunggulan pada GPON dikarenakan pada teknologi aplikasin$a adala! la$anan O
dari ON=% lalu mempea!arui bandwidth /ap melalui sin$al dan *rame $ang !ilang% serta degradasi sin$al% dan lain/ algoritma D;A dan mengirimkan bandwidth /ap $ang aru lain" #edangkan Fored #wit!ing er&alan erdasarkan ke dalam *rame selan&utn$a" ON= kemudian menerima administrati'e e'ents% seperti *ier rerouting% *ier replaement% dan lain/lain" bandwidth /ap teraru dari O6T dan mengirim data ke Tra#%i#i Data Pa-a GPON time slot $ang suda! disiapkan" GPON menggunakan GPON Encapslation /ethod +" N#5 ( Non -tats 0eporting )/D;A (GE) seagai metode $ang mengenkapsulasi data N#5 adala! skema algoritma $ang memprediksi alokasi melalui GPON" eskipun setip tipe data dapat bandwidth setiap ON= erdasarkan tra*ik dari ON=" dienkapsulasi% pada ken$ataann$a !al terseut ergantung 6angka! pertama adala! memantau ¨a! sel $ang pada la$anan $ang diminta" GE melakukan komunikasi diterima ole! O6T sesuai dengan inter'al $ang tela! connection$oriented " ditetapkan" Hasil $ang diperole! kemudian di!itung la&u Downstream GPON utilisasin$a" #etela! itu% analisa kemaetan data dengan Tra*ik downstream dikirimkan dari O6T ke semua memandingkan la&u utilisasi dengan atas $ang tela! ON= dengan ara Time 'ivision /ltiple1ing (TD)" #etiap ditetapkan" ON= !an$a akan mengamil *rame $ang ditu&ukan $ea%aa untukn$a $ang tela! dienkripsi" Frame downstream Fungsi dasar GPON adala! men$earkan data mengandung phsical control block downstream (P1;d)% downstream kepada semua ON= dimana setiap ON= tela! partisi AT% dan partisi GE" Frame downstream menetapkan kapan data terseut sampai" Ole! karena itu% men$ediakan re*erensi waktu $ang sama untuk PON dan eerapa user dengan maksud $ang &a!at dapat men$ediakan control signaling $ang sama untuk pstream " memprogram ulang ON= masing/masing% dan dapat menangkap seluru! data downstream milik ON= $ang ter!uung pada O6T" Pada agian pstream, GPON menggunakan koneksi point$to$ point $ang memuat seluru! tra*ik men&adi aman dari pen$adapan" Ole! karena itu%untuk setiap in*ormasi pstream seperti secrit ke dapat dengan tenang dikirim dalam entuk teks $ang &elas" Ga%bar (. Str&kt&r Fra%e D"/lik Gamar di atas menun&ukkan agaimana struktur ;erdasarkan !al terseut% rekomendasi GPON *rame pada downstream GPON" Frame untuk downstream $akni G">?,"% menetapkan penggunaan dari mekanisme data rate seesar 8+B um" Pan&ang P1;d ergantung pada keamanan in*ormasi untuk memastikan pengguna/pengguna ¨a! alokasi struktur per *rame" .ika tidak ada data $ang dii&inkan untuk dapat mengakses !an$a $ang termasuk dikirim% *rame downstream digunakan untuk sinkronisasi dalam data mereka" Algoritma enkripsi $ang digunakan waktu" adala! (dvanced Encrption -tandard (AE#) $ang !an$a Upstream GPON menerima 8+?% 8>+% dan Tra*ik pstream menggunakan Time 'ivision +B $te kuni $ang memuat enkripsi men&adi sangat kompleks" #eua! kuni dapat erua! seara periodik tanpa /ltiple (ccess (TDA) diawa! kendali O6T $ang perlu mengganggu &alann$a in*ormasi untuk meningkatkan menugaskan slot variable time length setiap ON= untuk mensinkronisasikan transmisi data brst " keamanan" Frame pstream mengandung an$ak transmission Pr"tek#i brst " #etiap pstream brst setidakn$a mengandung Arsitektur proteksi dari GPON dipertimangkan untuk meningkatkan ke!andalan åan akses" Namun% Phsical )aer Overhead Upstream (P6Ou)" #elain proteksi dipertimangkan seagai mekanisme pili!an paload % *rame plink &uga dapat mengandung P6OAu )aer Operations % (dministration and ( Phsical karena implementasin$a tergantung pada realita sistem /anagement pstream )% P6#u ( Power )eveling -e2ence ekonomi" Terdapat dua tipe proteksi swit!ing $akni Automati pstream ) and D;5u ( 'namic &andwidth 0eport #wit!ing dan Fored #wit!ing" Automati #wit!ing pstream )" er&alan erdasarkan deteksi kesala!an% onto!n$a seperti
Ga%bar 0. Str&kt&r Fra%e Uplik Gamar di atas adala! struktur dari *rame pstream " Pan&ang *ramen$a sama seperti *rame downstream " #etiap *rame mengandung nomer transmisi dari satu atau lei! ON=" #elama periode alokasi% ON= dapat mengirim satu sampai empat tipe PON overhead dan data pelanggan" Splitter Optik -plitter Passi'e Optial Network (PON) memainkan peran penting dalam åan FTT dengan memungkinkan åan PON tunggal untuk diagi kepada an$ak pelanggan" -plitter tidak mengandung elektronik dan tidak menggunakan listrik" -plitter adala! elemen åan $ang menempatkan pasi* dalam Passi'e Optial Network dan tersedia dalam eragai rasio split" #plitter P61 dipasang di setiap åan optik antara PON Optial 6ine Terminal (O6T) dan Optial Network Terminal (ONT)" #emua teknologi åan ;PON% EPON% dan GPON menggunakan splitter optik seder!ana ini" Di tempat splitter optik% åan 3D PON akan menggunakan seua! (rraed 3ave Gide (A3G)" .aringan PON dapat diranang dengan splitter optik tunggal atau dapat memiliki dua atau lei! splitter $ang mengalir ersama/sama" Karena setiap koneksi optik menama! atenuasi% splitter tunggal lei! unggul dari eerapa splitter mengalir" #atu kopling tama!an (dan sumer atenuasi) diperkenalkan dalam meng!uungkan dua splitter ersama/sama " -plitter tunggal ditampilkan dalam diagram åan GPON di awa! ini" Per!atikan a!wa splitter dapat ditempatkan di *entral O++ice (1O) ersama O6T% atau mungkin ditempatkan dalam seua! kainet Ot -ide Plant (O#P) $ang lei! dekat dengan pelanggan" -plitter &uga dapat ditempatkan di ruang awa! tana! seua! angunan untuk instalasi /ltiple 'weling Unit (D=)"
$arakteri#ti k #tandard
Protool 5ates
#pan (km) #plit 5atio ;roadand E**iien$ 6ine Enoding OA Appliation ode aturit$
EPON
GPON
+I
?,
N5C
Et!ernet%TD +,?? ps D#% 8+,, ps =# ++ atau , @+I ?;8-;
3eak% etended $ 'endors ulti/#er'ie Pure data ser'ie FTT 6arge 'endors #mall 'endors in'ol'ed in'ol'ed Power*ul
GPON lei! populer dan an$ak dipakai di =# sedangkan EPON lei! la4im dipakai di Asia dan Eropa"
I. $ ESI)PULAN •
•
•
•
GPON mendukung la$anan Triple Pla$ (suara% data% 'ideo) pada la$anan FTT $ang dilakukan melalui satu ore *ier optik" GPON mendukung transmisi andwidt! lear untuk memenu!i pers$aratan la$anan andwidt! lear seperti
R EFERENSI 789
7+9
79
Ga%bar . Splitter Jari!a GPON Perba-i!a GPON -e!a EPON Perandingan seara umum antara EPON dan GPON Tabel 1. Perba-i!a GPON -e!a EPON
7,9
7B9
" A" Ot!man% %" t! /?," D"." Kad!im% N" A" Hussain% J6ink and 1ost Optimi4ation o* FTTH Network
79
7@9
7?9
?,"8 (-+--?)" A" Karnik% JPer*ormane o* T1P ongestion ontrol wit! rate *eedak: T1PA;5 and rate adapti'e T1P>>" <'ia 1ale% Aida #ali!o'i% ati&a <'eko'i% Gigabit Passive Optical Network 6 GPON " 1on*" On
