Analisis Crosstalk Pada Optical Cross Connect Menggunakan Wavelength Converter

TUGAS AKHIR
ANALISIS CROSSTALK PADA OPTICAL CROSS CONNECT
MENGGUNAKAN WAVELENGTH CONVERTER
O
L
E
H

T. ANNISA RAMADHANI
050402015

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Optical Cross Connect (OXC) adalah elemen penting pada jaringan
Dense

Wavelength

Division

Multiplexing

(DWDM).

OXC

memberikan

fleksibilitas perutean dan kapasitas transport bagi jaringan DWDM. Sebuah OXC
dapat men-switch sinyal optik pada kanal DWDM dari port input ke port output
tanpa membutuhkan konversi sinyal optik. Jika OXC dilengkapi dengan
wavelength converter, maka ia dapat mengubah sinyal optik yang datang ketika
melewati switch. Ketika menghubung-silangkan panjang gelombang dari serat
input ke serat output, OXC menghasilkan crosstalk, yang didefenisikan sebagai
perpindahan sinyal dari sebuah kanal ke kanal lain.
Dalam tugas akhir ini akan dianalisis crosstalk pada optical cross connect
menggunakan wavelength converter dengan topologi kombinasi space dan
wavelength switch. Adapun parameter yang diamati adalah pengaruh jumlah
panjang gelombang per serat, jumlah serat masukan dan daya input terhadap
besarnya crosstalk.
Hasil analisis menunjukkan bahwa besarnya crosstalk tidak bergantung
kepada besarnya daya input, melainkan bergantung pada jumlah serat masukan
dan jumlah panjang gelombang per serat. Semakin besar jumlah serat masukan
dan jumlah panjang gelombang per serat maka semakin besar crosstalk yang
terjadi pada sistem OXC tersebut.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaian Tugas
Akhir ini.
Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
Ayahanda dan Ibunda serta adik – adik tercinta yang merupakan bagian dari hidup
penulis yang senantiasa mendukung dan mendoakan dari sejak penulis lahir
hingga sekarang.
Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
ANALISIS CROSSTALK PADA OPTICAL CROSS CONNECT
MENGGUNAKAN WAVELENGTH CONVERTER
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu penulis dalam kesempatan ini ingin mengucapkan
terima kasih kepada:
1.

Bapak Ali Hanafiah Rambe, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas
Akhir, atas segala bimbingan, pengarahan, motivasi dan dukungannya.

Universitas Sumatera Utara

2.

Bapak Ir. Masykur, Sj selaku Penasehat Akademis penulis, atas bimbingan
dan arahannya dalam menyelesaikan perkuliahan selama ini.

3.

Bapak Prof. DR. Ir. Usman Baafai selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4.

Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

5.

Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan
seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara atas segala bantuannya.

6.

Zainul Ahmad Aulia Lubis yang selalu menyertai dan selalu memberikan
motivasi dan perhatiannya hingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini.

7.

Sahabat-sahabat terbaik di elektro : Dewi, Taci, Once, Diana, Ami,
Apriany, Chici, Yona, Muti, Icha, Christina, Fari, Rizky, Bimbo, Samuel,
Rainhard, B.leo, Rudy, Alex, Lutfi, Hary, Suib, Soejack, Ricky, Putra, Riza,

Fery, Mangiring dan seluruh Gemboeng 2005, semoga persahabatan kita
terus terjaga.
8.

Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih mempunyai banyak

kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan
kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang
ini sangat penulis harapkan.

Universitas Sumatera Utara

Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian
dalam peningkatan pengenalan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya
bidang telekomunikasi.
Medan, Februari 2010
Penulis

T. Annisa Ramadhani
NIM. 050402015

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ................................................................................. ii
DAFTAR ISI ............................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xi
DAFTAR GRAFIK ..................................................................................... xii
I.

PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah .............................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... 2
1.3 Tujuan Penulisan ......................................................................... 2
1.4 Batasan Masalah .......................................................................... 3
1.5 Metodologi Penulisan .................................................................. 3
1.6 Sistematika Penulisan .................................................................. 3

II.

WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING (WDM)
2.1 Umum ......................................................................................... 5
2.2 Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) .................... 6
2.2.1 Prinsip Kerja Dense WDM ............................................... 9

Universitas Sumatera Utara

2.2.2 Aplikasi DWDM .............................................................. 10
2.2.3 Komponen Penting pada DWDM ..................................... 10
2.2.4 Channel Spacing .............................................................. 13
III. CROSSTALK PADA OPTICAL CROSS CONNECT MENGGUNAKAN
WAVELENGTH CONVERTER
3.1 Umum ......................................................................................... 19
3.2 Optical Cross Connect (OXC) ..................................................... 20
3.2.1 Multiplexer dan Demultiplexer ......................................... 22
3.2.2 Optical Switch .................................................................. 25
3.2.3 Wavelength Converter ...................................................... 26
3.3 Crosstalk ..................................................................................... 27
3.4 Crosstalk pada Optical Router ..................................................... 30
3.4.1 Crosstalk pada Optical Router Konfigurasi Seri ............... 30
3.4.2 Crosstalk pada Optical Router Konfigurasi Paralel........... 32
3.5 Crosstalk pada Optical Cross Connect ......................................... 34
3.5.1 Model Sistem yang Dianalisis .......................................... 35
3.5.2 Analisis Sistem ................................................................ 35
IV. ANALISIS CROSSTALK PADA OPTICAL CROSS CONNECT
MENGGUNAKAN WAVELENGTH CONVERTER
4.1 Umum ......................................................................................... 36
4.2 Analisis Crosstalk pada Optical Cross Connect Menggunakan
Wavelength Converter Terhadap Jumlah Panjang Gelombang ..... 36

Universitas Sumatera Utara

4.3 Analisis Crosstalk pada Optical Cross Connect Menggunakan
Wavelength Converter Terhadap Jumlah Serat Masukan .............. 39
4.4 Analisis Crosstalk pada Optical Cross Connect Menggunakan
Wavelength Converter Terhadap Daya Input................................ 42
V.

KESIMPULAN DAN SARAN
5.1

Kesimpulan ................................................................................. 46

5.2

Saran ........................................................................................... 47

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Prinsip Dasar Sistem DWDM ................................................ 7

Gambar 2.2

Pengiriman Informasi pada WDM.......................................... 9

Gambar 2.3

Komponen pada DWDM ....................................................... 12

Gambar 2.4

Karakteristik Tipikal Optik Kanal DWDM ............................. 14

Gambar 2.5

Jarak Antar Kanal pada DWDM ............................................ 15

Gambar 3.1

Perangkat OXC ...................................................................... 17

Gambar 3.2

Demultiplexer yang Berdasarkan Kisi yang Dibuat dari (a)
Sebuah Lensa Konvensional dan (b) Lensa dengan Indeks
Bertingkat .............................................................................. 28

Gambar 3.3

Multiplexer Empat Kanal yang Didasarkan pada Interferometer
Mach-Zehnder ....................................................................... 29

Gambar 3.4

Optical Switch MEMS 8 x 8 dengan Cermin Mikro yang Bebas
Berotasi ................................................................................. 30

Gambar 3.5

Contoh Optical Switch yang Didasarkan pada :
(a)

Semiconductor Waveguide Sambungan-Y dan (b) SOA

dengan Pemisah ..................................................................... 31
Gambar 3.6

Crosstalk Interband dan Intraband ........................................ 32

Gambar 3.7

Contoh Sumber Interchannel Crosstalk pada Sistem WDM ... 33

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.8

Contoh Sumber Intrachannel Crosstalk pada Sistem WDM ... 34

Gambar 3.9

Konfigurasi Router Seri ......................................................... 35

Gambar 3.10 Konfigurasi Router Paralel ..................................................... 36
Gambar 3.11 Diagram blok link transmisi WDM dengan OXC berdasarkan GCSOA dan wavelength converter .............................................. 30
Gambar 3.12 Defenisi Crosstalk ................................................................. 32

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1

Hasil Analisis Crosstalk OXC sebagai Fungsi Jumlah Panjang
Gelombang ............................................................................. 38

Tabel 4.2

Hasil Analisis Crosstalk OXC sebagai Fungsi Jumlah Serat
Masukan............................................ ...................................... 41

Tabel 4.3

Hasil Analisis Crosstalk OXC sebagai Fungsi Daya Input ...... 44

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1

Grafik Hubungan Antara Jumlah Panjang Gelombang dengan
Crosstalk OXC....................................................................... 39

Grafik 4.2

Grafik Hubungan Antara Jumlah Serat Masukan dengan Crosstalk
OXC ...................................................................................... 42

Grafik 4.3

Grafik Hubungan Antara Daya Input dengan Crosstalk OXC
.............................................................................................. 45

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Optical Cross Connect (OXC) adalah elemen penting pada jaringan
Dense

Wavelength

Division

Multiplexing

(DWDM).

OXC

memberikan

fleksibilitas perutean dan kapasitas transport bagi jaringan DWDM. Sebuah OXC
dapat men-switch sinyal optik pada kanal DWDM dari port input ke port output
tanpa membutuhkan konversi sinyal optik. Jika OXC dilengkapi dengan
wavelength converter, maka ia dapat mengubah sinyal optik yang datang ketika
melewati switch. Ketika menghubung-silangkan panjang gelombang dari serat
input ke serat output, OXC menghasilkan crosstalk, yang didefenisikan sebagai
perpindahan sinyal dari sebuah kanal ke kanal lain.
Dalam tugas akhir ini akan dianalisis crosstalk pada optical cross connect
menggunakan wavelength converter dengan topologi kombinasi space dan
wavelength switch. Adapun parameter yang diamati adalah pengaruh jumlah
panjang gelombang per serat, jumlah serat masukan dan daya input terhadap
besarnya crosstalk.
Hasil analisis menunjukkan bahwa besarnya crosstalk tidak bergantung
kepada besarnya daya input, melainkan bergantung pada jumlah serat masukan
dan jumlah panjang gelombang per serat. Semakin besar jumlah serat masukan
dan jumlah panjang gelombang per serat maka semakin besar crosstalk yang
terjadi pada sistem OXC tersebut.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Perkembangan jaringan telekomunikasi dewasa ini semakin meningkat.

Hal ini ditandai dengan munculnya berbagai jenis teknologi jaringan yang
ditawarkan kepada masyarakat. Peningkatan kebutuhan masyarakat akan
komunikasi yang berkecepatan tinggi dan bandwidth yang besar membawa
kepada perkembangan teknologi komunikasi broadband.
Satu hal yang paling penting dari sebuah link komunikasi optik adalah
bahwa banyak panjang gelombang yang berbeda dapat dilewatkan melalui sebuah
serat tunggal secara simultan dalam spectral band 1300 sampai 1600 nm.
Teknologi yang mengkombinasikan sejumlah panjang gelombang dalam serat
yang sama dikenal sebagai Wavelength Division Muliplexing (WDM).
WDM sangat diterima secara luas karena bandwidthnya yang besar,
fleksibilitasnya dan memungkinkan untuk meng-upgrade jaringan optik yang
sudah ada ke jaringan WDM.
Untuk meningkatkan kapasitas dan fleksibilitasnya, maka diperlukan
teknik perutean sinyal yang tepat. Salah satu solusinya adalah dengan menerapkan
konsep hubung silang (cross connect), yang dikenal sebagai Optical Cross
Connect (OXC). Dalam praktiknya, banyak kanal sinyal dan panjang gelombang
saling mempengaruhi satu dengan yang lainnya menyebabkan terjadinya crosstalk

Universitas Sumatera Utara

yang signifikan, sehingga menjadi penghambat diterapkannya OXC ini dalam
sistem komersial.
Pada Tugas Akhir akan dianalisis besarnya crosstalk yang terjadi pada
suatu OXC menggunakan wavelength converter terhadap jumlah panjang
gelombang per serat, jumlah serat masukan dan daya input.

1.2

Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan beberapa

permasalahan, yaitu :
1. Apa yang dimaksud dengan hubung silang (cross connect) pada jaringan
WDM dan bagaimana cara kerjanya.
2. Apa yang dimaksud dengan crosstalk pada jaringan WDM yang terhubung
silang (cross connect).
3. Bagaimana memperoleh besaran crosstalk dalam suatu sistem OXC yang
menggunakan wavelength converter terhadap jumlah panjang gelombang
per serat, jumlah serat masukan dan daya input.
4. Bagaimana pengaruh crosstalk terhadap sistem OXC yang menggunakan
wavelength converter.

1.3

Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk menganalisis nilai

crosstalk pada suatu sistem Optical Cross Connect menggunakan wavelength
converter terhadap jumlah panjang gelombang per serat, jumlah serat masukan
dan daya input.

Universitas Sumatera Utara

1.4

Batasan Masalah
Untuk menghindari pembahasan yang meluas, maka penulis akan

membatasi pembahasan Tugas Akhir ini dengan hal-hal sebagai berikut :
1. Tidak membahas WDM secara mendetail.
2. Topologi cross connect yang dibahas adalah topologi OXC yang
didasarkan pada kombinasi space dan wavelength switch.
3. Tidak membahas serat optik secara mendetail.
4. Tidak membahas nilai crosstalk yang terjadi pada masing-masing
komponen.

1.5

Metodologi Penulisan
Metode penulisan yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah

:
1. Studi literatur, berupa studi kepustakaan dan kajian jurnal-jurnal dan
artikel pendukung.
2. Studi diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing mengenai
masalah-masalah yang timbul selama penulisan tugas akhir ini.

1.6

Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran terhadap Tugas Akhir ini maka penulis

menyusun sistematika penulisan sebagai berikut:

Universitas Sumatera Utara

BAB I

PENDAHULUAN

Bab ini mengatur tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan,
batasan masalah, metodologi penulisan, serta sistematika penulisan.

BAB II

WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING (WDM)

Bab ini membahas tentang prinsip kerja WDM, arsitektur dan
komponen pembentuk WDM.
BAB III

CROSSTALK

PADA

OPTICAL

CROSS

CONNECT

MENGGUNAKAN WAVELENGTH CONVERTER
Bab ini membahas tentang pengertian crosstalk pada jaringan WDM
yang terhubung silang (cross connect), sumber terjadinya crosstalk
dan pengaruhnya terhadap total crosstalk dalam jaringan WDM.
BAB IV

ANALISIS CROSSTALK PADA OPTICAL CROSS CONNECT
MENGGUNAKAN WAVELENGTH CONVERTER
Bab ini berisi analisis crosstalk yang terjadi pada suatu OXC yang
menggunakan wavelength converter yang didasarkan pada kombinasi
space dan wavelength switch pada jaringan WDM sebagai fungsi
jumlah panjang gelombang per serat, jumlah serat masukan dan daya
input.

BAB V

PENUTUP
Berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan –
pembahasan sebelumnya.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING (WDM)

2.1

Umum
Pada mulanya, teknologi Wavelength Division Multiplexing (WDM), yang

merupakan cikal bakal lahirnya Dense Wavelength Division Multiplexing
(DWDM), berkembang dari keterbatasan yang ada pada sistem serat optik,
dimana pertumbuhan trafik pada sejumlah jaringan backbone mengalami
percepatan yang tinggi sehingga kapasitas jaringan tersebut dengan cepatnya
terisi. Hal ini menjadi dasar pemikiran untuk memanfaatkan jaringan yang ada
dibandingkan membangun jaringan baru.
Konsep ini pertama kali dipublikasikan pada tahun 1970, dan pada tahun
1978 sistem WDM telah terealisasi di laboratorium. Sistem WDM pertama hanya
menggabungkan 2 sinyal. Pada perkembangan WDM, beberapa sistem telah
sukses mengakomodasikan sejumlah panjang-gelombang dalam sehelai serat optik
yang masing-masing berkapasitas 2,5 Gbps sampai 5 Gbps. Namun penggunaan
WDM menimbulkan permasalahan baru, yaitu ke-nonlinieran serat optik dan efek
dispersi yang kehadirannya semakin signifikan yang menyebabkan terbatasnya
jumlah panjang-gelombang 2-8 buah saja.
Pada perkembangan selanjutnya, jumlah panjang-gelombang yang dapat
diakomodasikan oleh sehelai serat optik bertambah mencapai puluhan buah dan
kapasitas untuk masing-masing panjang gelombang pun meningkat pada kisaran
10 Gbps, kemampuan ini merujuk pada apa yang disebut DWDM.

Universitas Sumatera Utara

Teknologi WDM pada dasarnya adalah teknologi transport untuk
menyalurkan berbagai jenis trafik (data, suara, dan video) secara transparan,
dengan menggunakan panjang gelombang (λ) yang berbeda-beda dalam suatu
fiber tunggal secara bersamaan. Implementasi WDM dapat diterapkan baik pada
jaringan long haul (jarak jauh) maupun untuk aplikasi short haul (jarak dekat).
WDM populer karena memungkinkan untuk mengembangkan kapasitas
jaringan tanpa menambah jumlah serat. Sistem WDM dibagi menjadi 2 segmen :
dense dan coarse WDM [1]. Teknologi CWDM dan DWDM didasarkan pada
konsep yang sama yaitu menggunakan beberapa panjang gelombang cahaya pada
sebuah serat optik, tetapi kedua teknologi tersebut berbeda pada jarak antar
panjang gelombang, jumlah kanal, dan kemampuan untuk memperkuat sinyal
pada medium optik.

2.2

Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)
Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) merupakan suau teknik

transmisi yang yang memanfaatkan cahaya dengan panjang gelombang yang
berbeda-beda sebagai kanal-kanal informasi, sehingga setelah dilakukan proses
memultipleksi seluruh panjang gelombang tersebut dapat ditransmisikan melalui
sebuah serat optik.
Teknologi DWDM adalah teknologi dengan memanfaatkan sistem
Synchoronous Digital Hierarchy (SDH) yang sudah ada (solusi terintegrasi)
dengan memultiplekskan sumber-sumber sinyal yang ada. Menurut definisi,
teknologi DWDM dinyatakan sebagai suatu teknologi jaringan transport yang
memiliki kemampuan untuk membawa sejumlah panjang gelombang (4, 8, 16, 32,
dan seterusnya) dalam satu serat tunggal. Artinya, apabila dalam satu serat itu

Universitas Sumatera Utara

dipakai empat gelombang, maka kecepatan transmisinya menjadi 4x10 Gbs
(kecepatan awal dengan menggunakan teknologi SDH). Konsep ini diilustrasikan
seperti tampak pada Gambar 2.1.
λ1

λ1

λ2

λ2

λ3
W
D
M

W
D
M

........

........

λ3

λN

λN

Gambar 2.1 Prinsip Dasar Sistem DWDM
Teknologi DWDM beroperasi dalam sinyal dan domain optik dan
memberikan fleksibilitas yang cukup tinggi untuk memenuhi kebutuhan akan
kapasitas transmisi yang besar dalam jaringan. Kemampuannya dalam hal ini
diyakini banyak orang akan terus berkembang yang ditandai dengan semakin
banyaknya jumlah panjang gelombang yang mampu untuk ditransmisikan dalam
satu serat.
Pada perkembangan selanjutnya, teknologi DWDM ini tidak saja
dipergunakan pada jaringan utama (backbone), melainkan juga pada jaringan
akses di kota-kota metropolitan di seluruh dunia, seperti halnya New York yang
memiliki distrik bisnis yang terpusat. Alasan utama yang mendorong penggunaan
penggunaan DWDM pada jaringan akses ini tentu saja kemampuan sehelai serat
optik yang sudah mampu mengakomodasikan puluhan bahkan ratusan panjang
gelombang, sehingga setiap perusahaan penyewa dapat memiliki access pribadi
masing-masing.

Universitas Sumatera Utara

Kemunculan teknologi DWDM tersebut dengan segera menjadi daya tarik
sendiri bagi perusahaan-perusahaan penyedia jasa telekomunikasi (carriers). Hal
ini dikarenakan teknologi DWDM memungkinkan carriers untuk memiliki
sebuah jaringan tanpa perlu susah payah membangun sendiri infrastruktur
jaringannya. Cukup menyewa beberapa panjang-gelombang sesuai kebutuhan
dengan daerah tujuan yang sama ataupun berbeda. Metode penyewaan panjanggelombang ini pula yang saat ini banyak dilakukan oleh carriers, khususnya yang
tergolong baru, di kawasan Eropa, dimana trafik telepon dan internet di kota-kota
besar di kawasan tersebut menunjukkan pertumbuhan yang sangat tinggi.
Namun pada dasarnya, DWDM merupakan pemecahan dari masalahmasalah yang ditemukan pada WDM, dimana dari segi infrastruktur sendiri
praktis hanya terjadi penambahan peralatan pemancar dan penerima saja untuk
masing-masing panjang-gelombang yang dipergunakan. Inti perbaikan yang
dimiliki oleh teknologi DWDM terletak pada jenis filter, serat optik dan penguat
(amplifier). Jenis filter yang umum dipergunakan di dalam sistem DWDM ini
antara lain Fiber Bragg Gratings (FBG) dan Array Waveguide Filters (AWG).
Komponen berikutnya adalah serat optik dengan dispersi yang rendah, dimana
karakteristik demikian sangat diperlukan mengingat dispersi secara langsung
berkaitan dengan kapasitas transmisi suatu sistem. Sementara penguat optik yang
banyak dipergunakan untuk aplikasi demikian adalah EDFA dengan karakteristik
flat untuk semua panjang-gelombang di dalam spektrum DWDM.

Universitas Sumatera Utara

2.2.1 Prinsip Kerja Dense Wavelength Division Multiplexing
Pada dasarnya, teknologi WDM (awal adanya teknologi DWDM)
memiliki prinsip kerja yang sama dengan media transmisi yang lain, yaitu untuk
mengirimkan informasi dari suatu tempat ke tempat yang lain. Namun, dalam
teknologi ini pada suatu kabel atau serat optik dapat dilakukan pengiriman secara
bersamaan banyak informasi melalui kanal yang berbeda. Setiap kanal ini
dibedakan dengan

menggunakan prinsip

perbedaan panjang

gelombang

(wavelength) yang dikirimkan oleh sumber informasi. Sinyal informasi yang
dikirimkan awalnya diubah menjadi panjang gelombang yang sesuai dengan
panjang

gelombang

yang

tersedia

pada

kabel

serat

optik

kemudian

dimultipleksikan pada satu serat. Dengan teknologi DWDM ini, pada satu kabel
serat optik dapat tersedia beberapa panjang gelombang yang berbeda sebagai
media transmisi yang biasa disebut dengan kanal. Konsep pengiriman informasi
pada WDM ini diilustrasikan pada Gambar 2.2 .

Gambar 2.2 Pengiriman Informasi Pada WDM
Pada WDM, informasi adalah berupa berkas cahaya yang melewati suatu
kanal, informasi tersebut dikirim berdasarkan inisial berkas cahaya sesuai serat
optik yang dilalui. Data atau informasi yang dimultipleksing tetap berupa berkas
cahaya pada keluaran kanal multipleksing, setelah dimultipleksing informasi
tersebut langsung ditransmisikan pada kanal serat optik

Universitas Sumatera Utara

2.2.2 Aplikasi DWDM
Kemunculan teknologi DWDM tersebut dengan segera menjadi daya tarik
sendiri bagi perusahaan-perusahaan penyedia jasa telekomunikasi (carriers). Hal
ini dikarenakan teknologi DWDM memungkinkan carriers untuk memiliki
sebuah jaringan tanpa perlu susah payah membangun sendiri infrastruktur
jaringannya, cukup menyewa beberapa panjang-gelombang sesuai kebutuhan
dengan daerah tujuan yang sama ataupun berbeda. Metode penyewaan panjanggelombang ini pula yang saat ini banyak dilakukan oleh carriers, khususnya yang
tergolong baru, di kawasan Eropa, dimana trafik telepon dan internet di kota-kota
besar di kawasan tersebut menunjukkan pertumbuhan yang sangat tinggi.
Keadaan ini memicu bermunculannya carriers baru yang dengan segera
memiliki jaringan yang luas di benua tersebut dengan akses ke seluruh penjuru
dunia, meski beberapa carriers yang tergolong mapan lebih memilih untuk
membangun

sendiri

infrastrukturnya

dengan

alasan

kemudahan

dalam

pengawasan, keamanan, dan lain - lain. Perbedaan strategi tersebut nantinya bakal
mewarnai persaingan dalam penguasaan teknologi, manajemen jaringan, dan
sebagainya.
Sementara bagi produsen perangkat telekomunikasi sendiri, kemunculan
teknologi ini seakan memberi angin segar bagi perusahaan baru untuk turut
bermain di dalam bisnis bernilai milyaran dollar ini. Sebagai contoh adalah Ciena,
yang menjadi pemain papan atas untuk produk DWDM.

2.2.3

Komponen Penting pada DWDM
Pada teknologi DWDM, terdapat beberapa komponen utama yang harus

ada untuk mengoperasikan DWDM dan agar sesuai dengan standar kanal ITU

Universitas Sumatera Utara

sehingga teknologi ini dapat diaplikasikan pada beberapa jaringan optik seperti
SONET dan yang lainnya. Komponen-komponennya adalah sebagai berikut [1]:
1. Transmitter, yaitu komponen yang mengirimkan sinyal informasi untuk
dimultipleksikan pada sistem DWDM. Sinyal dari transmitter ini akan
dimultipleks untuk dapat ditransmisikan.
2. Receiver, yaitu komponen yang menerima sinyal informasi dari demultiplexer
untuk dapat dipilih berdasarkan informasi originalnya.
3. DWDM terminal multiplexer. Terminal Mux sebenarnya terdiri dari
transponder converting wavelength untuk setiap sinyal panjang gelombang
tertentu yang akan dibawa. Transponder converting wavelength menerima
sinyal input optik (sebagai contoh dari sistem SONET atau yang lainnya),
mengubah sinyal tersebut menjadi sinyal optik dan mengirimkan kembali
sinyal tersebut menggunakan pita laser 1550 nm. Terminal Mux juga terdiri
dari multiplekser optik yang mengubah sinyal 550 nm dan menempatkannya
pada suatu fiber SMF (Single Mode Fiber) -28.
4. Intermediate optical terminal (amplifier). Komponen ini merupakan amplifier
jarak jauh yang menguatkan sinyal dengan banyak panjang gelombang yang
ditransfer sampai sejauh 140 km atau lebih. Diagnostik optical dan telemetry
dimasukkan di sekitar daerah amplifier ini untuk mendeteksi adanya
kerusakan dan pelemahan pada fiber. Pada proses pengiriman sinyal informasi
pasti terdapat atenuasi dan dispersi pada sinyal informasi yang dapat
melemahkan sinyal. Oleh karena itu harus dikuatkan. Sistem yang biasa
dipakai pada fiber amplifier ini adalah sistem EDFA (Erbium Doped Fiber
Amplifier), namun karena bandwith dari EDFA ini sangat kecil yaitu 30 nm
(1530 nm-1560 nm) dan minimum attenuasi terletak pada 1500 nm sampai

Universitas Sumatera Utara

1600 nm, kemudian digunakan DBFA (Dual Band Fiber Amplifier) dengan
bandwidth 1528 nm sampai 1610 nm. Kedua jenis penguat ini termasuk jenis
EBFA (Extended Band Filter Amplifier) dengan penguatan yang tinggi,
saturasi yang lambat dan noise yang rendah. Teknologi amplifier optic yang
lain adalah sistem Raman Amplifier yang merupakan pengembangan dari
sistem EDFA.
5. DWDM terminal Demux. Terminal ini mengubah sinyal dengan banyak
panjang gelombang menjadi sinyal dengan hanya 1 panjang gelombang dan
mengeluarkannya ke dalam beberapa fiber yang berbeda untuk masing-masing
client untuk dideteksi. Sebenarnya demultiplexing ini bertindak pasif, kecuali
untuk beberapa telemetry seperti sistem yang dapat menerima sinyal 1550 nm.
Teknologi terkini dari demultiplekser ini yaitu terdapat couplers (penggabung
dan pemisah power wavelength) berupa Fiber Bragg Grating.
6. Optical supervisory channel (OSC). Ini merupakan tambahan panjang
gelombang yang selalu ada di antara 1510 nm-1310 nm. OSC membawa
informasi optic multi wavelength sama halnya dengan kondisi jarak jauh pada
terminal optik atau daerah EDFA. Jadi OSC selalu ditempatkan pada daerah
intermediate amplifier yang menerima informasi sebelum dikirimkan kembali.
Secara skematis, rangkaian komponen utama DWDM ini dapat dilihat pada
Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Komponen pada DWDM

Universitas Sumatera Utara

Pada gambar di atas dapat dilihat, empat buah informasi masukan, masing
– masing dengan panjang gelombang λ1, λ2, λ3, λ4 dimultipleksing dengan
multiplexer DWDM 4 kanal dan selanjutnya ditransmisikan melalui sebuah serat
tunggal. Setelah melewati jarak tertentu (100 km), sinyal tersebut dikuatkan
dengan amplifier (EDFA) karena telah mengalami pelemahan akibat rugi – rugi
yang dialami selama pentransmisian. Setelah mengalami penguatan, sinyal
tersebut diteruskan hingga ke ujung penerima. Di ujung penerima, sinyal
informasi tersebut didemultiplekskan hingga kembali menjadi seperti sinyal
informasi masukan (λ1, λ2, λ3, λ4).

2.2.4

Channel Spacing
Channel spacing menentukan performansi dari sistem DWDM. Standar

channel spacing dari ITU adalah 50 GHz sampai 100 GHz (100 GHz akhir-akhir
ini sering digunakan). Spacing (jarak) ini membuat kanal dapat dipakai dengan
memperhatikan batasan-batasan fiber amplifier. Channel spacing bergantung pada
komponen sistem yang dipakai.
Channel spacing merupakan sistem frekuensi minimum yang memisahkan
2 sinyal yang dimultipleksikan, atau biasa disebut sebagai perbedaan panjang
gelombang di antara 2 sinyal yang ditransmisikan. Optical amplifier dan
kemampuan receiver untuk membedakan sinyal menjadi penentu dari spacing
pada 2 gelombang yang berdekatan.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.4 Karakteristik tipikal optik kanal DWDM
Gambar 2.4 menunjukkan karakteristik tipikal optikal kanal WDM. Pada
gambar di atas, total channel isolation merupakan isolasi dari kanal secara
keseluruhan. Channel passband menunjukkan rentang (band) dari kanal yang
dapat dilewatkan. Center wavelength adalah pusat panjang gelombang. Adjacent
channel isolation adalah isolasi dari kanal yang berdekatan. Passband ripple
merupakan fluktuasi atau atau toleransi band yang dapat dilewatkan.
Pada perkembangan selanjutnya, sistem DWDM berusaha untuk
menambah kanal yang sebanyak-banyaknya untuk memenuhi kebutuhan lalu
lintas data informasi. Salah satunya adalah dengan memperkecil channel spacing
tanpa adanya suatu interferensi dari pada sinyal pada satu serat optik tersebut.
Dengan demikian, hal ini sangat bergantung pada komponen sistem yang
digunakan. Salah satu contohnya adalah pada demultiplexer DWDM yang harus
memenuhi beberapa kriteria, di antaranya adalah bahwa Demux harus stabil pada
setiap waktu dan pada berbagai suhu, harus memiliki penguatan yang relatif besar
pada suatu daerah frekuensi tertentu dan dapat tetap memisahkan sinyal informasi
sehingga tidak terjadi interferensi antar sinyal.
Jarak antar kanal merupakan jarak antara dua panjang gelombang yang
dialokasikan sebagai referensi. Semakin sempit jarak antar kanal, maka akan
semakin besar jumlah panjang gelombang yang dapat ditampung. Jarak antar

Universitas Sumatera Utara

kanal yang paling umum digunakan oleh para pemasok DWDM saat ini adalah 0,2
nm s/d 1,2 nm. Deskripsi jarak antar kanal adalah seperti yang diperlihatkan pada
Gambar 2.5 .

Gambar 2.5 Jarak antar kanal pada DWDM
Pada sistem DWDM laser yang digunakan adalah yang menggunakan
teknologi tinggi dengan toleransi panjang gelombang sekitar 0,1 nm (presisi dan
sangat sempit) dan mengakibatkan temperatur tinggi sehingga membutuhkan
sistem pendingin[1].

Universitas Sumatera Utara

BAB III
CROSSTALK PADA OPTICAL CROSS CONNECT MENGGUNAKAN
WAVELENGTH CONVERTER

3.1

Umum
Optical Cross Connect (OXC) adalah elemen jaringan yang terpenting

yang memungkinkan dapat dilakukannya rekonfigurasi jaringan optik, dimana
lintasan cahaya dapat dinaikkan dan diturunkan sesuai kebutuhan [3]. Hal ini
menawarkan skalabilitas routing, bit rate dan protokol independen dan
meningkatkan kapasitas transport pada jaringan WDM. Propagasi melalui elemenelemen switching yang merupakan bagian dari OXC menghasilkan degradasi
sinyal yang disebabkan rugi-rugi intrinsik perangkat dan ketidaksempurnaan
operasi. Ketidaksempurnaan switching menyebabkan kebocoran sinyal, dimana
panjang gelombang bisa saja sama atau berbeda dengan panjang gelombang
sinyal.
Ketika menghubung-silangkan panjang gelombang dari serat input ke
serat output, OXC menghasilkan crosstalk,

yang didefenisikan sebagai

perpindahan sinyal dari sebuah kanal ke kanal lain.
Sebuah OXC dapat men-switch sinyal optik pada kanal DWDM dari port
input ke port output tanpa membutuhkan konversi sinyal optik. Jika OXC
dilengkapi dengan wavelength converter, maka ia dapat mengubah sinyal optik
yang datang ketika melewati switch.

Universitas Sumatera Utara

3.2

Optical Cross Connect (OXC)
Pengembangan jaringan Wavelength Division Multiplexing (WDM)

membawa kepada dibutuhkannya sebuah skema perutean panjang gelombang
secara dinamis (dynamic wavelength routing) yang dapat merekonfigurasi
jaringan seraya memelihara sifat nonblocking-nya. Fungsi ini dapat dipenuhi oleh
sebuah optical cross connect (OXC) yang berfungsi sama seperti switch digital
elektronik pada jaringan telepon. Penggunaan perutean dinamis (dynamic routing)
juga memecahkan permasalahan keterbatasan panjang gelombang yang tersedia
melalui teknik penggunaan kembali panjang gelombang (wavelengeth-reuse).
Perancangan dan fabrikasi OXC telah menjadi topik penelitian yang penting sejak
penemuan sistem WDM [4]. Gambar 3.1 menunjukkan contoh perangkat OXC
yang digunakan dalam dunia praktis.

Gambar 3.1 Perangkat OXC

Universitas Sumatera Utara

3.2.1 Multiplexer dan Demultiplexer
Multiplexer dan demultiplexer adalah komponen penting pada sistem
WDM. Demultiplexer membutuhkan sebuah mekanisme pemilihan panjang
gelombang dan secara garis besar dapat dibedakan menjadi dua kategori [4], yaitu
:
1. Demultiplexer

yang

didasarkan

pada

difraksi

(diffraction-based

demultiplexer), menggunakan sebuah elemen dispersi angular, misalnya
sebuah kisi difraksi, yang menghamburkan cahaya yang terjadi secara ruang
ke berbagai komponen panjang gelombang.
2. Demultiplexer

yang

didasarkan

pada

interferensi

(Interference-based

demultiplexer), menggunakan perangkat seperti filter optik dan pengkopel
direksional.
Untuk keduanya, perangkat yang sama dapat digunakan sebagai
multiplexer atau demultiplexer, tergantung pada arah propagasi, karena
gelombang optik dapat berbalik arah secara padu di dalam media dielektrik.
Demultiplexer yang didasarkan pada kisi menggunakan fenomena difraksi
Bragg dari sebuah kisi optik. Gambar 3.2 menunjukkan perancangan dua
demultiplexer yang demikian. Sinyal masukan WDM difokuskan pada sebuah kisi
pemantul (reflection grating), yang memisahkan beragam panjang gelombang
secara ruang, dan sebuah lensa memfokuskannya pada masing-masing serat.
Penggunaan lensa dengan indeks yang bertingkat menyederhanakan penyusunan
dan membuat perangkat relatif lebih padu.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.2 Demultiplexer yang berdasarkan kisi yang dibuat dari (a) sebuah
lensa konvensional dan (b) lensa dengan indeks bertingkat
Demultiplexer yang didasarkan pada filter menggunakan fenomena
interferensi optik untuk memilih panjang gelombang. Demultiplexer yang
didasarkan pada filter MZ telah menarik perhatian besar.
Gambar 3.3 mengilustrasikan konsep dasar dengan menunjukkan tampilan
dari sebuah multiplexer empat kanal. Perangkat ini terdiri dari tiga interferometer
MZ. Satu lengan dari tiap-tiap interferometer MZ dibuat lebih panjang dari yang
lain untuk menghasilkan pergeseran phasa yang bergantung pada panjang
gelombang di antara dua lengan. Perbedaan panjang lintasan dipilih supaya total
daya masukan dari dua port masukan pada panjang gelombang yang berbeda
terjadi pada hanya satu port keluaran.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.3 Multiplexer empat kanal yang didasarkan pada interferometer machzehnder
Kinerja multiplexer terutama ditentukan oleh besarnya insertion loss pada
tiap-tiap kanal. Kriteria kinerja demultiplexer lebih ketat. Pertama, kinerja
demultiplexer sebaiknya tidak dipengaruhi oleh polarisasi sinyal WDM. Kedua,
demultiplexer sebaiknya memisahkan tiap – tiap kanal tanpa perusakan dari kanal
yang berdekatan.
Dalam praktiknya, perusakan sebagian daya sering terjadi, khususnya pada
sistem DWDM dengan interchannel spacing yang kecil. Perusakan daya ini
dinyatakan sebagai crosstalk

dan sebaiknya bernilai kecil (

Dokumen baru

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

119 3984 16

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

40 1057 43

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

40 945 23

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

21 632 24

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

28 790 23

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

60 1348 14

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

66 1253 50

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

20 825 17

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

32 1111 30

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

41 1350 23