Analisis Kinerja Optical Switch Array Pada Jaringan Banyan

ANALISIS KINERJA

OPTICAL SWITCH

PADA JARINGAN BANYAN

OLEH :

M IKBAL KURNIAWAN

NIM : 080402097

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ANALISIS KINERJA

OPTICAL SWITCH

PADA JARINGAN BANYAN

Oleh :

M IKBAL KURNIAWAN NIM : 080402097

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelarSarjana Teknik

pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

Sidang pada tanggal 9 bulan Oktober tahun 2013 di depan penguji 1) Ir. Arman Sani, MT : Ketua Penguji

2) Naemah Mubarakah, ST. MT : Anggota Penguji

Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir

(Ir. M Zulfin, MT) NIP : 19640125 199103 1001

Diketahui oleh :

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU

(Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si) NIP : 19540531 198601 1 002

ABSTRAK

JaringanSwitchOptik Banyan adalah sebuah jaringanswitchingbertingkat (Multistage Interconnection Network/MIN) yang biasanya terdiri dari sejumlah elemen switching yang digabungkan ke dalam beberapa tingkat yang diinterkoneksikan oleh seperangkat link dengan jalur yang unik antara sumber dengan tujuan. Jaringan switching Banyan digambarkan sebagai suatu kelas dari jaringan interkoneksi banyak tingkat dimana ada satu dan hanya satu jalur dari setiap terminal masukan ke setiap terminal keluaran.

Salah satu masalah yang paling serius dalam switching optik adalah adanya crosstalk optik. Crosstalk ini terjadi ketika dua kanal sinyal saling berinteraksi satu sama lain. Dalam Tugas Akhir ini dianalisis kinerja switching

optik dengan menggunakan jaringan Banyan dengan input/output 2, 4, 8, 16, 32, 64 dan seterusnya. Dalam hal ini tolak ukur kinerja yang digunakan adalah

crosstalk dengan parameter rancangan adalahratio perbandingan state ON-OFF padagateadalah -50 dB,crosstalk yang terdapat padagateadalah -0.1 mW-1dan faktor pentransmisian filter pada kanal optical switch -40 dB dan Probabilitas

blocking dengan probabilitas paket yang dihasilkan pada jaringan sebelum memasukiswitchingBanyan yang dianalisis adalah 0.1–1.

Setelah dilakukan analisis probabilitas blocking pada jaringan Banyan, diperoleh hasil bahwa apabila jumlah input/output jaringan Banyan semakin besar, dengan nilai probabilitas paket yang dihasilkan pada jaringan sebelum memasuki switching yang tetap, maka probabilitas blocking-nya akan semakin kecil. Namun jika nilai probabilitas paket yang dihasilkan pada jaringan sebelum memasuki switching diperbesar, Probabilitas blocking akan semakin besar. Sedangkan untuk nilai crosstalk, jika nilaiInput/Outputnya dinaikkan, maka nilai

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pendidikan sarjana strata satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

“ANALISIS KINERJA OPTICAL SWITCH ARRAY PADA

JARINGAN BANYAN”

Penulisan Tugas Akhir ini dapat berlangsung dengan baik karena adanya dukungan dari beberapa pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. M. Zulfin, MT, selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Drs.Hasdari Helmi Rangkuti MT, selaku Penasehat Akademis

penulis, atas bimbingan dan arahannya dalam menyelesaikan perkuliahan selama ini.

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi dan Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

4. Keluarga tercinta, Ibunda Syamsidar.D, AMd, Ayahanda Aryanto, Kak Yessi, Kak Lia, Kak Ami, Kak Lira, Kak Santi,Abangda Andi, yang telah memberikan banyak dukungan dengan sepenuh hati dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

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. Sahabat–sahabat terbaik di Elektro: Rumi, Pindo, Ari, Parlin, Auliya, Ebo, Edi, Mukhlis, Uki, Ihsan, Razi, Aji, Eka, Dina, Siska, Dian, Sukur, Fahdi, Fahmi, Habibi, Rasyid,Wenly, Basten, Limbong, Jon, Jonson, Wilvyan, Sarip, Harmoko, Tamara dan seluruh rekan–rekan ‘08 lainnya yang selama ini menjadi teman seperjuangan dalam hari–hari kuliah, semoga kita semua sukses di masa depan.

7. Yuliana Tanjung, terima kasih atas perhatian, doa dan dukungannya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir.

8. Keluarga besar Laboratorium Telematika FT USU, Bang Ryan,Bang Komeng,Bang Demon,Bang Ibeng, semoga lab kita semakin baik.

9. Abangda Senior 06 dan 07 Bang Taufiq, Bang Martua, Bang Faisal, Bang Agung, Bang Irji, Kak Rinda, Bang Ichsan serta adik-adik junior Roby, Dhuha, Bembeng, Diky yang berperan banyak atas kerjasama, masukan dan bantuan selama proses penulisan Tugas Akhir maupun selama perkuliahan.

10. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu. '

Penulis menyadari dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak sekali kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan mendekati kesempurnaan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.

Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat berguna untuk menambah wawasan dan wacana bagi rekan–rekan mahasiswa.

Medan, Juli 2013 Penulis,

M Ikbal Kurniawan NIM. 080402097

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR... ii

DAFTAR ISI... v

DAFTAR GAMBAR... viii

DAFTAR TABEL ... viii

I. PENDAHULUAN... 1

1.1 Latar Belakang Masalah... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penulisan... 3

1.4 Batasan Masalah... 3

1.5 Metode Penulisan ... 4

1.6 Sistematika Penulisan... 4

II. TEORI DASAR JARINGAN SWITCHING BANYAN ... 6

2.1 Umum... 6

2.2 Klasifikasi Jaringan Interkoneksi Banyan Tingkat ... 8

2.3 Struktur Banyan... 10

2.4 Jaringan Switching Banyan ... 11

2.5 Karakteristik Jaringan Switching Banyan Tanpa Buffer... 12

III. JARINGANSWITCHING OPTIC... 15

3.1 Umum... 15

3.2 JaringanSwitching Opticpembagian ruang ... 16

3.4 Masalah pada jaringan optik interkoneksi banyan tingkat ... 18

3.4.1Switch Element Loss... 18

3.4.2Crosstalkdan KarakteristikCrosstalk... 19

3.5 Directional Coupler... 22

3.6 Splitter/Combiner... 23

3.7 Karakteristik Kinerja Arsitektur Jaringan Switching ... 23

3.8 Probabilitasblockingpada jaringan banyan... 28

3.9 Perhitungancrosstalkpadaswitchoptik ... 29

3.10 Persamaan dasaroptical switch... 31

IV. ANALISIS KINERJA OPTICAL SWITCH PADA JARINGAN SWITCHINGBANYAN ... 37

4.1 Umum... 37

4.2 Perhitungan Probabilitas Blocking Optical Switch pada jaringan Banyan... 37

4.3 Hasil Analisis ... 43

4.4 Perhitungan nilaiCrosstalk Optical Switchpada jaringan Banyan ... 44

4.5 Hasil Analisis ... 46

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 47

5.1 Kesimpulan ... 47

5.2 Saran... 47

DAFTAR PUSTAKA ... x DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Tipe ElemenSwitching ... 7

Gambar 2.2Klasifikasi Jaringan Interkoneksi Banyan Tingkat ... 9

Gambar 2.3Contoh Struktur Banyan ... 11

Gambar 2.4Kondisistateelemenswitching ... 12

Gambar 2.5Perutean dari 001 ke 110 ... 13

Gambar 2.6Konflik pada elemenswitching ... 14

Gambar 3.1SistemSwitchingOptik Pembagian Ruang ... 16

Gambar 3.2Crosstalkpada elemenswitching ... 19

Gambar 3.3Interband Crosstalk... 20

Gambar 3.4Intraband Crosstalk ... 21

Gambar 3.5Directional Coupler... 22

Gambar 3.6Splitter1 x 8 ... 23

Gambar 3.7TopologiOptical Switch... 31

DAFTAR TABEL Tabel 4.1ProbabilitasBlockingpada Jaringan Banyan ... 39

Tabel 4.2Nilai Parameter RancanganOptical Switch ... 40

Tabel 4.3NilaiTFdanPReferenceOut... 42

ABSTRAK

JaringanSwitchOptik Banyan adalah sebuah jaringanswitchingbertingkat (Multistage Interconnection Network/MIN) yang biasanya terdiri dari sejumlah elemen switching yang digabungkan ke dalam beberapa tingkat yang diinterkoneksikan oleh seperangkat link dengan jalur yang unik antara sumber dengan tujuan. Jaringan switching Banyan digambarkan sebagai suatu kelas dari jaringan interkoneksi banyak tingkat dimana ada satu dan hanya satu jalur dari setiap terminal masukan ke setiap terminal keluaran.

Salah satu masalah yang paling serius dalam switching optik adalah adanya crosstalk optik. Crosstalk ini terjadi ketika dua kanal sinyal saling berinteraksi satu sama lain. Dalam Tugas Akhir ini dianalisis kinerja switching

optik dengan menggunakan jaringan Banyan dengan input/output 2, 4, 8, 16, 32, 64 dan seterusnya. Dalam hal ini tolak ukur kinerja yang digunakan adalah

crosstalk dengan parameter rancangan adalahratio perbandingan state ON-OFF padagateadalah -50 dB,crosstalk yang terdapat padagateadalah -0.1 mW-1dan faktor pentransmisian filter pada kanal optical switch -40 dB dan Probabilitas

blocking dengan probabilitas paket yang dihasilkan pada jaringan sebelum memasukiswitchingBanyan yang dianalisis adalah 0.1–1.

Setelah dilakukan analisis probabilitas blocking pada jaringan Banyan, diperoleh hasil bahwa apabila jumlah input/output jaringan Banyan semakin besar, dengan nilai probabilitas paket yang dihasilkan pada jaringan sebelum memasuki switching yang tetap, maka probabilitas blocking-nya akan semakin kecil. Namun jika nilai probabilitas paket yang dihasilkan pada jaringan sebelum memasuki switching diperbesar, Probabilitas blocking akan semakin besar. Sedangkan untuk nilai crosstalk, jika nilaiInput/Outputnya dinaikkan, maka nilai

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu dari banyak faktor yang mempengaruhi kinerja dari sebuah jaringan telekomunikasi adalah jaringan switching. Salah satu teknologi dari sebuah jaringan switching adalahoptical Switch. Jaringan ini menggunakan Large Scale Optical Switch yang mengatur input dan output dari sebuah port. Largest scale optical switch memiliki 16 x 16 switch. Sebuah jaringan switching optik banyak tingkat tersusun dari banyak elemen switching yang saling berhubungan yang menghubungkan N masukan menuju ke M keluaran. Elemen switching dan jaringan interkoneksi dalam sebuah switching optik akan melakukan sebuah fungsi dimana aliran optik pada input akan dikirim ke output pada jaringan switching. Elemen switching dasar ukuran 2 x 2 dalam sistem switching optik biasanya adalah sebuah Directional-Coupler (DC) dimana dua sinyal saling berdekatan hal ini membuat DC akan selalu mengalami masalah crosstalk, dimana panjang gelombang yang bersifat optik yang melewati sebuah DC akan bertemu dengan panjang gelombang yang lain tanpa disengaja pada waktu yang bersamaan, baik dalam bentuk bar switch maupun cross switch. Ketika crosstalk terjadi, pecahan kecil dari sinyal input dideteksi oleh keluaran lain meskipun sinyal utama telah diarahkan pada keluaran yang benar, karena sinyal melintasi banyak elemen switching, maka sinyal masukan yang dikirimkan ke keluaran akan memiliki

Jaringan Banyan merupakan sebuah jaringan switching bertingkat (multistage interconnection network/MIN), yang biasanya terdiri dari sejumlah elemen switching yang digabungkan ke dalam beberapa tingkat yang diinterkoneksikan oleh seperangkat linkdengan jalur yang unik antara sumber dengan tujuan. Sebuah modul crossbar 2 x 2 dapat mengimplementasikan masing-masing menjadi sebuah elemen switching. Elemen switching crossbarbiasa memiliki dua kondisi, yaitu “cross state” dan “bar state”

Topologi dari jaringan Banyan adalah sebuah struktur yang sangat popular dalam jaringan switching. Jaringan ini memiliki karakteristik yang baik seperti pola koneksi yang seragam ( uniform) dan perutean sendiri (self-routing). Topologi jaringan Banyan memiliki satu jalur yang unik yang dapat ditemukan diantara inputdanoutput, dimana jaringan hanya terdegradasi oleh adanya blocking. Jaringan Banyan memiliki beberapa karakteristik yang sangat baik, seperti jalur yang pendek dan panjang jalur yang seragam (uniform). Panjang dari jalur adalah log2N (N = jumlah input/output), dan masing-masing jalur memiliki panjang yang sama. Selain itu juga memiliki elemenswitchingsebanyak 0,5 N log2N yang membuat jaringan Banyan lebih menarik adalah dimilikinya karakteristik self-routing, sehingga keputusan ruting lokal menjadi mungkin. Akan tetapi, jaringan Banyan memiliki kelemahan yang sangat serius, yaitu memiliki sifatinternal blocking.

Dalam Tugas Akhir ini akan dianalisis nilai crosstalkdan probabilitasblocking pada jaringan Banyan.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam latar belakang telah dikemukakan, dirumuskan beberapa permasalahan antara lain :

1. Bagaimana prinsip kerjaoptical Switchpada Jaringan Banyan. 2. Apa pengaruhcrosstalkpada sebuah jaringan switching.

3. Bagaimana menganalisis probabilitas blocking dan crosstalk pada optical switchdengan menggunakan Jaringan Banyan.

1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir

Adapun Tujuan Penulisan Tugas Akhir ini adalah :

1. Untuk menganalisa Probabilitas blocking pada Optical Switch pada Jaringan Banyan dan mengukur nilaicrostalkpada masing masing elemenswitching.

1.4 Batasan Masalah

Agar masalah yang dibahas pada Tugas Akhir ini tidak terlalu meluas dan

menyimpang dari topik yang ada, maka penulis perlu membatasi masalah sebagai berikut: 1. Jaringan yang dibahas hanya jaringan Banyan.

2. Hanya membahas jaringanswitchingtanpabuffer.

3. Kinerja yang dianalisis adalah probabilitas blocking dengan adanya crosstalk

pada elemenswitching

4. Tidak membahas komponen atau rangkaian elektronika yang mendukung operasiswitching.

1.5 Metodologi Penulisan

Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini maka penulis menerapkan beberapa metode studi diantaranya :

1. Studi literature, yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik tugas akhir ini, dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau di perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, internet dan lain-lain. 2. Perhitungan dan analisa, yaitu melakukan perhitungan secara analitik dengan

menggunakan rumus.

1.6 Sistematika Penulisan

Tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metode penulisan, dan sistematika penulisan.

BAB II. JARINGAN SWITCHING BANYAN

Bab ini menguraikan teori mengenai Jaringan switching yaitu defenisi Jaringan Switching, Defenisi Jaringan Switching Banyan, Karakteristik Jaringan Banyan, Topologi Jaringan Banyan.

BAB III. JARINGAN SWITCHING OPTIK

Bab ini membahas tentang jenis-jenis Jaringan switching photonic, Perangkat switching photonic,Karakteristik dan Arsitektur Optical Switch .

BAB IV. ANALISA KINERJA OPTICAL SWITCH PADA JARINGAN BANYAN

Bab ini menjelaskan tentang analisis dari kinerja Optical Switch pada Jaringan Banyan yaitucrosstalkdan probabilitasblocking.

BAB V. PENUTUP

BAB II

TEORI DASAR JARINGAN SWITCHING

2.1

Umum

Komponen utama dari sistem

switching

atau sentral adalah seperangkat sirkit masukan

dan keluaran yang disebut dengan

inlet

dan

outlet

. Fungsi utama dari sistem

switching

adalah

membangun jalur listrik diantara sepasang

inlet

dan

outlet

tertentu, dimana perangkat yang

digunakan untuk membangun koneksi seperti itu disebut

switching

matriks atau

switching

network.

Jaringan

switching

tidak membedakan antara

inlet/outlet

yang tersambung ke pelanggan

maupun ke

trunk

. Sebuah sistem

switching

tersusun dari elemen-elemen yang melakukan

fungsi-fungsi

switching

, kontrol dan

signaling

.

Seiring dengan perkembangan yang terjadi pada sistem transmisi dimana dengan

ditemukannya sistem transmisi serat optik, menyebabkan peningkatan kecepatan transmisi dan

menyebabkan adanya tuntutan akan suatu desain sistem

switching

yang sesuai dengan kebutuhan

transmisi tersebut. Desain elemen

switching

yang dibutuhkan adalah desain yang dapat

meneruskan paket data secara cepat, dapat dikembangkan dengan skala yang lebih besar dan

dapat secara mudah untuk diimplementasikan. Suatu elemen

switching

dapat digambarkan

sebagai suatu elemen jaringan yang menyalurkan paket data dari terminal masukan menuju

terminal keluaran. Kata terminal dapat berarti sebagai suatu titik yang terdapat pada elemen

switching

. Dari pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa

switching

adalah proses transfer data

dari terminal masukan menuju terminal keluaran. Gambar 2.1 menggambarkan suatu tipe dari

elemen

switching

dimana terlihat bahwa suatu

switch

yang terdiri dari tiga komponen dasar

yaitu: modul

masukan

,

switching fabric

dan modul keluaran[1].

Gambar 2.1

Tipe Elemen

Switching

Ketiga komponen

switch

tersebut dijelaskan sebagai berikut[1]:

1. Modul masukan

Modul masukan akan menerima paket yang datang pada terminal masukan. Modul masukan

akan menyaring paket yang datang tersebut berdasarkan alamat yang terdapat pada

header

dari paket tersebut. Alamat tersebut akan disesuaikan dengan daftar yang terdapat pada

virtual

circuit

yang terdapat pada modul masukan. Fungsi ini juga dilakukan pada modul keluaran.

Fungsi lain dilaksanakan pada modul masukan adalah sinkronisasi, pengklasifikasian paket

menjadi beberapa kategori, pengecekan

error

dan beberapa fungsi lainnya sesuai dengan

teknologi yang ada pada

switching

tersebut.

2.

Switching fabric

Switching fabric

melakukan fungsi

switching

dalam arti sebenarnya yaitu merutekan paket

dari terminal masukan menuju terminal keluaran.

Switching fabric

terdiri atas jaringan

transmisi dan elemen

switching

. Jaringan transmisi ini bersifat pasif dalam arti bahwa hanya

Modul Masukan

Switching

Fabric

Modul Masukan Modul Keluaran

sebagai saluran saja. Pada sisi lain elemen

switching

melaksanakan fungsi seperti

internal

routing

.

3. Modul keluaran

Modul keluaran berfungsi untuk menghubungkan paket ke media transmisi dan ke berbagai

jenis teknologi seperti kontrol

error

dan

data filterring

tergantung pada kemampuan yang

terdapat pada modul keluaran tersebut.

2.2

Klasifikasi Jaringan Interkoneksi Banyak Tingkat

Jaringan merupakan suatu gambaran berarah dimana node-nodenya terdiri dari tiga

bagian berikut:

1. Terimnal sumber, yang memiliki

indegree

0

2. Terminal tujuan yang memiliki

outdegree

1

3. Elemen

switching

yang memiliki

indegree

dan

outdegree

positif.

Jaringan banyak tingkat adalah jaringan dimana terminal-terminalnya dapat diubah

pada tingkat i dihubungkan ke masukan pada tingkat i+1. Jika semua terminal tujuan dari

jaringan banyak tingkat dihubungkan ke tingkat n+1, maka disebut jaringan n tingkat. Jaringan

uniform

adalah jaringan banyak tingkat dimana semua elemen

switching

pada suatu tingkat yang

sama memiliki jumlah terminal masukan dan terminal keluaran yang sama. Jaringan

square

dengan derajat k adalah jaringan banyak tingkat yang dibangun dari elemen

switching

k x k.

Jaringan interkoneksi banyak tingkat adalah jaringan interkoneksi yang digunakan

untuk menghubungkan sekelompok N masukan ke sekelompok N keluaran melalui jumlah

sejumlah tingkat perantara menggunakan elemen

switching

yang berukuran kecil diikuti oleh

Secara formal, jaringan interkoneksi banyak tingkat merupakan rangkaian

tingkat-tingkat elemen

switching

dan jalur interkoneksi. Arsitektur elemen switching yang paling umum

adalah jaringan interkoneksi antara elemen-elemen

switching

itu sendiri yang berukuran lebih

kecil. Elemen

switching

yang paling sering digunakan adalah

hyperbar

dan lebih khusus lagi

adalah

crossbar.

Dalam lingkungan multiprosesor,

link

tingkat pertama dihubungkan ke sumber

(biasanya prosesor) dan

link

tingkat terakhir dihubungkan ke tujuan (

modul memory)

. Jumlah

tingkat minimum jaringan interkoneksi banyak tingkat harus menyediakan koneksi penuh (

full

connection)

dari terminal masukan ke terminal keluaran.

Elemen

switching

pada jaringan interkoneksi banyak tingkat boleh memiliki

buffer

masukan ataupun

buffer

keluaran.

Buffer

berfungsi sebagai penyimpanan sementara untuk

pesan-pesan yang diblok ketika konfilk terjadi. Penggolongan jaringan interkoneksi banyak tingkat

berdasarkan defenisi-defenisi yang telah diberikan ditunjukkan pada Gambar 2.2.

`

Gambar 2.2

Klasifikasi Jaringan Interkoneksi Banyak Tingkat

Multistage Interconnection Network

Blocking Network

Non Blocking Network Network

Non Network

Uniform

Non Uniform (Non Square)

Uniform

Non Uniform Square

Non Square

Square

Non Square Delta

Delta

Delta Non Delta

Non Delta

Jaringan interkoneksi banyak tingkat telah digolongkan ke dalam dua kelas menurut

ketersediaan jalur-jalur untuk membangun koneksi baru, yaitu [2]:

1. Blocking

Suatu koneksi antara pasangan masukan/keluaran yang bebas tidak selalu mungkin

dikarenakan konflik dengan koneksi yang sudah ada. Pada umumnya, ada suatu jalur

yang unik antara setiap pasangan masukan/keluaran, dengan memperkecil jumlah elemen

switching

dan tingkat. Jaringan

switching

digambarkan sebagai suatu kelas dari jaringan

interkoneksi banyak tingkat dimana ada satu dan hanya satu jalur dari setiap terminal

masukan ke setiap terminal keluaran. Dengan menyediakan jalur yang banyak

(

multiplepath

) dalam jaringan

blocking,

konflik dapat dikurangi dan toleransi kesalahan

dapat ditingkatkan. Jaringan jaringan

blocking

ini juga dikenal sebagai jaringan banyak

jalur. (

multipath network

).

2. Non blocking

Setiap masukan dapat dihubungkan ke terminal keluaran yang bebas tanpa

mempengaruhi koneksi-koneksi yang ada. Mereka membutuhkan tingkat-tingkat

tambahan dan memiliki jalur yang banyak antara setiap masukan dan keluaran. Contoh

yang popular dari jaringan

non-blocking

adalah jaringan Clos.

Berdasarkan jenis saluran (

channel

) dan elemen

switching

, jaringan interkoneksi banyak

tingkat dapat dibagi menjadi:

1. Jaringan interkoneksi banyak tingkat satu arah (

unidirectional

), yaitu kanal-kanal dan

2. Jaringan interkoneksi banyak tingkat dua arah (bidirectional), yaitu kanal-kanal dan

elemen-elemen

switching

nya dua arah. Ini menunjukkan bahwa informasi dapat

dikirimkan secara simultan (bersamaan) dalam arah yang berlawanan antara elemen

switching

yang bersebelahan.

2.3

Struktur Banyan

Kata Banyan diambil dari nama pohon ara di Indian Timur yang strukturnya hampir

sama dengan representasi grafis struktur jaringan Banyan. Grafik dari Banyan adalah suatu

diagram Hasse dari suatu derajat parsial dimana ada satu dan hanya satu jalur dari setiap sumber

ke setiap tujuan. Suatu sumber masukan didefenisikan sebagai ujung yang mengarah masuk ke

dalamnya. Tujuan keluaran adalah ujung yang keluar dari ujung masukan, dan semua ujung yang

lain disebut perantara (

intermediate

). Ketika digunakan sebagai jaringan pembagi (

partitioning

network

), sumber dihubungkan ke modul sumber.

a) Irregular

b) L-Level

Gambar 2.3

Contoh Struktur Banyan

Beberapa contoh dari struktur Banyan ditunjukkan pada Gambar 2.3 dimana digunakan

representasi grafis langsung karena akan sangat berguna untuk menunjukkan struktur dan

algoritma kontrolnya masing-masing, tetapi

switch-switch

yang ditunjukkan oleh pembatas

2.4

Jaringan

Switching

Banyan

Jaringan Banyan adalah sebuah jaringan

switching

bertingkat (

Multistage Interconnection

network

/MIN), yang biasanya terdiri dari sejumlah elemen

switching

yang digabungkan ke

dalam beberapa tingkat yang diinterkoneksikan oleh seperangkat link dengan jalur yang unik

antara sumber dengan tujuan. Sebuah modul

crossbar

2 x 2 dapat mengimplementasikan

masing-masing elemen

switching

. Elemen

switching crossbar

biasa memiliki dua kondisi, yaitu “

cross

state

” dan “

bar state

” seperti y

ang terlihat pada Gambar 2.4[3]

Bar State

Cross State

Bar State

Gambar 2.4

Kondisi (state) elemen

switching

Defenisi formal dari jaringan

switching

Banyan adalah sebagai berikut:

1.

Memiliki N masukan, N keluaran, log

2

N tingkat, dan N/2 elemen

switching

pada tiap

tingkat.

2. Terdapat sebuah jalur yang unik antara masing-masing masukan dan tiap keluaran.

2.5

Karakteristik Jaringan

Switching

Tanpa Buffer

Jaringan Banyan secara luas digunakan sebagai jaringan

switching

atau jaringan

interkoneksi karena karakteristiknya yang baik seperti pola koneksi yang seragam (

uniform

),

perutean sendiri (

self-routing

), diameter jaringan yang kecil, dan tidak memiliki buffer. Ada

beberapa jaringan Banyan yang cukup dikenal seperti jaringan omega, jaringan

shuffle-exchange

,

jaringan

butterfly

dan jaringan

baseline

.

Salah satu karakteristik dari jaringan Banyan adalah bahwa jaringan ini mampu

header

paket dapat menentukan

oleh tujuan, maksudnya yaitu

susunan yang menurun merupaka

jaringan Banyan, elemen

switching

jika bit pertama pada alamat tuj

bawah jika bernilai 1. Elemen

masuk dengan cara perutean yan

tujuan. Dengan cara perutean s

terminal keluaran yang dituju tanpa

Gam

Jaringan Banyan memiliki

pendek dan panjang jalur yang se

masing jalur memiliki panjang ya

log

2

N. Yang membuat jaringan

ukan sendiri kemana peruteran akan dilakukan. Rut

u label pada keluaran ditandai dengan bilanga

upakan alamat keluaran. Apabila sebuah paket tiba

hing

pertama merutekan paket ke keluaran sebelah

tujuan adalah 0 dan merutekan ke keluaran sebe

en

switching

berikutnya juga memperlakukan pa

ang sama yaitu dengan menggunakan bit berikut

n seperti ini sebuah paket akan menemukan j

anpa memperdulikan dari masukan yang mana ia da

ambar 2.5

Perutean dari 001 ke 110

iliki beberapa karakteristik yang sangat baik, se

seragam(

uniform

). Panjang dari jalur adalah log

2

yang sama. Terlebih lagi, jumlah elemen

switchi

gan Banyan lebih menarik adalah karakteristik

Ruting diputuskan

ngan biner dengan

tiba pada masukan

lah atas (

bar state)

belah (

cross state)

n paket-paket yang

kutnya pada alamat

n jalannya menuju

ia datang.

k, seperti jalur yang

og

2

N, dan

masing-ching

adalah 0,5 N

ik

self-routing

nya,

sehingga keputusan ruting loka

kelemahan yang sangat serius, ya

2.6, dan koneksi (001-111) dan (

pada tingkat kedua, menyebabkan

Ga

okal menjadi mungkin. Akan tetapi, jaringan B

, yaitu merupakan jaringan bloking. Sebagai contoh

n (011-110) keduanya membutuhkan link keluara

bkan terjadi konflik[3].

Gambar 2.6

Konflik pada elemen switching

Banyan memiliki

ontoh dalam Gambar

uaran bagian bawah

BAB III

JARINGANSWITCHING OPTIC

3.1. Umum

Switching optik digunakan pada jaringan optik untuk berbagai aplikasi, dimana aplikasi yang berbeda memerlukan waktu switching dan jumlah ports switch yang berbeda. Dalam kaitannya dengan rangkaian fungsi switching,

switching terdiri dari dua yaitu bloking dan non-bloking. Sebuah switching

dikatakan non-blocking jika port masukan yang tidak digunakan dapat terhububung dengan setiap bagian port keluaran yang tidak digunakan. Dimana jaringan non-blocking ini mampu untuk merealisasikan setiap pola interkoneksi diantara masukan dan keluaran. Jika beberapa interkoneksi.tidak dapat direalisasi,

switching tersebut dapat dikatakan blocking. Salah satu switching blocking yang sangat populer yaitu jaringanswitchingBanyan.

Jaringan switching Optic dapat direalisasikan menjadi beberapa jenis tipe jaringanswitching, yaitu :

1. SwitchingOptik Pembagian Ruang (Space-Division Optic Switching)

Switching dibangun dengan menyediakan ruang untuk switch yang menghubungkan satu sumber (source) ke satu tujuan (destination). Switch

digunakan terus sampai hubungan selesai dilaksanakan.

2. Switching Optik Pembagian Panjang Gelombang (Wavelength-Division Optic Switching)

Switching dibangun dengan mengkonversi frekuensi sinyal-sinyal elektrik yang dihubungkan ke detektor foto ke frekuensi sinyal-sinyal optikal dengan

Transmisi

Serat Optik Switch Matrik Fotonik

Sinyal Optik Masukan

Sinyal Optik Keluaran

menggunakan panjang gelombang. Kemudian hasil frekuensi sinyal-sinyal optikal dibelokkan ke detektor-detektor optikal.

3. SwitchingOptik Pembagian Waktu (Time-Division Optic Switching)

Switching dibangun melalui time slot yang mempunyai panjang interval tertentu. Satu saluran diwakilkan oleh satu time slot, dimana kumpulan time slottergabung dalam satu periodeframe.

3.2. JaringanSwitching OpticPembagian Ruang

Jaringanswitchingpembagian ruang dibangun dengan menyediakan ruang masukan internal untuk switch yang menghubungkan satu saluran masukan ke satu saluran keluaran. Switch ini akan digunakan terus sampai hubungan saluran masukan ke saluran keluaran telah selesai dilaksanakan. Jaringan switching

pembagian ruang dapat direalisasikan dengan switch matriks Optic dan tidak memerlukan perangkat optik yang lain sehingga sangat mudah dalam pembuatan. Dalam switch pembagian ruang, setiap saluran yang masuk dan keluar switch

menyatakan saluran tunggal.

Gambar 3.1. memperlihatkan sistem switching optic pembagian ruang. Setiap sinyal optik masukan dihubungkan keoutputmelalui sebuahswitchmatriks

optic. Switch matrik optic adalah elemen penting dalam jaringan switching optic

pembagian ruang. Switch matriks dapat dibangun dari bentuk yang paling dasar yaitu crosspoint 2 × 2 sampai bentuk yang paling kompleks tergantung dari arsitektur jaringan yang dipakai[4].

Keuntungan yang dimiliki jaringan switching optic pembagian ruang adalah kemudahannya dalam merealisasikan sistem switching broadband pada tahap awal. Walaupun demikian, jaringan switching optic pembagian ruang akan menghadapi masalah serius dalam penambahan/perluasan kapasitas saluran karena meminta peningkatan jumlah switch matriks yang cepat dan hubungan masukan/keluaran dalam jumlah yang besar. Namun aplikasi utama dariswitching Opticpembagian ruang adalah sistem switchingberskala kecil yang menyediakan kecepatan informasi sangat tinggi.

Beberapa arsitektur jaringan switching yang digunakan pada jaringan

switching optic pembagian ruang telah dikenal pada jaringan switching elektrik misalnya Crossbar, Clos, Benes, Double-Layer,Banyan dan sebagainya. Semua arsitektur jaringan switching optic pembagian ruang menghadapi masalah yang sama jika diperluas dalam dimensi yang lebih besar.

Perluasan dimensi dibatasi oleh attenuasi sistem,signal to noise ratiodan keadaan yang riil. Jika pada switching elektrik, arsitektur jaringan switching

pembagian ruang yang optimal adalah jaringan switchingyang memiliki elemen-elemen switching yang sedikit tetapi pada switching optic arsitektur jaringan

meminimalkan attenuasi sehingga dapat meningkatkansignal to noise ratio. Jaringan switching pembagian ruang dapat dikombinasikan dengan

switching pembagian waktu dan switching pembagian panjang gelombang. Dengan demikian nantinya jaringan switchingpembagian ruang menjadi jaringan yang lebih fleksibel dan memiliki kapasitasswitchinglebih besar.

3.3 Jaringan Optik Interkoneksi Banyak Tingkat

Jaringan Optik Interkoneksi Banyak Tingkat berbeda dari jaringan Elektrik Interkoneksi Banyak Tingkat dimana sinyal elektrik dikonversikan menjadi sinyal optik pada masukan/keluaran. Keuntungan ini membuat transmisi dalam jaringan akan semakin cepat dan permintaan peningkatanbandwitdthakan dapat terpenuhi. Jaringan optik ini memiliki kapasitas yang tinggi dan dapat mengurangi biaya untuk beberapa aplikasi seperti Internet, Video, interaksi multimedia dan layanan digital lainnya[2].

3.4 Masalah Pada Jaringan Optik Interkoneksi Banyak Tingkat

Komunikasi fiber optik menjanjikan dalam permintaan peningkatan sistem telekomunikasi dan sangat mendapat perhatian. Walaupun jaringan optik interkoneksi banyak tingkat ini memiliki beberapa keuntungan yang menjanjikan daripada interkoneksi elektris banyak tingkat, tetapi jaringan optik ini juga memiliki masalah sepertipath loss,konversi sinyal padaswitchingdancrosstalk.

3.4.1Switch Element Loss

Sebuahswitchingoptikcross-connectboleh dikatakan sebagai kotak hitam dengan beberapa masukan dan keluaran yang membawa traffik jaringan. Sinyal

optik yang tiba pada masukanswitchingdikonversikan ke dalam sinyal elektronik oleh photo detector kecepatan tinggi (penerima). Sirkit elektronik dalam inti

switching yang mendapat sinyal tersebut diarahkan kepada bagian keluaran yang diinginkan. Kemudian dilakukan pengkonversian sinyal elektrik ke sinyal optik oleh dioda laser dan selanjutnya mentransformasikan kembali sinyal dalam bentuk cahaya dengan transmisi jaringan fiber.

Masalah fundamental dengan inti elektronik ini adalah tidak tersedianya skala yang baik pada besarnya port (jumlah kanal input dan output) dan sangat mahal untuk menggantikan menjadi jaringan yang lebih baik untuk data kecepatan tinggi yang memerlukan pertumbuhan permintaan dalam bandwidth. Untuk menghindari masalah ini, diperlukan pembangunan semua teknologi jaringan

switching optik dengan mengurangi rugi rugi pada switching optik dan tahan terhadap tingginya resiko yang tidak diinginkan[3].

3.4.2Crosstalk

Salah satu masalah yang paling serius dalam switching optik adalah adanya crosstalk optik. Crosstalk ini terjadi ketika dua kanal sinyal saling berinteraksi satu sama lain seperti terlihat pada Gambar 3.2[3].

Ketika crosstalk terjadi, pecahan kecil dari sinyal input dideteksi oleh keluaran lain meskipun sinyal utama telah diarahkan pada keluaran yang benar. Untuk hal ini, ketika sinyal melalui banyak elemen switching, sinyal masukan yang akan dikirimkan pada keluaran akan memiliki crosstalkdanlosspada setiap bagian elemenswitchingyang dilalui.

3.4.2.1 KarakteristikCrosstalk

Ada beberapa jenis crosstalk yang terjadi pada optical switch berdasarkan sumbernya. Pertama kita akan mendefenisikan perbedaan antara interband crosstalk

danintraband crosstalk

Interband crosstalkditunjukkan pada (Gambar 3.3) adalah crosstalk yang terjadi pada panjang gelombang di luar slot kanal (panjang gelombang di luar

bandwith optik).. Crosstalk ini terjadi antara beberapa panjang gelombang yang berbeda saling berinterferensi yang satu dengan yang lainnya.Interband crosstalk

dapat ditekan bahkan dihilangkan dengan menggunakannarrow-band filter.Filter

ini tidak akan mempengaruhi pendeteksian sinyal pada panjang gelombang yang ada pada gates (gerbang) dalam matrix switching sehingga crosstalk tidak akan terjadi [5].

Intraband crosstalkditunjukkan pada (Gambar 3.4) adalahcrosstalk yang terjadi pada slot kanal panjang gelombang dalamslot kanal yang sama. Crosstalk

ini terjadi karena adanya interferensi antara sinyal pada slot kanal dengan sinyal

crosstalk pada detector yang menghasilkan selang waktu. Intraband crosstalk

tidak dapat dihilangkan dengan menggunakan filtersehinggacrosstalkakan terus terjadi di dalam jaringan dan tidak dapat dicegah.

Gambar 3.4Intraband Crosstalk

Intraband crosstalk dapat dibedakan berdasarkan selang waktu yang terjadi selama interferensi pada slot kanal dengan sinyal crosstalk yang berlangsung. Berdasarkan hal ini intraband crosstalk dibagi menjadi coherent crosstalkdanincoherent crosstalk[5].

Coherent crosstalkadalahcrosstalkyang terjadi dalam selang waktu yang panjang (terjadi apabilacrosstalkdipengaruhi oleh adanya selang waktu pada saat interferensi sinyal berlangsung). Sedangkanincoherent crosstalkadalahcrosstalk

yang terjadi dalam selang waktu yang pendek ( terjadi jika crosstalk tidak dipengaruhi oleh selang waktu) [5].

3.5Directional Coupler

Directional Coupler digunakan untuk mengkombinasikan dan memisahkan sinyal dalam jaringan optik. Elemen switching dasar 2 x 2 dalam sistem switchingoptik biasanya adalah sebuahDirectional-Coupler (DC) dimana dua atau lebih panjang gelombang saling berdekatan seperti pada Gambar 3.5. Ketika jarak antara kedua panjang gelombang cukup kecil, penyebaran sinyal optik salah satu dari panjang gelombang tersebut akan bergabung dengan sinyal yang lain. Hal ini akan mengakibatkan adanya crosstalkpada jaringanswitching. Untuk mengatasi hal ini, pada Directional Coupler hanya dapat dilalui satu sinyal saja setiap saat[3].

Gambar 3.5Directional Coupler

Hal terpenting pada directional coupler adalah tegangan yang dibutuhkan untuk mengubah posisi dari switch, efisiensi switch dan kecepatan switch. Bila diberikan tegangan maka switch beralih pada kondisi bar state (input dan output portpadalineyang sama ).

3.6.Splitter/Combiner

Splitteratau disebut juga demultiplexer adalah komponenswitching optik dimana komponen ini menghasilkan beberapa sinyal optik dari sebuah sinyal optik masukan, sedangkan combiner atau multiplexer adalah kebalikan dari

splitterdimana beberapa sinyal optik masukan dirubah menjadi satu sinyal optik.

Splitterini dapat dibangun dari elemen switching 2 x 2 dimana satu masukan dari tiap elemen switching tidak digunakan seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3.6 yang merupakan sebuahsplittertipe 1 x 8. Komponencombinerdalam hal ini merupakan kebalikan darisplitterbaik dari segi konstruksi dan elemen switching

yang digunakan. Kedua komponen ini digunakan untuk mengelompokkan sinyal optik atau panjang gelombang[3].

Gambar 3.6Splitter 1x 8

3.7. Karakteristik Kinerja Arsitektur JaringanSwitching

Semua arsitektur jaringan penyambungan mengalami kesulitan jika diperbesar dimensi kontaknya karena dibatasi oleh redaman sistem dansignal to noise ratio system. Pada domain elektronik untuk mengoptimalkan arsitektur penyambungan adalah dengan meminimisasikan crosspoint. Hal tersebut tidak cukup apabila arsitektur penyambungan berada dalam domain optik. Untuk itu perlu minimasi redaman dan memaksimalkan nilaisignal to noise ratio.

Ada beberapa syarat yang menjadi pertimbangan dalam memilih suatu bentuk arsitekturswitching Opticyang baik, yaitu[6]:

1. Jaringan tersebut harus bersifatnonblocking.

2. Jaringan tersebut memiliki performansi signal to noise ratio yang baik yaitu lebih besar dari 11 dB dan memiliki rugi-rugi (insertion loss) yang rendah yaitu kurang dari 30 dB.

3. Jaringan tersebut harus memiliki dimensi yang tepat untuk dapat diintegrasikan ke dalam jaringan switching yang besar dan memiliki kemampuanbroadcast.

Beberapa karakteristik yang berkaitan dengan kinerja jaringan switching Opticakan dibahas pada sub bab ini, yaitu :

1. Nonblocking

Suatu jaringan penyambungan dikatakan nonblocking jika beberapa masukan yang diinginkan dapat dihubungkan ke beberapa keluaran yang bebas. Ada tiga jenis karakteristiknonblocking, yaitu :

a) Strictly Nonblocking

Suatu jaringan penyambungan dikatakan strictly nonblocking jika beberapa masukan selalu dapat dihubungkan ke beberapa keluaran yang bebas tanpa memperhatikan algoritma penyambungannya kembali.

b) Rearrangeable Nonblocking

Suatu jaringan penyambungan dikatakan rearrangeable nonblocking jika hubungan antara dua sisi yang tidak digunakan diblok untuk sementara waktu oleh hubungan yang ada. Hubungan yang diblok tadi akan dilanjutkan setelah beberapa hubungan tertentu diatur kembali.

c) Wide Sense Nonblocking

Suatu jaringan penyambungan dikatakan wide sense nonblocking jika hubungan yang terjadi antara beberapa masukan dengan keluaran yang tak terpakai membutuhkan algoritma penyambungan yang khusus.

2. Redaman Sinyal( Path Loss )

Sinyal optik saat melewati jaringan penyambungan akan mengalami redaman. Redaman yang terjadi terdiri dari beberapa komponen, yaitu rugi propagasi yang melewati waveguide pada directional coupler, rugi pada belokan

waveguide, rugi pada persilangan waveguide, rugi propagasi dalam substrat, rugi kopling antara serat dengan waveguide dan antara waveguide dengan serat. Redaman ini ditentukan oleh jumlah coupler, persilangan, belokan, substrat dan serat yang dilalui oleh lintasan sinyal optik. Besarnya redaman mempengaruhi penerimaan sinyal optik dan mengurangisignal to noise ratiosistem.

Rugi propagasi yang melewati waveguide pada directional coupler

merupakan suatu ukuran yang sangat penting dan menjadi ukuran bagi perancangan jaringan penyambungan Optik dan berbanding lurus dengan jumlah

coupleryang dilalui oleh lintasan sinyal optik. Pada umumnya nilai rugi-rugi ini adalah 0,2 dB untuk masing-masing kontak[7]. Jumlah ini berbeda-beda tergantung teknologi semikonduktornya.

Rugi-rugi sisipan (insertion loss) untuk suatu arsitektur jaringan penyambungan tergantung kepada jumlah elemen penyambungan yang akan dilewati oleh sinyal optik. Jika directional coupler dengan substrat LiNbO3 digunakan sebagai elemen penyambungan dan masing-masingdirectional coupler

dan sejumlah kecil rugi-rugi yang diakibatkan oleh penjalaran sinyal optik melalui panjang waveguide yang diberikan. Selain itu, L termasuk rugi-rugi sinyal optik yang memasuki dan meninggalkan belokan waveguide setiap directional coupler

serta rugi-rugi akibat kopling yang tidak lengkap dengan directional coupler.

Harga L berkisar antara 0,5 dB sampai dengan 1 dB[6]. Pada bagian selanjutnya, L dB direpresentasikan sebagai rugi pada setiap kontak.

Redaman tambahan terjadi saat sinyal memasuki dan meninggalkan substrat LiNbO3. Rugi kopling antara waveguide dan serat direpresentasikan dengan W dan termasuk rugi refleksifresnelserta rugi ragam tak sebanding. Rugi refleksi fresnel terjadi akibat perbedaan indeks bias antara serat dan waveguide.

Sedangkan rugi ragam tak sebanding terjadi karena serat memiliki inti dan ragam medan yang bulat sedangkanwaveguidememiliki ragam medan yang agak ellips. Harga W berkisar antara 1 dB sampai 2 dB[6].

3. Signal to Noise Ratio( SNR )

Setiap elemen switching yang dilalui serat optik memasukkan sejumlah kecil cakap silang dari kanal sinyal yang diinginkan. Rasio pemadaman (extinction ratio) terbaik yang diberikan elemen penyambungan akan memberikan cakap silang yang rendah. Rasio pemadaman suatu elemen penyambungan dalam dB, diwakili dengan X. Nilai untuk X berbeda-beda mulai -40 dB sampai -10 dB, tergantung tipe elemen penyambungan dan karakteristik pembuatannya[6]

Nilai signal to noise ratio untuk suatu arsitektur jaringan penyambungan Optik dapat diperkirakan dengan menentukan jumlah elemen penyambungan yang dilalui sinyal optik dan berapa besar daya yang bocor ke dalam kanal sinyal lain. Jumlah daya sinyal yang bocor tergantung pada apakah kanal sinyal membawa

daya sinyal secara penuh ataukah sinyal sudah diredam oleh satu atau lebih rasio pemadaman.

Nilai signal to noise ratio pada keadaan terburuk merupakan parameter yang penting dan dapat dikalkulasikan untuk setiap arsitektur jaringan penyambungan. Signal to noise ratio yang dikehendaki diasumsikan lebih besar dari 11 dB untuk mencapaibit error rate(BER) sebesar 10-9.

4. Jumlah ElemenSwitching

Elemen switching digunakan untuk membentuk arsitektur jaringan

switchingpembagian ruang yang diinginkan. Jumlah elemenswitchingmerupakan ukuran harga suatu jaringan penyambungan. Jumlah elemen switching yang diperlukan untuk setiap arsitektur jaringan pembagian ruang berbeda-beda. Elemen switching yang digunakan pada jaringan switching Optic pembagian ruang ini adalah directional coupler. Banyaknya elemen switching yang digunakan berarti banyaknya directional coupler yang digunakan pula, hal ini berarti mempengaruhi juga biaya yang digunakan.

5. Jumlah Pengarah (Electronic Driver)

Pengarah (driver) terdiri dari elektroda-elektroda yang berfungsi untuk mengarahkan sinyal yang masuk ke elemen switching untuk diteruskan ke kanal keluaran yang diinginkan. Hampir semua arsitektur jaringan switching

membutuhkan pengarah elektronik untuk setiap directional coupler. Pada beberapa arsitektur jaringan switching, elemen switching yang digunakan memerlukan pengarah elektronik yang terpisah sehingga jumlah pengarah elektroniknya sama dengan jumlah elemen switchingnya. Tetapi pada sebagian

arsitektur yang lain, beberapa directional coupler dapat dikelompokkan dengan menggunakan pengarah yang sama.

6. JumlahCrossover/ PersilanganWaveguide

Lintasan sinyal pada jaringan penyambungan akan berinteraksi satu sama lainnya. Cara lintasan sinyal berinteraksi pada jaringan penyambungan adalah dengan persilangan kontak (switch crossover) dan persilangan waveguide

(waveguide crossover). Persilangan kontak adalah kopling yang tak diinginkan antara satu lintasan sinyal dengan lintasan sinyal lainnya yang dialami oleh kedua lintasan sinyal suatu elemen penyambungan. Persilangan waveguide adalah bersilangnyawaveguideyang ditanam pada suatu jaringan penyambungan tertentu dimanawaveguidetersebut membawa sinyal optik.

3.8 ProbabilitasBlockingpada Jaringan Optik Banyan

Patel dalam papernya merumuskan penghitungan probabilitas blocking berdasarkan asumsi :

1. Setiap prosesor membangkitkan permintaan acak dan independen permintaan yang seragam didistribusikan ke semua modul memori.

2. Pada awal setiap siklus masing-masing prosesor menghasilkan permintaan baru dengan m probabilitas. Dengan demikian, m juga adalah jumlah rata-rata permintaan yang dihasilkan persiklus masing-masing prosesor.

3. Permintaan yang diblokir diabaikan, yaitu permintaan dikeluarkan pada siklus berikutnya tidak dipengaruhi oleh permintaan yang diblokir.

Asumsi terakhir ada untuk menyederhanakan analisis. Dalam prakteknya, tentu saja permintaan ditolak harus dikirimkan kembali pada siklus berikutnya,

sehingga asumsi permintaan independen tidak akan tertahan. Namun, untuk mengasumsikannya kalau tidak dengan membuat analisis, jika tidak mustahil tentu akan sangat sulit. Selain itu, simulasi studi yang telah dilakukan oleh Patel, untuk masalah yang sama telah menunjukkan bahwa probabilitas penerimaan hanya sedikit berbeda jika asumsi ketiga di atas dihilangkan. Dengan demikian, hasil analisis akan cukup baik dengan rumusan itu untuk membandingkan jaringan yang berbeda [8].

Daniel M. Dias dan J. Robert Jump mengaplikasikan perhitungan probabilitas paket yang dilewatkan melalui tiap tingkatan switch pada jaringan delta tanpabuffer. Dimisalkan sebuah jaringan delta (2n× 2n) tanpabufferdengan mengasumsikan pk adalah probabilitas paket dilewatkan melalui link masukan

pada sebuahswitchdi tingkatSk,dimana 0≤k < n,danpk(0≤ k < n)mempunyai

nilai yang sama untuk semua link masukan switch pada tingkat yang sama.

Dimana, pk adalah probabilitas paket dilewatkan melalui link masukan pada

sebuahswitchdi tingkatSk.

Maka persamaan dasar untuk menhitung probabilitasblockingadalah [8]:

(3.1) ditetapkan (p0=0,1sampai dengan1),danb=jumlahinput/output switch crossbar

pada tiap tingkat.

3.9 PerhitunganCrosstalkpadaSwitchOptik

Pada tugas akhir ini akan dievaluasi pengaruh crosstalk pada switching matrix didalam perangkat Optical Switch. Pengaruh crosstalk terjadi pada saat

proses switching dan selecting terhadap kanal sinyal panjang gelombang berlangsung.

Topologi Optical Switch terdiri dari switching matrix yang berfungsi dalam melakukan fungsi routing terhadap kanal sinyal panjang gelombang yang berbeda.Switching matrix pada topologi ini menggunakan sistem array of gates.

Splitter dan combiner diletakkan di depan dan di belakang komponen switching matrix dan filter digunakan untuk menyeleksi kanal sinyal panjang gelombang pilihan yang diinginkan. TopologiOptical Switchditunjukkan pada (Gambar 3.7).

Pada topologi tersebut, kanal sinyal panjang gelombang pertama kali ditransmisikan pada serat output yang diinginkan sebelum dilakukan proses seleksi oleh filter. Nserat input ditransmisikan menuju N serat output dimana masing-masing serat membawa M kanal sinyal panjang gelombang. Suatu (N M x N M) Space switch digunakan untuk melakukan proses routing pada sinyal menuju seratoutputyang diinginkan.Space switchini terdiri darisplitterpasif (N x M),gates



N2xM



dancombiner(N x M).Gatesmenggunakan sistem GC-SOA ( gain-clamped semiconductor optical amplifier). Setelah proses switching pada bagian ini selesai, sinyal panjang gelombang yang bagus akan diseleksi olehfilter

pada level frekuensi tertentu. Dan pada akhirnya M kanal sinyal panjang gelombangoutputdikombinasikan atau digabungkan ke dalamNseratoutput[5].

Gambar 3.7 TopologiOptical Switch

3.9 Persamaan DasarOptical Switch

Persamaan dasar yang digunakan untuk menentukan nilai P_outallchannel dan

reference out

P pada jaringanswitching

























































 









 

3.2 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 ) 1 )( 1 ( 1 2 1 2 1 2 2                                                                                    







        N M t F gate M t F N t gate j io F gate F gate F gate j io F gate F gate j io jo io gate F j i gate F j i gate gate j io jo io jo i gate jo io jo io out io t T R t T t R P T R M N T R M N T R M N P T R M N T M R N P P R T N M MP X T M MP X R N P P P M X P P P

Splitter Gate Combiner

N M N M 2 N M

Splitter Switch Filter Combiner

N Input N Output : : : : : _: :

Dimana:

- P_ioout adalahpower outputpada kanal sinyal yang dijadikan sebagai acuan. - P_iojo adalahpower inputpada kanal sinyal acuan yang ditransmisikan pada

serat optik acuan.

- P_ijo adalah power input seluruh kanal sinyal yang ditransmisikan pada serat optik acuan.

- P_ioj adalahpower inputpada kanal sinyal acuan yang ditransmisikan pada seluruh serat optik.

- T_F adalah faktor pentransmisianfilterpada kanaloptical switch. - R_gate adalahratioperbandinganstateON-OFFpadagate. - M adalah jumlah kanal sinyal panjang gelombang.

- N adalah jumlah serat optik.

- t adalah fungsi waktu terhadapcrosstalk(coherentdanincoherent).

Persamaan ini digunakan dalam analisis crosstalk pada yang terdiri dari enam terms: tiga terms pertama merupakan kontribusi dari beberapa kanal yang tidak saling berinterferensi, sedangkan tiga terms terakhir merupakan kontribusi dari beberapa kanal yang saling berinterferensi [5].

TermsI merupakanpower input.Power outputakan bernilai sama dengan

power input, jika tidak terjadi interferensi antara kanal sinyal panjang gelombang.

Terms II merupakan kontribusi dari adanya crosstalk yang terjadi pada gates

akibat pengaruh dari gain clamped-semiconductor opticalamplifier (GC-SOA) yang tidak sempurna. Terms III merupakan kontribusi yang berkaitan dengan

kanal sinyal panjang gelombang input yang memiliki panjang gelombang yang sama dan ditransmisikan pada serat optik input yang berbeda. Ini merupakan kontribusi crosstalk secara langsung yang menghasilkan peningkatan terhadap

power input.

Interferensi antara kanal sinyal panjang gelombang terjadi pada tigaterms

terakhir yang diberi tanda negatif. Terms I merupakan interferensi antara kanal sinyal dengan kanalcrosstalk. Kontribusi ini ditandai dengan adanya R_gate dan

F

T yang menghasilkan degradasi terhadap sinyal. Terms II merupakan beat terms yaitu interferensi antara kanal crosstalk yang berbeda. Karena masing-masing kanal crosstalk terdiri dari kontribusi yang berbeda, maka beat terms

antara kontribusi ini harus dihitung. Terms III perhitungan beat terms antara kontribusi yang berbeda pada kanalcrosstalk[5].

Untuk menentukan nilai crosstalk, nilai dari P_outputallchannel dan reference out

P

digunakan kedalam Persamaan (3.3) sehingga menjadi:

reference output

reference output allchannel

output

P P P

X   (3.3)

allchannel output

P adalah power output yang dihitung dari seluruh kanal pada input dan

reference out

P

adalahpower output yang dihitung pada kanal yang diteliti dari optical switchdengan parameter TFsebagai acuan.

BAB IV

ANALISIS KINERJA

OPTICAL SWITCH

PADA

JARINGAN

SWITCHING

BANYAN

4.1 Umum

Tugas akhir ini menganalisis Kinerja

Optical Switch

pada Jaringan Switching Banyan

dengan adanya

crosstalk

pada jaringan tersebut. Pada jaringan yang dianalisis adalah probabilitas

blocking

dan

crosstalk.

Karena merupakan jaringan tanpa

buffer

, maka ketika ada beberapa paket pada sebuah

elemen

switching

yang sama dimana paket-paket tersebut membutuhkan keluaran yang sama,

akan dipilih salah satu paket secara acak yang akan diteruskan atau dilewatkan. Sedangkan sisa

paket lainnya akan diblok atau dibuang.

4.2

Perhitungan

Probabilitas

Blocking

Optical Switch

pada Jaringan

Banyan

Jika dikatakan jaringan

switching

N x N, hal ini berarti bahwa pada jaringan tersebut

terdiri dari N masukan dan N keluaran yang terdiri dari beberapa

switching

Banyan yang disusun

secara paralel dan hal ini dilambangkan dengan m.

Pada perhitungan jaringan ini hanya difokuskan untuk menganalisis probabilitas

blocking

dari jaringan tersebut, maka kecepatan dari jaringan ini tidak diperhitungkan. Parameter yang

digunakan untuk menganalisis Probabilitas

blocking

pada jaringan ini adalah :

1. Jumlah tingkat

switching

Banyan =

log2N =

k

4.

Probabilitas paket yang dihasilkan pada jaringan sebelum memasuki switching Banyan (P0)

5.

Probabilitas ada beberapa paket pada setiap masukan tertentu pada tingkat ke-m dari jaringan (Ps)

P

k +1

= 1

–

(

1

)

Berikut ini akan dihitung Kinerja Optical Switch pada Jaringan Banyan dengan N=16, N=32,

N=64, dan N=128 dengan P

0

= 0.1 sampai dengan 1

Untuk P

0

= 0,1

1. Jaringan 16 x 16 Banyan

N=16, Jumlah tingkat = log

2

N = 4

a. Untuk nilai

k

= 0

P

k +1

= 1

–

(

1

)

P

0 +1

= 1

–

(

1

)

Maka besar probabilitas

blocking

pada tingkat ke-1 adalah

P

1

= 1

–

(

1

,

)

= 1

–

(

1

0,05 )

P

1

= 0,0975

Didapat probabilitas

blocking P

b

jaringan Banyan 16 x 16 pada setiap switch ditingkat

pertama adalah 0,0975

b. Untuk nilai

k

= 1, maka

P

1 +1

= 1

–

(

1

)

Maka besar probabilitas

blocking

pada tingkat ke-2 adalah

P

2

= 1

–

(

1

,

)

= 1

–

(

1

0,04875 )

P

2

= 0.0951

Didapat probabilitas

blocking P

b

jaringan Banyan 16 x 16 pada setiap switch ditingkat

kedua adalah 0.0951

c. Untuk nilai

k

= 2, maka

P

k +1

= 1

–

(

1

)

P

2 +1

= 1

–

(

1

)

Maka besar probabilitas

blocking

pada tingkat ke-3 adalah

P

3

= 1

–

(

1

.

)

= 1

–

(

1

0,0475 )

P

3

= 0.0928

Didapat probabilitas

blocking P

b

jaringan Banyan 16 x 16 pada setiap switch ditingkat

ketiga adalah 0.0928

d. Untuk nilai

k

= 3, maka

P

k+1

= 1

–

(

1

)

P

4

= 1

–

(

1

.

)

= 1

–

(

1

0,0464 )

P

4

= 0.0907

Didapat probabilitas

blocking P

b

jaringan Banyan 16 x 16 pada setiap switch ditingkat

keempat adalah 0.0907

2. Jaringan 32 x 32 Banyan

N=32, Jumlah tingkat = log

2

N = 5

e. Untuk nilai

k

= 4, maka

P

k +1

= 1

–

(

1

)

P

4 +1

= 1

–

(

1

)

Maka besar probabilitas

blocking

pada tingkat ke-5 adalah

P

5

= 1

–

(

1

.

)

= 1

–

(

1

0,4535 )

P

5

= 0.0886

Didapat probabilitas

blocking P

b

jaringan Banyan 32 x 32 pada setiap switch ditingkat

kelima adalah 0.0886

3. Jaringan 64 x 64 Banyan

N=64 Jumlah tingkat = log

2

N = 6

f.

Untuk nilai

k

= 5, maka

P

5 +1

= 1

–

(

1

)

Maka besar probabilitas

blocking

pada tingkat ke-6 adalah

P

6

= 1

–

(

1

,

)

= 1

–

(

1

0,0443 )

P

6

= 0.0866

Didapat probabilitas

blocking P

b

jaringan Banyan 64 x 64 pada setiap switch ditingkat

keenam adalah 0.0866

4. Jaringan 128 x 128 Banyan

N=64 Jumlah tingkat = log

2

N = 7

g. Untuk nilai

k

= 6, maka

P

k +1

= 1

–

(

1

)

P

6 +1

= 1

–

(

1

)

Maka besar probabilitas

blocking

pada tingkat ke-7 adalah

P

7

= 1

–

(

1

,

)

= 1

–

(

1

0,0433 )

P

7

= 0,0848

Didapat probabilitas

blocking P

b

jaringan Banyan 128 x 128 pada setiap switch

Tabel 4.1

Probabilitas

Blocking

pada Jaringan Banyan

Jumlah

Tingkat

Log

2

N

Jumlah

Input/Output

N

Probabilitas

Blocking

(Ps) dengan

P0 = 0,1

Probabilitas

Blocking

(Ps) dengan

P0 = 0,2

Probabilitas

Blocking

(Ps) dengan

P0 = 0,3

Probabilitas

Blocking

(Ps) dengan

P0 = 0,4

1

2

0.0975

0.1900

0.2775

0.3600

2

4

0.0951

0.1800

0.2582

0.3276

3

8

0.0928

0.1727

0.2415

0.3007

4

16

0.0907

0.1653

0.2269

0.2781

5

32

0.0886

0.1584

0.2141

0.2588

6

64

0.0866

0.1522

0.2026

0.2420

7

128

0.0848

0.1464

0.1923

0.2274

Jumlah

Tingkat

Log

2

N

Jumlah

Input/Output

N

Probabilitas

Blocking

(Ps) dengan

P0 = 0,5

Probabilitas

Blocking

(Ps) dengan

P0 = 0,7

Probabilitas

Blocking

(Ps) dengan

P0 = 0,9

Probabilitas

Blocking

(Ps) dengan

P0 = 1

1

2

0.4375

0.5775

0.6975

0.7500

2

4

0.3896

0.4941

0.5758

0.6093

3

8

0.3516

0.4330

0.4929

0.5165

4

16

0.3207

0.3489

0.4322

0.4498

5

32

0.2950

0.3184

0.3855

0.3992

6

64

0.2732

0.2931

0.3483

0.3593

1.3

Hasil Analisis

Dari hasil perhitungan dengan menggunakan persamaan (3.1) didapat bahwa jika

jumlah input ditambah dengan nilai P

0

yang tetap, maka probabilitas

blocking

akan

semakin kecil. Sebaliknya jika nilai P

0

bertambah besar dengan input yang tetap, maka

probabilitas

blocking

akan semakin besar.

Untuk Nilai Input 2 dengan P

0

= 0.1 Probabilitas blocking jaringan Banyan adalah

0,0975, probabilitas blocking akan semakin kecil jika jumlah input ditambah, yaitu untuk

nilai input 128 dengan P

0

= 0,1 , Probabilitas blocking jaringan Banyan adalah 0,0848.

Sebaliknya untuk nilai input 2 dengan nilai P

0

= 0.2, 0.3, 0.4, dan 1 probabilitas blocking

pada jaringan Banyan berturut-turut adalah 0.1900, 0.2775, 0.3600, 0.4375.

.

4.4 Perhitungan nilai

Crosstalk Optical Switch

pada Jaringan Banyan

Dalam Tugas Akhir ini, perangkat

Optical Switch

yang akan dianalisis menggunakan

daya masukan atau

P_input

sebesar -50 dB, sedangkan parameter-parameter yang digunakan pada

perangkat

Optical Switch

ditunjukkan pada Ttabel ( 4.2 )

Tabel 4.2

Nilai Parameter Rancangan

Parameter Rancangan

Nilai

R

gate

-50 dB

X

gate

-0.1 mW

-1

Dengan menggunakan nilai parameter rancangan pada Tabel 4.2, dapat ditentukan nilai

dari

P

_outputallchannel

dan

P

_outputreference

yang digunakan untuk menghitung besarnya nilai

crosstalk

yang

terdapat pada perangkat

Optical Switch.

allchannel output

P

merupakan daya keluaran yang dihitung dengan menggunakan parameter

standar pada perangkat

Optical Switch

, sedangkan

P

_outputreference

adalah daya keluaran yang dihitung

dengan mengubah nilai dari salah satu parameter

optical Switch

yang diteliti dengan parameter

T

F

sebagai acuan.

4.4.1 Analisis Perhitungan Nilai

Crosstalk

Pada analisis ini nilai

crosstalk

disimbolkan dengan lambang X dan dirumuskan dengan

Persamaan (3.3)

Untuk menentukan nilai

reference

out

P

dan

allchannel

out

P

, diperoleh dengan menggunakan

parameter rancangan pada persamaan (3.2) sebagai berikut :

Dengan menggunakan nilai dari parameter rancangan maka didapatkan hasil

allchannel

out P

1. Untuk N=M=2 pada Jaringan Banyan 2 x 2































 



 

 

 











  



































 















 



 















 

   

 

 

 

  

                                                                            







                                        1 1 2 1 2 1 4 5 2 2 1 4 2 2 1 5 5 4 5 2 4 5 2 4 5 5 4 5 4 5 5 5 5 4 5 1 4 5 1 5 5 5 5 1 5 5 10 10 10 10 10 2 10 10 1 2 1 2 10 10 1 2 1 2 10 10 1 2 1 2 10 2 10 10 1 2 1 2 10 1 2 10 1 2 10 10 2 10 10 1 2 1 2 10 2 10 1 10 1 2 10 2 10 1 10 1 2 10 10 10 1 2 ) 10 ( 10 10 t t t allchannel out t t t P 5 10 1,00005489   x

Poutallchannel

Watt

Dan untuk menentukan nilai

reference

out

P

parameter yang dijadikan acuan adalah parameter

F

T

. Nilai parameter

T_F

yang diteliti adalah -40 dB, -50 dB, -60 dB, -70 dB dan -80 dB.

Dengan menggunakan persamaan (3.1), maka nilai

P

_outreference

dapat ditentukan seperti pada

tabel ( 4.2 ) di bawah ini ;

Tabel 4.3

Nilai

T_F

dan

reference out P f

T

reference out

P

-50 dB

1,0000088 x 10

-5

Watt

-60 dB

1,000013 x 10

-5

Watt

-70 dB

1,000017 x 10

-5

Watt

-80 dB

1,000018 x 10

-5

Watt

Dengan menggunakan persamaan (3.2), maka nilai

reference

out

P

dapat ditentukan seperti pada

Untuk menentukan nilai

crosstalk

, nilai dari

P

_outputallchannel

dan

reference out

P

dengan menggunakan

Persamaan (3.3) sehingga menjadi:

reference output reference output allchannel output P P P

X  

(3.3)

Pada nilai acuan

T_f

= -50 dB, nilai

crosstalk

untuk Jaringan 2 x 2 adalah ;

5 5 5 10 8 1,00000886 10 8 1,00000886 10 ,00005489 1    _  x x x X

X

= 4,3785 x 10

-5

Watt = -43.58 dB

Tabel 4.4

Nilai

Crosstalk

pada Jaringan Banyan

Jumlah

Input/

Output

P

allchannel

Output

T

_F

P

reference Output

Crosstalk

( X )

2

1.000054 x 10

-5

Watt

-50

-60

-70

-80

1.0000088 x 10

-5

Watt

1,000013 x 10

-5

Watt

1,000017 x 10

-5

Watt

1,000018 x 10

-5

Watt

-43.37 dB

-43.78 dB

-44.32 dB

-44.44 dB

4

9.990 x 10

-6

Watt

-50

-60

-70

-80

9.9970 x 10

-6

Watt

9.9990 x 10

-6

Watt

9.9994 x 10

-6

Watt

9.9996 x 10

-6

Watt

-31.72 dB

-30.45 dB

-30.26 dB

-30.17 dB

Untuk menentukan nilaicrosstalk, nilai dari P_outputallchannel dan reference out

P dengan menggunakan Persamaan (3.3) sehingga menjadi:

reference output reference output allchannel output P P P

X   (3.3)

Pada nilai acuan T_f = -50 dB, nilaicrosstalkuntuk Jaringan 2 x 2 adalah ;

5 5 5 10 8 1,00000886 10 8 1,00000886 10 ,00005489 1    _  x x x X

X= 4,3785 x 10-5Watt = -43.58 dB

Tabel 4.4NilaiCrosstalkpada Jaringan Banyan Jumlah

Input/ Output

Pallchannel Output

T

_F Preference Output

Crosstalk ( X )

2 1.000054 x 10-5Watt -50

-60 -70 -80

1.0000088 x 10-5Watt 1,000013 x 10-5Watt 1,000017 x 10-5Watt 1,000018 x 10-5Watt

-43.37 dB -43.78 dB -44.32 dB -44.44 dB

4 9.990 x 10-6Watt -50

-60 -70 -80

9.9970 x 10-6Watt 9.9990 x 10-6Watt 9.9994 x 10-6Watt 9.9996 x 10-6Watt

-31.72 dB -30.45 dB -30.26 dB -30.17 dB

Jumlah Input/ Output

Pallchannel Output

T

F

Preference Output

Crosstalk ( X )

8 9.927 x 10-6Watt -50

-60 -70 -80

9.9830 x 10-6Watt 9.9928 x 10-6Watt 9.9953 x 10-6Watt 9.9961 x 10-6Watt

-22.58 dB -21.81 dB -21.65 dB -21.60 dB

16 9.613 x 10-6Watt -50

-60 -70 -80

9.911 x 10-6Watt 9.963 x 10-6Watt 9.975 x 10-6Watt 9.978 x 10-6Watt

-15.22 dB -14.54 dB -14.41 dB -14.37 dB

32 8.127 x 10-6Watt -50

-60 -70 -80

9.587 x 10-6Watt 9.831 x 10-6Watt 9.887 x 10-6Watt 9.902 x 10-6Watt

-8.17 dB -7.61 dB -7.49 dB -7.46 dB

64 7.078 x 10-7Watt -50

-60 -70 -80

8.073 x 10-6Watt 9.255 x 10-6Watt 9.513 x 10-6Watt 9.584 x 10-6Watt

-0.45 dB -0.34 dB -0.33 dB -0.33 dB

1.5 Hasil Analisis

Dari hasil perhitungan dengan menggunakan persamaan (3.2) dan (3.3) Nilai crosstalk pada jaringan optik Banyan akan semakin besar dengan bertambahnya nilai input. Untuk jaringan dengan input/output 2, 4 dan 8, besarnya nilai crosstalk masih berada pada batas yang diperbolahkan yaitu kecil dari –20dB [10], sedangkan untuk jaringan optical switch Banyan dengan jumlah input/output 16, 32 dan 64 nilai crosstalk lebih besar dari –20dB sehingga jaringan optical switch Banyan dengan input/output 16, 32 dan 64 dan seterusnya tidak direkomendasikan karena nilaicrosstalkmelewati batas yang diizinkan.

6

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil analisis yang dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Perubahan jumlah input/output pada jaringan switching Banyan berbanding terbalik dengan nilai probabilitas blocking. Didapat bahwa probabilitas blocking pada jaringan switchingBanyan akan terus berkurang jika jumlah input semakin besar. Untuk jaringan Banyan yang dibangun dengan jumlah input 2 dan input 128 maka probabilitas blockingnya adalah 0.0975 dan 0.0848. Namun jika nilai P0 semakin besar dengan input/outputyang tetap, maka nilai probabilitas blocking akan semakin besar.

2. Perubahan jumlah input/output pada jaringan switching optik Banyan berbanding lurus dengan nilaicrosstalk. Untuk jaringanswitchingoptik Banyan dengan nilai input 2, 4, 8, 16, 32 dan 64 nilai crosstalk pada jaringan switching optik Banyan berturut-turut adalah -43.58 dB, -31.72 dB, -22.58 dB, -15.22 dB, -8.17 dB dan -0.45 dB . Namun untuk nilai input 128 Nilai crosstalk tidak dapat dihitung karena daya input yang dihasilkan dari parameter rancangannya tidak mencukupi (minus), maka untuk nilai input 128 dan seterusnya parameter rancangan harus diubah.

3. Jumlahinput/output yang diperbolehkan untuk jaringan optical switch Banyan adalah 2, 4 dan 8, karena besarnya nilai crosstalk masih berada pada batas yang diizinkan yaitu kecil dari –20dB[10], sedangkan untuk jaringan optical switch Banyan dengan jumlah input/output 16, 32 dan 64 dan seterusnya, nilai crosstalk lebih besar dari –20dB sehingga jaringan optical switch Banyan dengan input/output 16, 32 dan 64 dan seterusnya tidak direkomendasikan karena nilaicrosstalkmelewati batas yang diizinkan.

5.2 Saran

1. Analisis kinerja jaringan switching optic Banyan dapat dibahas lebih mendalam dengan simulasi menggunakan algoritma berbeda.

2. Untuk dapat menghitung nilai crosstalk dengan input 128, 256 dan seterusnya, parameter perancangan harus diubah agar daya input mencukupi.

3. Berdasarkan standar ITU-T Recommendation E.541 besarnya probabilitas blocking yang direkomendasikan adalah 0.01 (1%) [11], agar nilai probabilitas blocking sesuai dengan rekomendasi ITU-T pada masing-masing element switching sebaiknya ditambahkan buffer. Buffer berfungsi sebagai penyimpanan sementara untuk pesan-pesan yang diblok ketika konflik terjadi.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Zulfin, M. 2008. Dasar Switching. Buku Ajar Teknik Penyambungan. Medan. Hlm.1-14.

[2] Quadri, Imran Rafiq, dkk. Mei 2007. Modeling of Topologies of Interconnection Networks based on Multidimensional Multiplicity.

Raport de Recherche, Institut National De Recherche En Informatique Et En Automatique. Hlm. 5-16.

[3] Zhong, Jiling. 2005,Upper Bound Analysis And Routing In Optical Bener Network,Phd.D Dissertation. Hlm.22-38.

[4] Masahiko Fujiwara and Mitsuhito Sakaguchi, Mei 1990. Line Capacity Expansion Schemes in Optic Switching. IEEE LCS Magazine. Hlm. 47-53

[5] Gyselings, Tim. August 1999. Crosstalk Analysis of Multiwavelength Optical Cross Connect”. IEEE Transaction on Lightwave Technology, Vol. 17, No. 8. Hlm.1277-1278.

[6] R. A Spanke, Mei 1987. Architectures for Guided-Wave Optical Space Switching System. IEEE Communications Magazine, Vol 25, No. 5. Hlm. 10-34.

[7] Patel, Janak H., 1981. Performance of Processor-Memory Interconnections for Multiprocessors. IEEE Transactions on Computers, vol. C-30, no. 10. Hlm. 168-177.

[8] Dias, Daniel M., 1981. Analysis and Simulation of Buffered Delta Networks. IEEE Transactions on Computers, vol. C-30, no.4. Hlm. 278

[9] Hadi, Hakiki. 2007. Analisis Kinerja Optical Cross Connect (OXC) sebagai Aplikasi Wavelength Division Multiplexing (WDM). Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara, Medan. Hlm. 37-40

[10] Agrawal, G.P. 2002. Fiber-Optic Communication Systems. New York, USA. Hlm. 347.

[11] ITU-T E.541. 1993. Overall Grade Of Service for International Connections.Hlm. 3.