23 splitter dimana beberapa sinyal optik masukan dirubah menjadi satu sinyal optik.
Splitter ini 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 sebuah splitter tipe 1 x 8. Komponen combiner dalam hal ini merupakan kebalikan dari splitter baik dari segi konstruksi dan elemen switching
yang digunakan. Kedua komponen ini digunakan untuk mengelompokkan sinyal optik atau panjang gelombang[3].
Gambar 3.6 Splitter 1x 8
3.7. Karakteristik Kinerja Arsitektur Jaringan
Switching
Semua arsitektur jaringan penyambungan mengalami kesulitan jika diperbesar dimensi kontaknya karena dibatasi oleh redaman sistem dan signal 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 nilai signal to noise ratio.
Ada beberapa syarat yang menjadi pertimbangan dalam memilih suatu bentuk arsitektur switching Optic yang baik, yaitu[6]:
Universitas Sumatera Utara
24 1. Jaringan tersebut harus bersifat nonblocking.
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 kemampuan broadcast.
Beberapa karakteristik yang berkaitan dengan kinerja jaringan switching Optic akan 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 karakteristik nonblocking, 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.
Universitas Sumatera Utara
25 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 mengurangi signal to noise ratio sistem.
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 coupler yang 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 LiNbO
3
digunakan sebagai elemen penyambungan dan masing-masing directional coupler memiliki rugi karakteristik L, maka harga L adalah untuk rugi absorbsi material
Universitas Sumatera Utara
26 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 LiNbO
3
. Rugi kopling antara waveguide dan serat direpresentasikan dengan W dan termasuk rugi refleksi fresnel serta 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 sedangkan waveguide memiliki 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
Universitas Sumatera Utara
27 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 mencapai bit error rate BER sebesar 10
-9
. 4. Jumlah Elemen Switching
Elemen switching digunakan untuk membentuk arsitektur jaringan switching pembagian ruang yang diinginkan. Jumlah elemen switching merupakan
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
Universitas Sumatera Utara
28 arsitektur yang lain, beberapa directional coupler dapat dikelompokkan dengan
menggunakan pengarah yang sama. 6. Jumlah Crossover Persilangan Waveguide
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
bersilangnya waveguide yang ditanam pada suatu jaringan penyambungan tertentu dimana waveguide tersebut membawa sinyal optik.
3.8 Probabilitas Blocking pada Jaringan Optik Banyan
