Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm)

ANALISIS PENGARUH CROSSTALK PADA SISTEM KOMUNIKASI
SERAT OPTIK TERHADAP JARINGAN DENSE WAVELENGTH
DIVISION MULTIPLEXING (DWDM)

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan
pendidikan sarjana (S1) pada Departemen Teknik Elektro

Oleh :

YOLANDA MARGARETH SITOMPUL
NIM : 110422017

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013

Universitas Sumatera Utara


Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Konsep hubung silang (cross connect) pada teknologi DWDM atau yang dikenal sebagai
optical cross connect (OXC) merupakan teknologi transport untuk menyalurkan berbagai jenis
trzafik (data, suara, dan video) secara transparan.
Ketika menghubung-silangkan sinyal dari kanal serat masukan ke kanal serat keluaran,
OXC menghasilkan crosstalk. Hal ini dapat berdampak serius pada sinyal untuk rasio kebisingan
dan oleh karenanya ini menjadi tingkat kesalahan dari sistem tersebut. Crosstalk dapat terjadi
pada hampir semua komponen dalam DWDM, termasuk optical filter, multiplexer,
demultiplexer, optical switch,optical amplifier, dan serat itu sendiri
Dalam Tugas akhir ini dianalisis crosstalk pada optical cross connect menggunakan
kombinasi switch. Adapun parameter yang diamati adalah pengaruh serat masukan (M), serat
keluaran (N), daya input, gain dan bandwidth terhadap besarnya crosstalk.
Dari Hasil Analisa diperoleh bahwa jika Kanal Masukan (M) = 6 dan Kanal Keluaran (N)
= 5 diperoleh crosstalk sebesar -33,29 dB, maka semakin besar jumlah kanal masukan dan kanal
keluaran maka crosstalk semakin besar. jika Daya Input (Ps) = -6 dBm diperoleh crosstalk
sebesar -31,29 dB, maka cara mengurangi crosstalk, daya input sinyal harus dikecilkan. Untuk
Gain =20 dB dengan Bandwidth (Bw)= 20 Hz diperoleh crosstalk = -166,7 dB, maka semakin

besar Bandwidth (Bw) dan Gain (G) crosstalk yang dihasilkan semakin besar.

i
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
Adapun Tugas Akhir ini berjudul “ANALISIS PENGARUH CROSSTALK PADA SISTEM
KOMUNIKASI SERAT OPTIK TERHADAP JARINGAN DENSE WAVELENGTH DIVISION
MULTIPLEXING ( DWDM )’’. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh
gelar kesarjanaan pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu
penyelesaian Tugas Akhir ini terutama kepada :
1. Kedua Orangtua saya, Bapak Lasganda Habonaran Sitompul dan Ibunda Rusmia Hutasoit
yang yang selalu memberi semangat kepada saya dan turut serta mendoakan.
2. Kakak saya Dian Olymsia Sitompul, ST dan adik – adik yang penulis sayangi Yaitu
Okty Artha Sitompul, Christine Royto Maya Silvia Sitompul, Gloria Duma Idaito

Sitompul, dan Doli Hasiholan Sitompul yang selalu memberi semangat kepada saya dan
turut serta mendoakan.
3. Bapak Zulfin, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang selalu dengan ikhlas dan
penuh kesabaran memberikan bimbingan pengarahan, masukan, dan semangat dalam
penulisan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ali Hanafiah Rambe, ST,MT selaku Dosen Wali selama saya mengikuti
perkuliahan.

ii
Universitas Sumatera Utara

5. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim,M.Si selaku Ketua Departemen Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
6. Bapak Rahmad Fauzi, ST,MT sebagai Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan bekal ilmu kepada saya selama perkuliahan.
8. Seluruh staf karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.
9. Teman – teman seperjuangan Angkatan 2011 yang selalu memberikan semangat dan

mendoakan saya.
10. Abang Yupiter Rio Kirana yang selalu memberikan motivasi dan perhatiannya hingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
11. Terima Kasih juga buat Adik sepupu Claudia Nurmaya Estolia Hutasoit yang membantu
dalam penyusunan Tugas Akhir.

Medan,

November 2013

Penulis

Yolanda Margareth Sitompul

iii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK………………………………………………………………….


i

KATA PENGANTAR……………………………………………………. .

ii

DAFTAR ISI………………………………………………………………..

iv

DAFTAR GAMBAR……………………………………………………….

vii

DAFTAR TABEL………………………………………………………….

ix

DAFTAR SINGKATAN…………………………………………………...


x

BAB I

PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang Masalah……………...………………………

1

1.2

Rumusan Masalah…………………………………………….

2

1.3


Tujuan Penulisan………………………………………..…….

2

1.4

Batasan Masalah………………………………………………

2

1.5

Metode Penulisan……………………………………………..

3

1.6

Sistematika Penulisan…………………………………………


3

BAB II

SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK

2.1

Umum…...…………………………………………………....

5

2.1.1

Serat Optik…………..………………………………………..

6

2.1.2


Struktur Serat Optik…………………………………………..

8

2.2

Jenis – jenis Serat Optik………………………………………

9

2.3

Alat Ukur Transmisi Optik…………………………….………

11

2.3.1

Optical Time Domain Reflektor ( OTDR)……………………. 11


iv
Universitas Sumatera Utara

2.3.2

Power Meter……………………………………………….......

14

2.4

Sejarah Perkembangan DWDM…………………………........

14

2.4.1 DWDM……………………………………………………......

15

2.4.2


Pemilihan DWDM……………………………………….……

18

2.5

Konsep Dasar DWDM……………………………………......

19

2.6

Rentang Frekuensi DWDM…………………………………..

20

2.7

Cara Kerja Sumber Cahaya………………………….…….....

21

2.8

Sistem DWDM…………………………………………..…. .

22

2.8.1

Keunggulan DWDM……………………………….………. .

23

2.8.2

Teknik Operasional DWDM…………………...…………….

24

2.8.3

Komponen penting pada DWDM………………..………….

24

2.8.4

Aplikasi DWDM……………………………………………..

29

2.9

Channel Spacing…………..…………………………………

29

BAB III

CROSSTALK PADA JARINGAN DWDM

3.1

Umum………………………………………………………

31

3.2

Optical Cross Connect ( OXC )…………………………….

32

3.2.1

Wavelength Multiplexer / Demultiplexer…………………..

32

3.2.2

Optical Switch………………………………………………

35

3.3

Model Sistem yang dianalisis………………………………

37

3.4

Analisis Sistem……………………………………………..

38

3.5

Crosstalk di Optical Cross Connect………………………..

39

3.6

Derau………………………………………………………..

41

v
Universitas Sumatera Utara

BAB IV

ANALISIS PENGARUH CROSSTALK JARINGAN DWDM

4.1

Umum ………………………………………………………

4.2

Analisis Crosstalk Terhadap Kanal Masukan ( M ) dan

42

Kanal Keluaran (N)………… …………………………….

42

4.3

Analisis Crosstalk Terhadap Daya Input ……………………

45

4.4

Analisis Crosstalk Terhadap Gain dan Bandwidth………… 46

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN
5.1

KESIMPULAN…………………………………………….

50

5.2

SARAN…………………………………………………….

50

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………..

51

vi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Blok Diagram Sistem Komunikasi Serat Optik…………….

7

Gambar 2.2

Fiber Optik………………………………………………….

7

Gambar 2.3

Struktur Kabel Serat Optik………………………………….

8

Gambar 2.4

Perambatan Gelombang pada Single Mode…………………

9

Gambar 2.5

Perambatan Gelombang pada Multi Mode………………….

11

Gambar 2.6

Blok Diagram OTDR………………………………….…….

12

Gambar 2.7

Prinsip Dasar sistem DWDM……………………………….

15

Gambar 2.8

Konsep Dasar DWDM………………………………………

20

Gambar 2.9

Rentang Frekuensi/window…………………………………

21

Gambar 2.10 Spacing Antar Kanal……………………………………….

22

Gambar 2.11 Sistem DWDM……………………………………………..

23

Gambar 2.12 Ilustrasi Pengiriman Informasi pada WDM...………………

24

Gambar 2.13 Erbium-doped Optical Fiber………………………………...

26

Gambar 2.14 FBG dan Dichroic Filter…………………………………….

27

Gambar 2.15 Aplikasi Sistem DWDM……………………………….……

27

Gambar 2.16 Karakteristik DWDM……………………………………….

29

Gambar 2.17 Channel Spacing DWDM Fiber Bragg Grating…………….

30

Gambar 3.1

Definisi Crosstalk…………………………………………..

31

Gambar 3.2

Demultiplexer yang berdasarkan kisi yang dibuat dari
(a) sebuah lensa konvensional dan…………………………

33

(b) lensa dengan indeks bertingkat…………………………

33

vii
Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.3

Multiplexer empat kanal yang didasarkan pada
interferometer mach-zehnder……………………………

Gambar 3.4

Optical switch MEMS 8x8 dengan cermin mikro
yang bebas berotasi………………………………………

Gambar 3.5

34

35

Contoh optical switch yang didasarkan pada :
(a) semiconductor waveguide sambungan-y dan…………

36

(b) SOA dengan pemisah…………………………………

36

Gambar 3.6

Ilustrasi Skematik Konvensional OXC……………………

37

Gambar 3.8

Interband dan Intraband Crosstalk…………………………. 39

Gambar 3.10 Interchannel Crosstalk pada sistem DWDM……………….

40

Gambar 3.11 Intrachannel Crosstalk pada sistem DWDM………………

41

Gambar 4.1

Grafik hubungan antara crosstalk OXC dengan kanal masukan dan
kanal keluaran………………………………………………

44

Gambar 4.2

Grafik hubungan antara crosstalk OXC dengan daya Input…

46

Gambar 4.3

Grafik hubungan antara crosstalk terhadap Gain dan
Bandwidth…………………………………………………

49

viii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Rentang Frekuensi…………………………………………..

Tabel 4.1

Hasil Analisis crosstalk OXC terhadap kanal masukan dan

21

kanal keluaran………………………………………………

43

Tabel 4.2

Hasil Analisis crosstalk terhadap Daya Input ……………….

45

Tabel 4.3

Hasil Analisis crosstalk OXC terhadap Gain dan Bandwidth

47

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR SINGKATAN

AWG

: Array Waveguide Filter

EDFA

: Erbium-Doped Fiber Amplifier

DEMUX

: Demultiplexer

DIF

: Dichroic Interference Filter

DWDM

: Dense Wavelength Division Multiplexing

FBG

: Fiber Bragg Grattings

Ge

: Germanium

HFCF

: Hybrid Faused Cascaded

InGaAs

: Indium Gallium Arsenide

ITU

: International Telecommunication Union

MUX

: Multiplexer

OADM

: Optical Add/Drop Multiplexer

OTDR

: Optical Time Domain Reflectometer

OSC

: Optical Supervisory Channel

SDH

: Synchoronous Digital Hierarchy

Si

: Silicon

OXC

: Optical Cross Connect

WDM

: Wavelength Division Multiplexing

x
Universitas Sumatera Utara

Dokumen yang terkait

Analisis Perancangan Jaringan Serat Optik Dwdm (Dense Wavelength Division Multiplexing) Untuk Link Medan – Langsa (Studi Kasus di PT. Telkom Medan)

16 126 72

Analisis Kinerja Dense Wavelength Division Multiplexing Pada Sistem Komunikasi Serat Optik Di Arnet Sumbagut (Aplikasi Medan Centrum-Tebing Tinggi Ring II Sumatera)

3 83 83

Studi Perbandingan DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) Dan CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) Pada Sistem Komunikasi Serat Optik

8 66 87

PERENCANAAN PENGGUNAAN TEKNOLOGI DWDM (DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING) PADA LINK PADANG-PEKANBARU.

0 0 6

Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm)

1 1 1

Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm)

0 0 4

Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm)

0 0 26

Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm) Chapter III V

1 0 20

Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm)

0 0 1

ANALISIS DAN SIMULASI EFEK NON LINIER THREE WAVE MIXING PADA LINK DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING (DWDM) SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK ANALYSIS AND SIMULATION OF NON LINEAR EFFECT THREE WAVE MIXING IN DENSE WAVELENGHT DIVISION MULTIPLEXING (DWDM) L

1 2 8