Analisis Karakteristik Transmisi Optik Menggunakan Perangkat DWDM (Studi Kasus Pada PT. Indosat)

TUGAS AKHIR

ANALISIS KARAKTERISTIK TRANSMISI OPTIK

MENGGUNAKAN PERANGKAT DWDM

(STUDI KASUS PADA PT. INDOSAT)

O

L

E

H

DANIEL SEMBIRING

050402004

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ANALISIS KARAKTERISTIK TRANSMISI OPTIK

MENGGUNAKAN PERANGKAT DWDM

(STUDI KASUS PADA PT. INDOSAT)

Oleh :

DANIEL SEMBIRING

050402004

Disetujui oleh:

Pembimbing,

MAKSUM PINEM ST, MT

NIP.

132 282 135

Diketahui oleh:

Pelaksana Harian Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

PROF. DR. IR. USMAN BAAFAI

NIP. 19461022 1973021001

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ABSTRAK

Kinerja dari sistem transmisi optik dipengaruhi oleh karakteristik optik yang terdapat pada jaringan transmisi optik. Beberapa karakteristik yang mempengaruhi kinerja dari sitem transmisi optik antara lain level daya transmitter dan receiver serta redaman transmisi.

Dalam Tugas Akhir ini akan dilakukan pengukuran dan perhitungan karakteristik optik pada transmisi optik. Adapun karakteristik yang akan diukur adalah level daya transmitter dan receiver pada perangkat transmisi, sedangkan karakteristik optik yang dihitung adalah besar redaman transmisi. Pengukuran level daya transmitter dan receiver dilakukan pada saat instalasi awal dan setahun operasional sistem transmisi. Teknologi pentransmisian sinyal optik menggunakan DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Transmisi optik yang akan dianalis adalah transmisi backbone milik PT. INDOSAT North Sumatera Regional sepanjang Medan sampai dengan Ujung Tanjung. Transmisi optik Medan sampai Ujung Tanjung terbagi dalam beberapa segmen.

Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa besar level daya

transmitter dan receiver setiap segmen pada transmisi Medan – Ujung Tanjung

saat instalasi awal berbeda dengan besar level daya transmitter dan receiver transmisi Medan – Uujung Tanjung saat setahun operasional. Perhitungan besar redaman transmisi Medan – Ujung Tanjung diperoleh dengan dua cara yaitu dengan selisih besar level daya transmitter dan receiver setiap segmen serta dengan parameter link power budget. Perbandingan hasil perhitungan redaman transmisi Medan – Ujung Tanjung menunjukkan adanya penambahan redaman sebesar 0.6 dB akibat dari kabel putus pada link Bagan Batu – Ujung Tanjung dan penambahan gain sebesar 0.1 dB pada link Bagan Batu – Rantau Prapat.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul “Analisis Karakteristik Transmisi Optik Yang Menggunakan Perangkat DWDM (Studi Kasus Pada PT. INDOSAT, Tbk).”

Adapun penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat kelulusan yang harus diselesaikan penulis sebagai mahasiswa Pendidikan Strata 1 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini penulis banyak menerima bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir.Usman Ba’afai, dan Bapak Rahmat Fauzi, ST, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro USU.

2. Bapak Maksum Pinem, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas segala bimbingan, pengarahan,motivasi dan dukungannya.

3. Bapak Ir. Sumantri Zulkarnain selaku Dosen Wali penulis, atas bimbingan dan arahannya selama dalam menyalesaikan perkuliahan.

4. Bapak Suherman dan Bapak David Sinaga (PT . INDOSAT North Sumatera Regional) atas segala bantuannya kepada penulis dalam pengambilan data di PT. INDOSAT.

5. Seluruh bapak dan ibu dosen Departemen Teknik Elektro USU, khususnya bapak dan ibu dosen pada Sub Jurusan Teknik Telekomunikasi.

6. Bapak dan ibu staf pegawai Departemen Teknik Elektro.

7. Orang tua penulis, Bapak S.M Sembiring dan Ibu Rosalina Sitepu (in memoriem) yang dengan sabar membesarkan dan mendidik penulis, nenek biring, yang selalu memberi motivasi dan arahan dan doa kepada penulis, kakak penulis Rivayani Rika Sembiring/suami Petrus M H Simaramata dan keponakan penulis Nicola Simarmata.

8. Riris Banurea yang selalu memberikan semangat dan setia kepada penulis.

9. Rekan-rekan Jurusan Teknik Elektro stambuk 2005 khususnya Elis, Eko, Richard, Colin Vincent Napitupulu, Edison (Lae Kandung), Rainhard, Kristopher, Bimbo, Apriany, Eternal, Mikha, beserta rekan-rekan lain yang tidak dapat disebutkan seluruhnya.

Akhir kata, penulis menyadari banyak terdapat kekurangan dalam Tugas Akhir ini dan mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk kesempurnaan dari Tugas Akhir ini. Semoga dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya.

Medan, 24 September 2009 Penulis,

Daniel Sembiring NIM: 050402004

DAFTAR ISI

ABSTRAK………....i

KATA PENGANTAR………...ii

DAFTAR ISI………...……....iv

DAFTAR TABEL………...viii

DAFTAR GAMBAR………..ix

BAB I PENDAHULUAN………...……1

I.1. Latar Belakang………...…………....…....1

I.2. Rumusan Masalah………..……3

I.3. Tujuan Penulisan………..……..4

I.4. Batasan Masalah………..……..4

I.5 Metodelogi Penulisan………..……..5

I.6. Sistematika Penulisan………..………..5

BAB II Konsep Dasar Serat Optik dan Dense Wavelength Division Multiplexing...6

II.1. Umum……….6

II.2. Struktur Kabel Serat Optik...6

II.3 Jenis Serat...7

II.4 Transmisi Serat Optik...9

II.5 Karakteristik Transmisi Optik...9

II.5.1. Panjang Gelombang………10

II.5.4. Redaman Saluran………....13

II.5.5. Link Power Budget...13

II.5.6. Daya Terima………...14

II.5.7. Amplifier (Penguat)………15

II.5.8. Dispersi………..15

II.6. Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)………...17

II.6.1. Konsep Dasar DWDM………18

II.6.2. Spasi Kanal………...19

II.6.3. Kelebihan Teknologi DWDM………...20

II.6.4. Elemen Jaringan DWDM………22

II.6.5. Konfigurasi Sistem DWDM………..………..24

II.6.6. Sumber Laser DWDM dan Detektor DWDM……….25

II.7. Alat Ukur………..25

II.7.1. Optical Time Domain Reflectometer (OTDR)……..25

II.7.2. Power Meter...28

BAB III KONFIGURASI TRANSMISI OPTIK MEDAN – UJUNG TANJUNG………...29

III.1. Umum………...29

III.2. Jaringan Fiber Optik PT. Indosat North Sumatera Regional...29

III.3. Konfigurasi Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung……...31

III.3.1. Segmen Medan PKM………....33

III.3.2. Segmen Tebing Tinggi………..34

III.3.3. Segmen Simpang Kawat………...36

III.3.5. Segmen Bagan Batu………..39 III.3.6. Segmen Ujung Tanjung………...……..40 III.4. Pengukuran Karakteristik Optik Link Medan – Ujung

Tanjung………...41 BAB IV ANALISIS HASIL PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN………43 IV.1. Umum……….43 IV.2. Hasil Pengukuran………43 IV.2.1. Sisi Transmitter Medan – Ujung Tanjung………….43 IV.2.2. Sisi Transmitter Ujung Tanjung – Medan…………..44 IV.3. Perhitungan Redaman (Loss) Saluran Transmisi Optik Medan

– Ujung Tanjung dengan Level Daya...45 IV.3.1. Redaman (Loss) pada Sisi Transmitter Medan –

Ujung Tanjung Saat Sistem Transmisi Setahun Beroperasional...45 IV.3.2. Redaman (Loss) pada Sisi Tranmsitter Ujung Tanjung

– Medan Saat Sistem Transmisi Setahun

Beroperasional...46 IV.4. Data Pengukuran Instalasi Awal...47 IV.5. Perhitungan Redaman (Loss) Saluran Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung dengan Data Pengukuran Level Daya Saat Instalasi Awal...48 IV.5.1. Redaman (Loss) pada Sisi Transmitter Medan – Ujung Tanjung Saat Instalasi Awal...49

IV.5.1. Redaman (Loss) pada Sisi Transmitter Ujung Tanjung –

Medan Saat Instalasi Awal...50

IV.6. Perhitungan Redaman (Loss) Total Saluran Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung dengan Parameter Link Power Budget...51

IV.7. Perbandingan Analisis Redaman (Loss) Total Saluran Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung...59

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………...60

V.1 Kesimpulan………..…………60

V.2 Saran………...61 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Spesifikasi teknis transmisi fiber optik PT. INDOSAT, Tbk....31 Tabel 4.1 Tabel hasil pengukuran karakteristik untuk sisi transmitter optik pada

transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung saat sistem transmisi setahun beroperasional... ...44 Tabel 4.2 Tabel hasil pengukuran karakteristik untuk sisi transmitter optik pada transmisi optik link Ujung Tanjung – Medan saat sistem transmisi setahun beroperasional...44 Tabel 4.3 Tabel data pengukuran karakteristik optik untuk sisi transmitter optik

pada transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung saat instalsi awal...48 Tabel 4.4 Tabel hasil pengukuran karakteristik optik untuk sisi transmitter optik

pada transmisi optik link Ujung Tanjung – Medan saat instalasi awal...48 Tabel 4.5 Tabel perbandingan analisis redaman (loss) total saluran transmisi optik

Medan - Ujung Tanjung dengan level daya dan parameter link power

budget pada sisi transmitter...54

Tabel 4.6 Tabel perbandingan analisis redaman (loss) total saluran transmisi optik Ujung Tanjung - Medan dengan level daya dan parameter link

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Stuktur Kabel Serat Optik...7

Gambar 2.2 Jenis Serat Optik Singlemode... 8

Gambar 2.3 Jenis Serat Optik Multimode...8

Gambar 2.4 Diagram Sistem Transmisi Serat Optik...9

Gambar 2.5 Window Siskom Serat Optik...10

Gambar 2.6 Link Point To Point dan Parameter – parameternya...13

Gambar 2.7 Pulsa bertambah lebar disebabkan oleh peristiwa dispersi……....15

Gambar 2.8 Jaringan yang menggunakan DWDM………..……..18

Gambar 2.9 Sistem DWDM satu arah...24

Gambar 2.10 Sistem DWDM dua arah...24

Gambar 2.11 Blok Diagram OTDR...28

Gambar 3.1 Konfigurasi jaringan transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung...32

Gambar 3.2 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen MDN_PKM...33

Gambar 3.3 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen TBT...34

Gambar 3.4 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen SPKW………...36

Gambar 3.5 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen RAP...37

Gambar 3.6 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen BGBT...39

Gambar 3.7 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen UTJ...40 Gambar 4.1 Grafik perbandingan perhitungan redaman (loss) total saluran transmisi optik Medan - Ujung Tanjung menggunakan parameter

link budget dengan perhitungan redaman (loss) menggunakan data pengukuran level daya...57 Gambar 4.2 Grafik perbandingan perhitungan redaman (loss) total saluran

transmisi optik Ujung Tanjung - Medan menggunakan parameter link budget dengan perhitungan redaman (loss) menggunakan data pengukuran level daya...57

ABSTRAK

Kinerja dari sistem transmisi optik dipengaruhi oleh karakteristik optik yang terdapat pada jaringan transmisi optik. Beberapa karakteristik yang mempengaruhi kinerja dari sitem transmisi optik antara lain level daya transmitter dan receiver serta redaman transmisi.

Dalam Tugas Akhir ini akan dilakukan pengukuran dan perhitungan karakteristik optik pada transmisi optik. Adapun karakteristik yang akan diukur adalah level daya transmitter dan receiver pada perangkat transmisi, sedangkan karakteristik optik yang dihitung adalah besar redaman transmisi. Pengukuran level daya transmitter dan receiver dilakukan pada saat instalasi awal dan setahun operasional sistem transmisi. Teknologi pentransmisian sinyal optik menggunakan DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Transmisi optik yang akan dianalis adalah transmisi backbone milik PT. INDOSAT North Sumatera Regional sepanjang Medan sampai dengan Ujung Tanjung. Transmisi optik Medan sampai Ujung Tanjung terbagi dalam beberapa segmen.

Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa besar level daya

transmitter dan receiver setiap segmen pada transmisi Medan – Ujung Tanjung

saat instalasi awal berbeda dengan besar level daya transmitter dan receiver transmisi Medan – Uujung Tanjung saat setahun operasional. Perhitungan besar redaman transmisi Medan – Ujung Tanjung diperoleh dengan dua cara yaitu dengan selisih besar level daya transmitter dan receiver setiap segmen serta dengan parameter link power budget. Perbandingan hasil perhitungan redaman transmisi Medan – Ujung Tanjung menunjukkan adanya penambahan redaman sebesar 0.6 dB akibat dari kabel putus pada link Bagan Batu – Ujung Tanjung dan penambahan gain sebesar 0.1 dB pada link Bagan Batu – Rantau Prapat.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Komunikasi menggunakan media transmisi serat optik memiliki kelebihan yang dalam penggunaannya sebanding dengan kebutuhan perkembangan teknologi sekarang dan yang akan datang. Salah satu perkembangan teknologi serat optik yang sering digunakan saat ini adalah DWDM (Dense Wavelength

Division Multiplexing). 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 fiber.

PT.INDOSAT,Tbk sebagai salah satu perusahaan telekomunikasi penyedia layanan jasa telekomunikasi menggunakan teknologi DWDM dalam mendukung kinerja jaringan backbone yang telah dimiliki. Salah satunya adalah jaringan

backbone antara Medan dan Ujung Tanjung. Jaringan backbone ini merupakan

bagian dari jaringan backbone MEPARU (Medan – Pekan Baru).

Oleh karena pentingnya mengetahui kinerja transmisi yang akan digunakan, maka penulis tertarik untuk melakukan pengukuran dan perhitungan karakteristik optik pada transmisi optik dengan menggunakan perangkat DWDM sepanjang jalur transmisi optik Medan – Ujung Tanjung. Adapun karakteristik yang akan diukur adalah level daya transmitter dan receiver pada perangkat transmisi, sedangkan karakteristik optik yang dihitung adalah besar redaman

transmisi. Pengukuran level daya transmitter dan receiver dilakukan pada saat instalasi awal dan setahun operasional sistem transmisi. Teknologi pentransmisian sinyal optik menggunakan DWDM. Transmisi optik yang akan dianalis adalah transmisi backbone milik PT. INDOSAT North Sumatera Regional sepanjang Medan sampai dengan Ujung Tanjung. Transmisi optik Medan sampai Ujung Tanjung terbagi dalam beberapa segmen. Adapun perangkat DWDM yang dipilih adalah DWDM STM-64.

Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa besar level daya

transmitter dan receiver setiap segmen pada transmisi Medan – Ujung Tanjung

saat instalasi awal berbeda dengan besar level daya transmitter dan receiver transmisi Medan – Ujung Tanjung saat setahun operasional. Hal ini dipengaruhi oleh peningkatan jumlah kanal informasi dan penggunaan perangkat penguat pada transmisi untuk mengurangi redaman. Perhitungan besar redaman transmisi Medan – Ujung Tanjung diperoleh dengan dua cara yaitu dengan selisih besar level daya transmitter dan receiver setiap segmen serta dengan parameter link

power budget. Perbandingan hasil perhitungan redaman transmisi Medan – Ujung

Tanjung menunjukkan pengaruh rugi – rugi tambahan yaitu dispersi pada transmisi dan penguatan yang digunakan pada transmisi.

1.2 Rumusan Masalah

Masalah yang akan diangkat penulis dalam Tugas Akhir ini adalah : 1. Bagaimana prinsip transmisi jaringan serat optik.

3. Bagaimana perbandingan perhitungan redaman transmisi dengan selisih pengukuran level daya transmitter dan receiver setiap segmen sepanjang transmisi optik Medan – Ujung Tanjung pada saat instalasi awal dan pada saat pengukuran setahun operasional serta dengan parameter link power

budget.

4. Parameter apa saja yang mempengaruhi bertambahnya nilai redaman pada transmisi optik.

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah :

1. Untuk mengetahui prinsip transmisi komunikasi serat optik.

2. Untuk mengetahui pengaruh besar redaman terhadap kinerja transmisi optik Medan – Ujung Tanjung.

3. Untuk mengetahui parameter yang mempengaruhi bertambahnya besar redaman pada transmisi optik Medan – Ujung Tanjung.

1.4 Batasan Masalah

Untuk menghindari pembahasan yang meluas, maka penulis membatasi pembahasan permasalahan. Adapun yang menjadi batasan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah :

1. Pengukuran dan perhitungan hanya pada karakteristik transmisi optik dengan pembatasan bit rate 10 Gbps (STM-64).

2. Karakteristik optik yang akan diukur adalah level daya tansmitter dan

receiver pada transmisi optik Medan – Ujung Tanjung, sedangkan

karakteristik optik yang akan dihitung adalah besar redaman. 3. Tidak membahas mengenai struktur dan hierarki jaringan.

4. Tidak membahas jenis dan prinsip kerja optical amplifier yang digunakan pada transmisi.

1.5 Metodologi Penulisan

Langkah yang akan ditempuh dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini diantaranya adalah :

1. Studi Literatur : mengumpulkan literatur-literatur yang berkaitan dengan proyek akhir ini, baik berupa artikel, buku referensi, dan sumber-sumber lainnya.

2. Studi lapangan : melakukan pengukuran terhadap level daya transmitter dan receiver setiap segmen sepanjang transmisi optik Medan – Ujung Tanjung pada saat instalasi awal dan setahun operasional.

3. Melakukan perhitungan besar redaman dan perbandingan besar redaman.

1.6 Sistematika Penulisan

Pada Tugas Akhir ini disusun dalam lima bab yang terdiri dari beberapa sub sebagai penjelasan secara rinci. Kelima bab tersebut antara lain berisi :

BAB I Pendahuluan

Bab ini membahas secara singkat mengenai latar belakang, maksud dan tujuan, perumusan masalah, batasan masalah,

metodologi dan penyelesaian masalah, serta sistematika penulisan sebagai gambaran umum secara keseluruhan.

BAB II Konsep Dasar Serat Optik dan Dense Wavelength Division

Multiplexing

Bab ini membahas mengenai teori dasar mengenai model kabel serat optik, bahan dari serat optik kabel serat optik, karekteristiknya, jenis dari serat optik dan teori dasar DWDM. BAB III Konfigurasi Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung

Bab ini membahas mengenai konfigurasi transmisi optik Medan – Ujung Tanjung, pengukuran level daya pada sistem transmisi optik Medan - Ujung Tanjung.

BAB IV Analisis Hasil Pengukuran dan Perhitungan

Bab ini akan berisikan hasil pengukuran yang telah dilakukan, perhitungan redaman (loss), perbandingan nilai redaman. BAB V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisi kesimpulan dan saran – saran sebagai penutup dari keseluruhan penulisan Tugas Akhir.

BAB II

KONSEP DASAR SERAT OPTIIK DAN DENSE WAVELENGTH

DIVISION MULTIPLEXING

2.1 Umum

Teknologi serat optik adalah suatu teknologi komunikasi yang menggunakan media cahaya sebagai penyalur informasi. Pada teknologi ini terjadi perubahan informasi yang biasanya berbentuk sinyal elektris menjadi sinyal optik (cahaya), yang kemudian disalurkan melalui kabel serat optik dan diterima pada sisi penerima untuk diubah kembali menjadi sinyal elektris.

Perkembangan teknologi pentransmisian sinyal optik pada serat optik yang digunakan pada saat ini adalah teknologi Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM). Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) merupakan suatu metode penggabungan sinyal-sinyal optik dengan panjang gelombang operasi yang berbeda-beda yang ditransmisikan kedalam sebuah serat optik tunggal dengan memperkecil spasi antar kanal sehingga terjadi peningkatan jumlah kanal yang mampu dimultipleks.

2.2. Struktur Kabel Serat Optik

Struktur kabel serat optik secara umum dibagi atas tiga bagian yaitu [1] : 1. Inti (core)

Terbuat dari bahan plastik kaca halus yang berkualitas tinggi dan tidak mengalami perkaratan (korosi). Inti merupakan bagian utama dari serat optik karena perambatan cahaya terjadi pada bagian inti.

2. Selubung / kulit (cladding)

Cladding dilapiskan pada core sebagai selubung inti. Selubung

(cladding) ini juga terbuat dari bahan yang sama tetapi indeks biasnya berbeda dari indeks bias inti, tujuannya agar cahaya selalu dipantulkan kembali ke inti oleh permukaan selubungnya dan memungkinkan cahaya tetap berada di dalam serat optik.

3. Jaket / pembungkus (coating)

Sekeliling inti dan selubung dibalut dengan plastik yang berfungsi untuk melindungi serat optik dari goresan, kotoran dan kerusakan lainnya. Jaket serat optik juga mengisolasi serat-serat lain yang berdekatan di dalam satu bundelan jika merupakan kelompok serat, seperti terlihat pada Gambar 2.1[1].

Gambar 2.1. Struktur Kabel Serat Optik

2.3 Jenis Serat

Jenis serat dapat dibagi menjadi dua macam[1] :

a. Singlemode

Serat singlemode mempunyai ukuran diameter core yang sangat kecil yaitu sekitar yaitu sekitar 4-10 μm dan diameter cladding sebesar 125

mentransmisikan sinyal dalam satu mode. Karena singlemode hanya mentransmisikan sinyal pada mode utama, sehingga dapat mencegah terjadinya dispersi kromatik. Serat ini baik pita frekuensi transmisi yang lebar dan kapasitas transmisi yang besar. Oleh karena itu cocok untuk kapasitas besar dan komunikasi serat optik jarak jauh.

Gambar 2.2 Jenis Serat Optik Singlemode

b. Multimode

Pada panjang gelombang operasi tertentu, jika serat optik mentransmisikan sinyal dalam berbagai mode, maka disebut serat

multimode. Serat multimode biasanya memiliki diameter core antara

50-70 µm dan diameter cladding antara 100-200 µm seperti pada Gambar 2.3. Jenis serat ini biasanya memiliki performansi transmisi yang buruk, bandwidth yang sempit dan kapasitas transmisi yang kecil.

2.4 Transmisi Serat Optik

Pada bagian pemancar, sinyal elektrik diubah menjadi sinyal optik oleh

optoelektronik berupa Laser Diode (LD) dan Ligth Emiting Diode (LED). Setelah

melalui serat optik cahaya tersebut akan mengalami redaman dan rugi-rugi akibat penyambungan baik penyambungan secara mekanik maupun dengan teknik

splicing, kemudian sinyal yang berupa cahaya tersebut akan melaui receiver dan

diubah kembali menjadi sinyal elektrik oleh detektor yang terdiri dari

optoelektronik tranducer yaitu photo diode. Secara sederhana transmisi

gelombang cahaya dapat ditunjukkan seperti pada Gambar 2.4[2].

Loss Splicing Fiber

Loss

Photodetector Power Receiver

at Detector Power Coupled

into Fiber LED or LD

Gambar 2.4. Diagram Sistem Transmisi Serat Optik

Dimana light-emiting atau laser diode berfungsi sebagai pengubah menjadi sinyal optik dan photo diode sebagai kebalikannya.

2.5 Karakteristik Transmisi Optik

Media transmisi serat optik memiliki karakteristik untuk membedakan jenis serat otik yang akan digunakan pada transmisi optik[3]. Beberapa karakteristik transmisi optik diuraikan sebagai berikut.

2.5.1 Panjang Gelombang

Salah satu karakteristik dasar dari serat optik adalah nilai redaman sebagai fungsi dari panjang gelombang seperti pada Gambar 2.5[3]. Pada awal penggunaan serat optik digunakan pada daerah panjang gelombang 800-900 nm. Sejak karakteristik jenis serat optik ditemukan panjang gelombang operasi dioperasikan pada daerah ini dan menunjukkan redaman minimum pada kurva redaman, dan sumber optik dan photodetector telah dapat beroperasi pada daerah ini. Daerah ini sering disebut window I. dengan mengurangi konsentrasi impuritas ion hidroksil dan ion metalik pada material serat, serat kemudian dibuat pada daerah redaman yang sangat rendah yaitu pada panjang gelombang 1100-1600 nm. Spektral bandwidth ini menunjukkan daerah long-wavelength. Dua window didefinisikan disini, window II pada daerah sekitar 1300 nm, dan window III pada daerah 1550 nm.

Gambar 2.5 Window Siskom Serat Optik

Pada daerah 1550 nm memiliki dispersi yang lebih tinggi daripada 1300 nm. Faktor dispersi ini akan membatasi pengembangan sistem transmisi optik ini secara berarti. Dispersi pada daerah 1300 memiliki dispersi nol dengan redaman

serat tinggi pada daerah ini. Sementara itu, pada daerah 1550 nm memiliki dispersi yang besar dengan redaman yang kecil.

Dengan ditemukannya serat jenis dispersi tergeser yang dikenal dengan

Dispersion Shifted Fiber (DSF),maka dispersi tinggi yang terjadi pada daerah

1550 nm tersebut bisa digeser sehingga dispersi nol-nya (zero dispersion) berada panjang gelombang 1550 nm dan redaman yang lebih kecil daripada 1300 nm tersebut.

2.5.2 Daya Output

Daya output adalah besarnya daya yang dihasilkan dari sumber cahaya dalam satuan mW. Daya output ini bisa dihasilkan dari LED dan laser. Penggunaan kedua sumber ini dapat dipilih berdasarkan pada panjang gelombang operasi yang digunakan serta bit rate yang digunakan. Daya output digunakan untuk mengirimkan informasi sehingga dapat diterima dengan baik di penerima, sehingga Pout = Pt.

2.5.3 Attenuasi (Redaman)

Attenuasi (Redaman) sebagai perbandingan antara daya input (Pin) optik

terhadap daya output (Pout) sepanjang serat L. redaman dalam serat optik untuk berbagai panjang gelombang tidak selalu sama karena redaman ini merupakan fungsi panjang gelombang[3].

Dalam perhitungan sinyal redaman optik sederhana, prosedur umum untuk menyatakan koefisien redaman dalam satuan decibel per kilometre. Gambaran parameter ini dengan α, dinyatakan dalam Persamaan 2.1[3].

db km P P L _out in / log 10     =

α (2.1) dimana :

α = redaman (db/km)

Pin = daya terima (mW) Pout = daya kirim (mW) L = panjang serat (km)

Satuan daya dBm adalah level daya dihubungankan dengan 1 mW dan dinyatakan dengan Persamaan 2.2[3] sebagai berikut :

dBm = mW mW P 1 ) ( log

10 (2.2)

Penyebab attenuasi yaitu karena absorbsi serat yang terdiri dari dua penyebab[4] :

1. Redaman instrinsik yaitu redaman oleh material serat (silica). Material serat akan meredam pada frekuensi tertentu berdasarkan sifat resonansi elektronik dan resonansi vibrasi.

2. Redaman ekstrinsik yang terjadi oleh karena adanya ketidakmurnian oleh karena adanya atom-atom yang tercampur seperti Fe; Cu; Co; Ni; Mn; dan Cr yang mengakibatkan redaman kuat pada daerah panjang gelombang disekitar 0,6 sampai dengan 1,6 μm.

Penyebab redaman yang lain adalah efek hamburan (scattering). Hamburan ini bisa diperinci lebih jauh dengan hamburan linier dan hamburan non linier. Selain itu penyebab attenuasi yang lain yaitu radiasi sinyal yang disebabkan oleh karena kegagalan pantulan total oleh lekukan/bengkokan (bending).

2.5.4 Redaman Saluran

Dalam suatu transmisi optik terdapat redaman total saluran yang dinyatakan dengan persamaan berikut:

αtot = nc. αc + αs. ns + αf.L (2.3) dimana :

αtot = besarnya redaman total (dB)

nc = jumlah konektor yang digunakan

αc = redaman konektor (dB) ns = jumlah sambungan

αs = redaman splice/sambungan (dB)

αf = redaman serat optik (dB/Km) L = panjang kabel optik (Km)

2.5.5 Link Power Budget

Pertimbangan lain yang paling penting untuk sistem transmisi optik adalah

power budget. Dengan mengurangkan seluruh redaman optik sistem daya yang

dikirimkan oleh transmitter, perencanaan sistem serat optik memastikan bahwa sistem mempunyai daya yang cukup untuk mengemudikan receiver pada level yang diinginkan. Parameter – parameter link budget antara lain daya transmitter, redaman konektor, redaman splice (sambungan), redaman serat optik dan daya

receiver seperti pada Gambar 2.6[4].

Daya input yang diizinkan untuk receiver disebut dengan sensitivitas

receiver dan akan tergantung pada BER (Bit Error Ratio) tertentu. Perbedaan

antara daya output transmitter dan sensitivitas receiver disebut dengan gain. Disain suatu serat optik juga harus menyisakan beberapa margin tambahan di atas daya input minimum receiver untuk mengkompensasi degradasi dan fluktuasi sistem atau penggabungan komponen-komponen tambahan ke dalam suatu rentang fiber guna penyediaan layanan dan kapabilitas jaringan baru. Persyaratan performansi BER dan cost tergantung dari aplikasi, dimana harga margin daya 3 sampai 10 dB[4]. Persamaan umum untuk perencanaan power budget adalah: Pout = Pin + αtot + Ms (2.4)

dimna :

Pout = Daya ouput (dBm)

Pin = Daya Terima (dBm)

αtot = Loss channel total (dB)

Ms = Sistem margin/cadangan daya (dB)

2.5.6 Daya Terima

Sensitivitas penerima didefinisikan sebagai level sinyal terima yang diterima di receiver. Untuk mencari besar sensitivitas penerima dapat digunakan persamaan berikut yang diturunkan dari persamaan link power budget, yaitu :

Pin = Pout – αtot - Ms (2.5)

dimana :

Pin = daya terima (dBm) Pout = daya kirim (dBm)

αtot = besarnya redaman (dB)

2.5.7 Amplifier (Penguat)

Amplifier atau penguat berfungsi sebagai penguat sinyal transmisi. Pada

tranmisi fiber optik, amplifier lebih dikenal dengan nama optical amplifier. Optical amplifier dapat diletakkan pada jaringan kabel serat optik dan pada perangkat transmisi seperti DWDM.

Umumnya optical amplifier yang sering digunakan pada transmisi optik sekarang ini adalah EDFA (Earth Doped Fiber Amplifier) dan Raman Amplifier. Besar nilai optical amplifier disesuaikan dengan nilai redaman yang terjadi pada transmisi dalam satuan dB. Selisih besar nilai penguat dengan redaman sama dengan nol.

2.5.8 Dispersi

Dispersi merupakan peristiwa melebarnya pulsa optik yang merambat sepanjang serat optik seperti pada Gambar 2.7[2]. Pulsa output mempunyai lebar pulasa lebih besar dari lebar pulsa input. Dispersi suatu serat optik dinyatakan sebagai pelebaran pulsa per satuan panjang (ns/km).

Gambar 2.7 Pulsa bertambah lebar disebabkan oleh peristiwa dispersi Dalam serat optik terdapat 2 (dua) macam dispersi yaitu [5]:

1. Dispersi intramodal

Dispersi ini adalah pelebaran pulsa yang terjadi dalam suatu serat optik

singlemode. Sinar yang berasal dari LED dan Laser Dioda

mengandung berbagai panjang gelombang, dan dikatakan memiliki suatu pita panjang gelombang atau lebar spektral, dimana bila semakin besar lebar spektral sinar yang memasuki serat optik, maka akan semakin banyak macam panjang gelombang dan semakin besar pelebaran pulsa (distorsi sinyal) yang terjadi. Dispersi intramodal ini disebut juga dispersi kromatik, ada dua macam dispersi intramodal, yaitu:

a. Dispersi Pandu Gelombang

Dispersi yang timbul karena variasi kecepatan group terhadap panjang gelombang suatu modus.

b. Dispersi material

Dispersi yang terjadi karena diakibatkan adanya variasi indeks bias sebagai fungsi yang tidak linier dari panjang gelombang.

2. Dispersi Intermodal

Dispersi Intermodal adalah pelebaran pulsa sebagai akibat dari perbedaan kecepatan group axial antara satu modus dengan modus penjalaran lainnya meskipun frekuensinya sama. Dimana untuk menempuh panjang serat yang sama, sinar yang bermodus lebih tinggi akan lebih lambat dibandingkan dengan sinar yang bermodus lebih rendah, sehingga terjadi pelebaran pulsa. Gangguan ini dapat ditiadakan dengan menggunakan serat optik singlemode.

Pengaruh dispersi pada kinerja dari system transmisi fiber optik dikenal dengan intersymbol interference (ISI). Intersymbol interference terjadi ketika peleberan pulsa yang diakibatkan oleh dispersi menyebabkan pulsa output pada sistem menjadi overlap dan membuatnya tidak terdeteksi. Jika sebuah pulsa input yang diakibatkan menjadi melebar yaitu perubahan rata-rata dari input melebihi batas dispersi dari serat, data output akan menjadi tidak dapat dibedakan.

2.6 Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)

Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) merupakan teknologi

terbaru dalam telekomunikasi dengan media kabel serat optik. Dimana Dense

Wavelength Division Multiplexing (DWDM) merupakan suatu metode

penggabungan sinyal-sinyal optik dengan panjang gelombang operasi yang berbeda-beda yang ditransmisikan kedalam sebuah serat optik tunggal dengan memperkecil spasi antar kanal sehingga terjadi peningkatan jumlah kanal yang mampu dimultipleks. Teknologi DWDM adalah teknologi dengan memanfaatkan sistem SDH (Synchoronous Digital Hierarchy) 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 fiber tunggal. Artinya, pabila dalam satu fiber itu dipakai empat gelombang, maka kecepatan transmisinya menjadi 4x10 Gbs (kecepatan awal dengan menggunakan teknologi SDH)[6].

Inti perbaikan dari DWDM ini terdapat pada infrastruktur yang digunakan, seperti jenis laser dan penguat. Perbaikan teknologi ini dipicu dengan adanya

perkembangan teknologi fotonik, seperti penemuan EDFA (Erbium Doped Fiber

Amplifier) sebagai penguat optis, dan laser dengan presisi yang lebih tinggi.

Penemuan EDFA memungkinkan DWDM beroperasi pada daerah 1550 nm yang memiliki attenuasi rendah. Secara sederhana sebuah jaringan yang menggunakan DWDM dapat dilihat pada Gambar 2.8[6].

Gambar 2.8 Jaringan yang menggunakan DWDM

2.6.1 Konsep Dasar DWDM

Masukan sistem DWDM berupa trafik yang memiliki format data dan laju bit yang berbeda dihubungkan dengan laser DWDM. Laser tersebut akan mengubah masing-masing sinyal informasi dan memancarkan dalam panjang gelombang yang berbeda-beda λ1, λ2, λ3,………, λN. Kemudian masing-masing

panjang gelombang tersebut dimasukkan kedalam MUX (multiplexer), dan keluaran disuntikkan kedalam sehelai serat optik. Selanjutnya keluaran MUX ini akan ditransmisikan sepanjang jaringan serat. Untuk mengantisipasi pelemahan sinyal, maka diperlukan penguatan sinyal sepanjang jalur transmisi. Sebelum ditransmisikan sinyal ini diperkuat terlebih dahulu dengan menggunakan penguat akhir (post amplifier) untuk mencapai tingkat daya sinyal yang cukup. ILA (in

Sedangkan penguat awal (pre-amplifier) digunakan untuk menguatkan sinyal sebelum dideteksi. DEMUX (demultiplexer) digunakan pada ujung penerima untuk memisahkan antar panjang gelombang yang selanjutnya akan dideteksi menggunakan photodetector[7]. Multiplexing serentak kanal masukan dan

demultiplexing kanal keluaran dapat dilakukan oleh komponen yang sama, yaitu multiplexer/demultiplexer.

2.6.2 Spasi Kanal

Spasi kanal merupakan jarak minimum antar panjang gelombang agar tidak terjadi interferensi. Standarisasi spasi perlu dilakukan agar sistem DWDM dari berbagai vendor yang berbeda dapat saling berkomunikasi. Jika panjang gelombang operasi berbanding terbalik dengan frekuensi, hubungan bedanya dikenal dalam panjang gelombang masing-masing sinyal. Faktor yang mengendalikan besar spasi kanal adalah bandwidth pada penguat optik dan kemampuan penerima mengidentifikasi dua set panjang gelombang yang lebih rendah dalam spasi kanal. Kedua faktor itulah yang membatasi jumlah panjang gelombang yang melewati penguat. Saat ini terdapat dua pilihan untuk melakukan standarisasi kanal, yaitu menggunakan spasi lamda atau spasi frekuensi. Hubungan antara spasi lamda dan spasi frekuensi adalah:

λ

λ ∆

− ≈

∆ 2

c

f (2.7)

dimana :

Δf = spasi frekuensi (GHz) Δλ = spasi lamda (nm)

λ = panjang gelombang daerah operasi (nm) c = 3x108 m/s

Konversi spasi lamda ke spasi frekuensi (dan sebaliknya) akan menghasilkan nilai yang kurang presisi, sehingga sistem DWDM dengan satuan yang berbeda akan mengalami kesulitan dalam berkomunikasi. ITU-T kemudian menggunakan spasi frekuensi sebagai standar penentuan spasi kanal.

2.6.3 Kelebihan Teknologi DWDM

Secara umum keunggulan teknologi DWDM adalah sebagai berikut[7]: 1. Tepat untuk diimplementasikan pada jaringan telekomunikasi jarak

jauh (long haul) baik untuk sistem point-to-point maupun ring

topology.

2. Lebih fleksibel untuk mengantisipasi pertumbuhan trafik yang tidak terprediksi.

3. Transparan terhadap berbagai terhadap berbagai trafik. Kanal informasi masing-masing panjang gelombang dapat digunakan untuk melewatkan trafik dengan format data dan laju bit yang berbeda. Ketransparanan sistem DWDM dan kemampuan add/drop akan memudahkan penyedia layanan untuk melakukan penambahan dan atau pemisahan trafik.

4. Tepat untuk diterapkan pada daerah dengan perkembangan kebutuhan bandwidth sangat cepat.

Perbandingan teknologi serat optik konvensional dan teknologi DWDM adalah sebagai berikut.

1. Kapasitas serat optik yang dipakai lebih optimal. DWDM dapat mengakomodir banyak cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda dalam sehelai serat optik, sedangkan teknologi serat optik

konvensional hanya dapat mentransmisikan satu panjang gelombang dalam sehelai serat optik.

2. Instalasi jaringan lebih sederhana. Penambahan kapasitas jaringan pada teknologi serat optik konvensional dilakukan dengan memasang kabel serat optik baru, sedangkan pada DWDM cukup dilakukan dengan penambahan beberapa panjang gelombang baru tanpa harus melakukan perubahan fisik jaringan.

3. Penggunaan penguat lebih efisien. DWDM menggunakan penguat optik yang dapat menguatkan beberapa panjang gelombang sekaligus dengan interval penguatan yang lebih jauh, sehingga penguat optik yang digunakan pada DWDM lebih sedikit dibandingkan dengan teknolog serat optik konvensional. Penguat optik yang digunakan dalam teknologi DWDM adalah EDFA. EDFA (Erbium Doped Fiber

Amplifier) merupakan serat optik dari bahan silica (SiO2) dengan

intinya (core) telah dikotori dengan bahan Erbium (Er3+), termasuk ke dalam golongan Rare-Earth Doped Fiber Amplifier. Berikut ini beberapa keunggulan yang dimiliki oleh EDFA, sehingga dapat mendukung teknologi DWDM:

a. Faktor peroleh EDFA sangat tinggi EDFA pada tahap eksperimen memiliki gain sebesar 40 dB. Sedangkan perangkat EDFA komersil mempunyai gain 20-30 dB dengan memompa energi sebesar 10 mW.

b. Bandwidth lebar

Ion Erbium melepaskan foton dengan interval panjang gelombang 1530-1560 nm atau sama dengan bandwidth sebesar 3 THz. Pada interval tersebut redaman yang terjadi pada serat optik hanya berkisar 0.2 dB/km[7], sehingga EDFA dapat memperkuat puluhan sinyal dengan panjang gelombang yang berbeda secara bersamaan. c. Noise Figure EDFA kecil

Noise Figure merupakan perbandingan antara S/Nin dengan

S/Nout, sehingga untuk tansmisi jarak jauh akan menghasilkan akumulasi derau optik, namun dengan adanya tapis optik pada perangkat EDFA maka noise figure yang muncul sangat kecil. d. Daya output yang besar

Daya output pada EDFA meningkat seiring dengan meningkatnya daya diode laser (optical pump).

e. Kemudahan instalasi

EDFA mudah diinstalasi karena EDFA juga berbentuk serat.

4. Biaya pemasangan, pemeliharaan dan pengembangan lebih efisien. Hal ini akibat arsitektur jaringan DWDM lebih sederhana dibandingkan arsitektur jaringan serat optik konvensional.

2.6.4 Elemem Jaringan DWDM

Dalam aplikasi DWDM terdapat beberapa elemen yang memiliki spesifikasi khusus disesuaikan dengan kebutuhan sistem[8]. Elemen tersebut adalah :

1. Wavelength Multiplexer/Demultiplexer

Wavelength Multiplexer berfungsi untuk memultiplikasi kanal-kanal

panjang gelombang optik yang akan ditransmisikan dalam serat optik.

Sedangkan wavelength demultiplexer berfungsi untuk

mendemultiplikasi kembali kanal panjang gelombang yang ditransmisikan menjadi kanal kanal panjang gelombang menjadi seperti semula.

2. Optical Add/Drop Multiplexer (OADM)

Diantara titik multiplexing dan demultiplexing dalam sistem DWDM merupakan daerah dimana berbagai macam panjang gelombang berada, pada beberapa titik sepanjang span ini sering diinginkan untuk dihilangkan atau ditambah dengan satu atau lebih panjang gelombang. OADM (Optical Add/Drop Multiplexer) inilah yang digunakan untuk melewatkan sinyal dan melakukan fungsi add and drop yang bekerja pada level optik.

3. Optical Cross Connect (OXC)

Perangkan OXC (Optical Cross Connect) ini melakukan proses

switching tanpa terlebih dahulu melakukan proses konversi OEO

(Optik-elektrooptik) dan berfungsi untuk merutekan kanal panjang gelombang. OXC ini berukuran NxN dan biasa digunakan dalam konfigurasi jaringan ring yang memiliki banyak node terminal.

4. Optical Amplifier Unit (OAU)

Merupakan penguat optik yang bekerja dilevel optik, yang dapat berfungsi sebagai pre-amplifier, in line-amplifier dan post-amplifier.

2.6.5 Konfigurasi Sistem DWDM

Menurut konfigurasinya sistem DWDM dibagi menjadi 2 (dua)[8] :

1. Sistem DWDM satu arah (one way transmission), pada sistem ini dalam satu serat dapat terjadi beberapa transmisi dengan arah yang sama secara simultan seperti Gambar 2.9[8] berikut ini :

Gambar 2.9 Sistem DWDM satu arah

2. Sistem DWDM dua arah (two way transmission), dimana dalam sebuah serat terjadi dua transmisi dengan arah yang berlawanan secara simultan seperti ditunjukkan pada Gambar 2.10[8]. Dimana pada serat terjadi pengiriman informasi dari DWDM 1 ke DWDM 2 dengan panjang gelombang λ1 dan pada saat yang bersamaan ditransmisikan informasi dari DWDM 2 ke DWDM 1 dengan panjang gelombang λ2.

Gambar 2.10 Sistem DWDM dua arah Source 1

Source 2

Source n

Detektor 1

Detektor 2

Detektor n

Single fiber

DWDM DWDM

Kanal 1

Kanal 2

Kanal n

Kanal 1

Kanal 2

Kanal n

Source 1

Source 2

Detektor 1

Detektor 2 Single fiber

DWDM DWDM 1

2 Kanal 1

Kanal 2

Kanal 1

2.6.6 Sumber Laser DWDM dan Detektor DWDM

Salah satu contoh sumber laser yang digunakan dalam sistem DWDM adalah Distribution Feedback (DFB) laser. DFB memiliki kelebihan mampu mengakses semua bandwidth optik pada jendela transmisi 1550 nm, yang memiliki daya output sampai 25 mW (tunable) dari 1530-1563 nm. APD (Avanlanche Photo Dioda) adalah salah satu jenis detector yang digunakan dalam DWDM, yang memiliki sensitivitas penerimaan yang besar dan akurat.

2.7 Alat Ukur Transmisi Optik

Dalam pengukuran karakteristik optik digunakan alat ukur OTDR (Optical

Time Domain Reflectometer) dan Power Meter yang duraikan sebagai berikut[8].

2.7.1 OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)

OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) adalah alat yang digunakan untuk mendapatkan gambar secara visual karakteristik dari redaman sebuah fiber dalam suatu jaringan. Selain itu, OTDR merupakan alat untuk menentukan lokasi dari fiber optik yang terputus dan juga dapat digunakan untuk menentukan rugi-rugi (loss) pada tiap sambungan atau konektor.

Pada intinya OTDR memiliki 4 fungsi utama, yaitu[8]: 1. Dapat menentukan jarak lokasi pada jaringan yang patah.

2. Dapat menentukan loss dari setiap splice atau total end to end loss. 3. Dapat menentukan redaman serat sepanjang link.

Prinsip kerja OTDR adalah dengan mengirimkan pulsa cahaya ke serat optik berupa sinar laser sampai ke ujung core yang kita ukur. Cahaya yang dikirimkan sebagian dipantulkan kembali ke OTDR, hal tersebut terjadi karena ketidakmurnian dan ketidaksempurnaan serat optik sehingga menyebabkan refleksi sepanjang serat.

Gambar 2.11 Blok Diagram OTDR

Dari Gambar 2.11[8] dapat dijelaskan prinsip kerja dari OTDR. Pulsa generator membangkitkan sebuah pulsa elektrik yang diubah menjadi pulsa optik oleh laser diode. Pulsa tersebut diteruskan ke kabel optik melalui sebuah optical

directional coupler. Pulsa tersebut akan dipantulkan kembali dan jika terjadi

perubahan pada kabel (EVENT), yang disebabkan oleh adanya splicing (sambungan) pada kabel, konektor, microbending (kabel putus). Pulsa balik tersebut diterima kembali oleh optical directional coupler dan diteruskan ke

photodiode yang mengubah kembali menjadi pulsa listrik. Pulsa tersebut diukur

Pulsa Generator

Laser Diode

(LD)

Avalanche photodiode

(APD)

Averaging circuit

DISPLAY

OTDR

Optical directional coupler

besarnya dan ditampilkan di layar display. Lamanya waktu antara pulsa yang dibangkitkan dan pulsa yang diterima akan diukur dan dapat dikonversikan menjadi jarak antara pesawat OTDR dengan EVENT tersebut (splicing, konektor, ujung kabel dan lain – lain).

Beberapa fungsi yang dapat dilakukan oleh OTDR yaitu :

1. Mengukur Loss per satuan panjang

Loss Pada saat Instalasi serat optik mengasumsikan redaman serat optik tertentu dalam loss persatuan panjang. OTDR dapat mengukur redaman sebelum dan setelah instalasi sehingga dapat memeriksa adanya ketidaknormalan seperti bengkokan (bend) atau beban yang tidak diinginkan. Hal ini dapat dilakukan dengan cara :

X[dBW] = A [dB] . α .L [dB] dimana :

X = Besarnya daya untuk jarak L

A = Daya awal yang diberikan OTDR ke serat optik untuk OTDR mini, Amax adalah 31 dBw

α = Redaman (dB/km) L = Panjang

Sehingga dengan membaca grafik X dan L, akan didapat α (redaman), dan dengan membandiingkannya dengan loss budget akan dapat disimpulkan apakah telah terjadi ketidaknormalan.

2. Mengevaluasi sambungan dan konektor

Pada saat instalasi OTDR dapat memastikan apakah redaman sambungan dan konektor masih berada dalam batas yang diperbolehkan.

3. Fault Location

Fault seperti letaknya serat optik atau sambungan dapat saat atau setelah

instalasi, OTDR dapat menunjukkan lokasi faultnya atau ketidaknormalan tersebut. Hal ini dapat dilakukan dengan melihat jarak terjadinya end of

fiber pada OTDR, jika kurang dari jarak sebenarnya maka pada jarak

tersebut terjadi kebocoran/ keretakan (asumsi set OTDR benar). End of

fiber pada OTDR ditandai dengan adanya daya <3 dB (dapat disesuaikan

dengan menset) yang berfluktuasi. OTDR, pulse width, dispersi, rise time merupakan domain waktu, sedangkan bandwidth, merupakan domain frekuensi.

2.7.2 Power Meter

Power meter optical adalah peralatan penting untuk pengukuran daya

dalam sistem komunikasi serat optik. Pengukuran daya adalah salah satu dasar banyak pengukuran serat optik. Nilai untuk pengukuran rugi -rugi dengan daya pada kirim (sumber) atau daya pada akhri penerima yang berbeda – beda. Jenis optical power meter menggunakan bahan semikonduktor photodetector seperti

Silicon (Si), Germanium (Ge), atau Indium Gallium Arsenide (InGaAs),

tergantung pada panjang gelombang yang digunakan. Si detector digunakan pada daerah panjang gelombang 850 nm, sedangkan Ge dan InGaAs detector adalah jenis yang digunakan pada daerah panjang gelombang 1310 and 1550 nm[8].

BAB III

KONFIGURASI TRANSMISI OPTIK MEDAN – UJUNG TANJUNG

3.1 Umum

Sebagai penyedia jaringan telekomunikasi, Indosat memiliki jaringan kabel laut serat optik, terestrial serat optik, microwave, wireless maupun satelit yang paling lengkap dan mampu menghubungkan sistem komunikasi sebuah di dalam negeri dan atau di luar negeri secara on-line. Untuk transmisi jarak jauh atau luar kota (long haul transmission system) digunakan serat optik single mode sebagai media transmisinya.

Pada bab ini akan dibahas tentang jaringan fiber optik Medan – Ujung Tanjung milik PT. Indosat North Sumatera Regional, pengukuran level daya

transmitter dan level daya receiver serta gain dari sistem transmisi optik Medan –

Ujung Tanjung.

3.2 Jaringan Fiber Optik PT. Indosat North Sumatera Regional

PT. Indosat North Sumatera Regional sebagai penyedia jaringan telekomunikasi menggunakan medium transmisi fiber optik sebagai salah satu medium transmisi jarak jauh. Digunakannya serat optik sebagai media transmisi jarak jauh karena kemampuan serat optik yang optik yang baik dalam mengantarkan data dengan kapasitas data yang lebih besar dalam jarak transmisi yang cukup jauh, kecepatan transmisi yang tinggi hingga mencapai ukuran gigabits, serta tingkat kemungkinan hilangnya data yang sangat rendah.

Jaringan fiber optik milik PT. Indosat North Sumatera Regional menghubungkan hampir setiap daerah dan kota mulai dari ujung pulau Sumatera

bagian utara sampai ujung Sumatera bagian selatan. Jaringan ini terbagi atas beberapa segmen besar yaitu :

1. Bandarame (Banda Aceh – Pangkalan Brandan – Medan) 2. Meparu (Medan – Pekan Baru)

3. Baparu (Batam – Pekan Baru)

4. Paku Baru (Padang – Payakumbuh – Pekan Baru) 5. Parisidan (Pariaman – Padang Sidempuan – Medan) 6. Jabat (Jambi – Batam)

7. Palembaru (Palembang – Pekan Baru)

8. Balaprabang (Bandar Lampung – Prabumulih – Palembang)

masing – masing dari segmen besar akan melalui beberapa segmen kecil. Pada segmen – segmen kecil terdapat perangkat DWDM yang didalamnya memiliki komponen OADM atau hanya Repeater. Pada repeater hanya berfungsi sebagai penguat.

Tipe serat optik yang digunakan adalah G.652 D yang merupakan standar rekomendasi ITU-T dengan karakteristik kabel optik tipe single mode dengan jumlah core sebanyak 48 core. PT. INDOSAT, Tbk menggunakan kabel fiber optik tipe G.652 karena merupakan tipe fiber yang sering digunakan saat ini dan

semua tipe dari tipe fiber yang ada sekarang ini menyesuaikan dengan tipe G.652. Konstruksi kabel serat optik yang digunakan adalah jenis duct (bawah

tanah). Jaringan transmisi serat optik bawah tanah disebut sebagai jaringan transmisi backbone. Spesifikasi teknik kabel serat optik dapat dilihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Spesifikasi teknis transmisi fiber optik PT. INDOSAT, Tbk

Karakteristik Nilai

Tipe kabel Single mode

Mode Field Diameter (1310 nm) 0,5µm Mode Field Diameter (1550 nm) 0,5µm

Diameter Cladding (1310 nm) 2µm

Diameter Cladding (1550) 2µm

Attenuasi maksimum pada 1310 nm 0,4 dB/Km

Attenuasi maksimum pada 1550 nm 0,2 dB/Km

Rugi-rugi connector 0,5 dB

Rugi-rugi splicing 0.08 dB

Pelebaran Pulsa 17 ps/km

Margin Daya 5 dB

Teknik multipleks Dense Wavelength-Division

Multiplexing (WDM)

3.3 Konfigurasi Jaringan Transmisi Optik Medan – Ujung Tanjung

Jaringan transmisi optik Medan – Ujung Tanjung milik PT. Indosat merupakan bagian dari segmen besar jaringan transmisi optik Meparu (Medan – Pekan Baru). Untuk konfigurasi jaringan transmisi serat optik PT. Indosat link Medan – Ujung Tanjung dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Perangkat DWDM yang digunakan pada transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung dengan laju bit sampai STM-64 (10 Gbps).

Pada link kabel optik dari Medan – Ujung Tanjung milik PT. Indosat terbagi dalam 6 segmen seperti pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Konfigurasi jaringan transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung Keterangan :

: Terminal pelanggan : Shelter DWDM : Shelter Repeater

Segmen pertama dimulai dari SGI Medan PKM sampai Shelter Tebing Tinggi, digunakan kabel optik sepanjang 103 km. Segmen kedua dimulai dari Shelter Tebing Tinggi sampai Shelter Simpang Kawat, digunakan kabel optik sepanjang 107 km. Segmen ketiga mulai dari Shelter Simpang Kawat sampai Shelter Rantau Prapat, digunakan kabel optik sepanjang 102 km. Pada segmen kelima dimulai dari Shelter Rantau Prapat sampai Shelter Bagan Batu digunakan kabel optik sepanjang 103 km. Dan pada segmen keenam dimulai dari Shelter Bagan Batu sampai Shelter Ujung Tanjung, digunakan kabel optik sepanjang 90 km. Untuk SGI Medan PKM, Shelter Tebing Tinggi dan Shelter Rantau Prapat meggunakan perangkat DWDM dengan komponen OADM, sedangkan untuk Shelter Simpang Kawat, Bagan Batu dan Ujung Tanjung menggunakan perangkat DWDM dengan hanya komponen repeater atau sebagai penguat sinyal transmisi. Kabel optik link Medan – Ujung Tanjung ini menggunakan kabel serat optik dengan tipe single

mode dan menggunakan panjang gelombang 1310 nm dan 1550 nm dengan 24

jumlah core per kabel dan konstruksi tipe duct. Single mode biasa digunakan untuk jarak beberapa puluhan meter hingga 100 km tergantung jumlah loss

Tebing Tinggi Simpang Kawat Rantau Prapat Bagan Batu Ujung Tanjung

rugi) yang disebabkan oleh konektor, splicing, daya transmitter dan sensitivitas penerima dari perangkat aktif.

3.3.1 Segmen Medan PKM

Segmen Medan PKM atau dikenal dengan istilah segmen MDN_PKM yang berarti Medan_Perintis Kemerdekaan merupakan segmen dimana di dalamnya terdapat perangkat DWDM sebagai terminasi pelanggan dari Medan ke seluruh pelanggan yang terdapat di seluruh pulau Sumatera. Konfigurasi perangkat DWDM segmen MDN_PKM dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen MDN_PKM Keterangan :

: Pelanggan

OBU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -3dBm IN dan 20dBm out

OAU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -4dBm IN dan 20 dBm out, Gain (24~36)dB

Pada perangkat DWDM segmen MDN_PKM sisi transmistter Medan – Ujung Tanjung seluruh terminal pelanggan dengan masing – masing laju bit 10 Gbps akan di multiplex ke dalam satu kanal. Kemudian akan diteruskan ke card

in out Mux

out in Mux

O A U 0 3 (c)

O B U 0 3 (c)

Ke TBT

module OBU03(c) yang berfungsi menguatkan sinyal transmisi untuk diteruskan

ke kabel transmisi optik menuju Shelter Tebing Tinggi. Sedangkan pada sisi

transmitter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang ditransmisikan dari Shelter

Tebing Tinggi akan diteruskan ke card module OAU03(c) untuk dikuatkan dan akan kembali di-demultiplex ke seluruh terminal pelanggan di Medan.

3.3.2 Segmen Tebing Tinggi

Segmen Tebing Tinggi atau dikenal dengan istilah segmen TBT merupakan segmen dimana di dalamnya terdapat perangkat DWDM sebagai terminasi pelanggan dari Medan ke seluruh pelanggan yang terdapat di seluruh kawasan jangkauan Shelter Tebing Tinggi dan terminasi sinyal informasi ke Shelter Simpang Kawat. Konfigurasi perangkat DWDM segmen TBT dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen TBT Keterangan :

: Pelanggan

OAU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -4dBm IN dan 20 dBm out, Gain (24~36)dB

MUX – DEMUX : Card MUX-DEMUX

OBU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -3dBm IN dan 20dBm out

in out

out in O B U 0 3 (c) O B U 0 3 (c)

in out

out out in in

O B U 0 3 (c) Dari MDN PKM

Ke MDN PKM

MUX- DEMUX

MUX - DEMUX

Ke SPKW Dari SPKW O P U 0 3 (c) D C M D C M O B U 0 3 (c)

OPU03(c) : Card Module Optical Pre - Amplifier Unit (23dB Gain, 15dBm out)

Pada perangkat DWDM segmen TBT sisi transmistter Medan – Ujung Tanjung, sinyal informasi dari SGI MDN_PKM yang ditranmisikan melalui kebel transmisi optik akan diteruskan ke card module OAU03(c) yang berfungsi sebagi penguat sinyal. Kemudian sinyal diteruskan ke card MUX – DEMUX. Tujuan sinyal informasi kembali di-multiplex dan di-demultiplex adalah memperbaiki kulitas sinyal. Keluaran dari sinyal informasi yang di-demux ke dalam satu kanal diteruskan ke card OBU03(c) untuk menguatkan sinyal transmisi dan kemudian ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter Simpang Kawat melalui medium transmisi kabel optik.

Sedangkan pada sisi transmitter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang ditransmisikan dari Shelter Simpang Kawat akan diteruskan ke card module OPU03(c) yang berfungsi sebagai penguat awal sinyal transmisi. Kemudian sinyal diteruskan card module OBU03(c) untuk kembali mendapat penguat sinyal. Selanjutnya sinyal diteruskan ke card MUX – DEMUX untuk kembali di-mux dan di-demultiplex yang bertujuan memperbaiki kualitas sinyal transmisi. Keluaran dari sinyal yang di-demux diteruskan ke card module OBU03(c) untuk kembali mendapat penguat sinyal. Kemudian sinyal keluaran card module OBU03(c) ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju SGI MDN_PKM melalui medium transmisi kabel optik.

3.3.3 Segmen Simpang Kawat

Segmen Simpang Kawat atau dikenal dengan istilah segmen SPKW merupakan segmen dimana di dalamnya terdapat perangkat DWDM yang hanya berfungsi sebagai repeater atau penguat sinyal transmisi. Pada segmen SPKW tidak terdapat card mux dan demux. Dalam perencanaan jaringan fiber optik jarak jauh (long haul) diperlukan segmen repeater untuk mengurangi besarnya redaman yang terjadi saat transmisi. Jumlah dari segmen repeater bergantung pada jarak transmisi dan besarnya redaman yang terjadi saat transmisi. Konfigurasi perangkat DWDM segmen SPKW dapat dilihat pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen SPKW Keterangan :

: Konektor ODF (Optical Distribution Frame)

OAU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -4dBm IN dan 20 dBm out, Gain (24~36)dB

OBU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -3dBm IN dan 20dBm out

OPU03(c) : Card Module Optical Pre - Amplifier Unit (23dB Gain, 15 dBm out)

Pada perangkat DWDM segmen SPKW sisi transmistter Medan – Ujung Tanjung, sinyal informasi dari Shelter TBT yang ditranmisikan melalui kebel

in out in out

out in O P U 0 3 (c) O B U 0 3 (c) O A U 0 3 (c Dari TBT Ke TBT Ke RAP Dari RAP D C M D C M

transmisi optik akan diteruskan ke card module OPU03(c) yang berfungsi sebagi penguat awal sinyal transmisi. Kemudian sinyal diteruskan ke card module OBU03(c) untuk menguatkan kembali sinyal transmisi dan kemudian ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter Rantau Prapat melalui medium transmisi kabel optik.

Sedangkan pada sisi tranmistter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang ditransmisikan dari Shelter Rantau Prapat akan diteruskan ke card module OAU03(c) yang berfungsi menguatkan sinyal transmisi. Kemudian sinyal keluaran card module OAU03(c) ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter TBT melalui medium transmisi kabel optik.

3.3.4 Segmen Rantau Prapat

Segmen Rantau Prapat atau dikenal dengan istilah RAP merupakan segmen dimana di dalamnya terdapat perangkat DWDM sebagai terminasi pelanggan dari Medan – Tebing Tinggi ke seluruh pelanggan yang terdapat di seluruh kawasan jangkauan Shelter Rantau Prapat dan terminasi sinyal informasi ke Shelter Bagan Batu. Konfigurasi perangkat DWDM segmen RAP dapat dilihat pada Gambar 3.5.

Gambar 3.5 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen RAP

in out

out in O B U 0 3 (c) O A U 0 3 (c)

in out

out in O B U 0 3 (c) O A U 0 3 (c) Dari SPKW Ke SPKW MUX- DEMUX MUX - DEMUX

Ke BGBT Dari BGBT D C M D C M

Keterangan :

: Pelanggan

OAU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -4dBm IN dan 20 dBm out, Gain (24~36)dB

MUX – DEMUX : Card MUX-DEMUX

OBU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -3dBm IN dan 20dBm out

Pada perangkat DWDM segmen RAP sisi transmistter Medan – Ujung Tanjung, sinyal informasi dari Sehlter SPKW yang ditranmisikan melalui kabel transmisi optik akan diteruskan ke card module OAU03(c) yang berfungsi sebagai penguat sinyal. Kemudian sinyal diteruskan ke card MUX – DEMUX. Tujuan sinyal informasi kembali di-multiplex dan di-demultiplex adalah memperbaiki kulitas sinyal. Keluaran dari sinyal informasi yang di-demux ke dalam satu kanal diteruskan ke card OBU03(c) untuk menguatkan sinyal transmisi dan kemudian ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter Bagan Batu melalui medium transmisi kabel optik.

Sedangkan pada sisi transmitter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang ditransmisikan dari Shelter Simpang Kawat akan diteruskan ke card module OAU03(c) yang berfungsi untuk menguatkan sinyal transmisi.. Selanjutnya sinyal diteruskan ke card MUX – DEMUX untuk kembali di-mux dan di-demultiplex yang bertujuan memperbaiki kualitas sinyal transmisi. Keluaran dari sinyal yang di-demux diteruskan ke card module OBU03(c) untuk kembali mendapat penguat sinyal. Kemudian sinyal keluaran card module OBU03(c) ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter SPKW melalui medium transmisi kabel optik.

3.3.5 Segmen Bagan Batu

Segmen Simpang Kawat atau dikenal dengan istilah segmen BGBT. Sama seperti Shelter SPKW, Shelter BGBT merupakan segmen dimana di dalamnya terdapat perangkat DWDM yang hanya berfungsi sebagai repeater atau penguat sinyal transmisi. Konfigurasi perangkat DWDM segmen BGBT dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen BGBT Keterangan :

: Konektor ODF (Optical Distribution Frame)

OAU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -4dBm IN dan 20 dBm out, Gain (24~36)dB

Pada perangkat DWDM segmen SPKW sisi transmitter Medan – Ujung Tanjung, sinyal informasi dari Shelter TBT yang ditranmisikan melalui kabel transmisi optik akan diteruskan ke card module OAU03(c) yang berfungsi sebagai penguat sinyal transmisi. Kemudian sinyal dari card module OAU03(c) ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter Ujung Tanjung melalui medium transmisi kabel optik.

in out

out in O

A U 0 3 (c)

O A U 0 3 (c)

Ke UTJ

Dari UTJ Ke RAP

Dari RAP DC

M

D C M

Sedangkan pada sisi transmitter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang ditransmisikan dari Shelter Ujung Tanjung akan diteruskan ke card module OAU03(c) yang berfungsi menguatkan sinyal transmisi. Kemudian sinyal keluaran card module OAU03(c) ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter RAP melalui medium transmisi kabel optik.

3.3.6 Segmen Ujung Tanjung

Segmen Simpang Kawat atau dikenal dengan istilah segmen UTJ. Sama seperti Shelter SPKW dan Shelter BGBT, Shelter UTJ merupakan segmen dimana di dalamnya terdapat perangkat DWDM yang hanya berfungsi sebagai repeater atau penguat sinyal transmisi. Konfigurasi perangkat DWDM segmen UTJ dapat dilihat pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Konfigurasi Perangkat DWDM Segmen UTJ Keterangan :

: Konektor ODF (Optical Distribution Frame)

OBU03(c) : Card Module Optical Amplifier Unit, max -3dBm IN dan 20dBm out

OBU05(c) : Card Module Optical Amplifier Booster Unit (23 dB Gain, 23 dBm out)

in out in out

out in out in O P U 0 3 (c) O B U 0 5 (c) O B U 0 3 (c) O P U 0 3 (c) Ke Duri Dari Duri Ke BGBT Dari BGBT D C M D C M

OPU03(c) : Card Module Optical Pre – Amplifier Unit (23dB Gain, 15 dBm out)

Pada perangkat DWDM segmen UTJ sisi transmitter Medan – Ujung Tanjung, sinyal informasi dari Shelter BGBT yang ditranmisikan melalui kabel transmisi optik akan diteruskan ke card module OPU05(c) yang berfungsi sebagai penguat awal sinyal transmisi. Kemudian sinyal diteruskan ke card module OBU05(c) untuk menguatkan kembali sinyal transmisi dan kemudian sinyal keluaran OBU059(c) ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter Duri melalui medium transmisi kabel optik.

Sedangkan pada sisi transmitter Ujung Tanjung - Medan, sinyal yang ditransmisikan dari Shelter Duri akan diteruskan ke card module OPU03(c) yang berfungsi sebagai penguat awal sinyal transmisi. Kemudian sinyal keluaran card

module OPU03(c) diteruskan ke card module OBU03(c) dimana sinyal akan

mendapat penguat sinyal kembali. Kemudian sinyal ditransmisikan keluar dari perangkat DWDM menuju Shelter BGBT melalui medium transmisi kabel optik.

3.4 Pengukuran Karakteristik Optik Link Medan – Ujung Tanjung

Pada tugas akhir ini karakteristik yang akan diukur adalah level daya

transmitter, level receiver daya input dan gain pada setiap segmen transmisi optik

link Medan – Ujung Tanjung baik dari sisi transmitter Medan – Ujung Tanjung maupun dari sisi transmitter Ujung Tanjung – Medan dimana masing – masing segmen memiliki perangkat DWDM yang berisi card – card module penguat dan

mux-demux. Data pengukuran merupakan data pengukuran setahun setelah

data pengkuran pada saat instalasi awal yang telah ada. Pengukuran dilakukan di ruangan transmisi backbone PT. Indosat North Sumatera Regional.

Semua peralatan pengukuran telah terhubung secara terintegrasi dengan menggunakan software pada komputer pengontrol jaringan. Setiap segmen yang akan diukur akan menampilkan card module yang dimiliki oleh masing – masing perangkat DWDM. Dari hasil pengukuran menampilkan pembacaan dari nilai level daya transmitter, nilai level daya receiver dan nilai gain dari masing – masing card module. Hasil pengukuran dan analisis hasil pengukuran akan dibahas pada bab selanjutnya.

BAB IV

ANALISIS HASIL PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN

4.1 Umum

Dari pengukuran yang telah dilakukan pada sistem transmisi optik link

Medan – Ujung Tanjung (studi kasus PT. INDOSAT), maka didapatkan data nilai level daya output, level daya input dan gain dari setiap card module di dalam perangkat DWDM setiap segmen.

Pada bab ini akan dibahas analisis karakteristik dari sistem transmisi optik

link Medan – Ujung Tanjung dengan perhitungan dan perbandingan perhitungan

besar redaman kabel transmisi optik dari data hasil pengukuran. Besar redaman untuk menentukan parameter yang mempengaruhi kinerja sistem transmisi optik Medan – Ujung Tanjung, dan hal – hal yang dibutuhkan untuk memperbaiki kualitas kinerja sistem.

4.2 Hasil Pengukuran

Pengukuran karakteristik optik pada sistem transmisi optik Medan – Ujung Tanjung dilakukan untuk sisi transmitter Medan – Ujung Tanjung dan sisi

transmitter sebaliknya Ujung Tanjung – Medan setiap segmen saat sistem

transmisi setahun beroperasional.

4.2.1 Sisi Transmitter Medan - Ujung Tanjung

Sisi transmitter pada transmisi optik Medan – Ujung Tanjung merupakan informasi yang dikirim melalui setiap segmen antara SGI Medan sampai Shelter Ujung Tanjung. Hasil pengukuran karakteristik optik pada transmisi optik link

Medan – Ujung Tanjung untuk sisi transmitter Medan – Ujung Tanjung dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Tabel hasil pengukuran karakteristik untuk sisi transmitter optik pada transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung saat sistem transmisi setahun beroperasional

Medan Tebing Tinggi Simpang

Kawat

Rantau Prapat Bagan Batu

Ujung Tanjung

Card Module

OBU03 OAU03 OBU03 OPU03 OBU03 OAU03 OBU03 OAU03 OPU03 OBU05

Daya Input (dBm)

-9.5 -14.3 -10.3 -14.2 -10.3 -12.4 -7.9 -10.1 -11.8 -6.4

Daya Output (dBm)

12 10 10.7 9 13.3 14 16.1 14 9.2 16.6

Gain

(dB) 23 24.2 21 23.1 23.6 24.8 24 24.8 21 23

4.2.2 Sisi Transmitter Ujung Tanjung – Medan

Sisi transmitter pada transmisi optik Medan – Ujung Tanjung merupakan informasi yang dikirim melalui setiap segmen antara Shelter Ujung Tanjung sampai SGI Medan. Hasil pengukuran karakteristik optik pada transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung untuk sisi transmitter Ujung Tanjung – Medan dapat dilihat pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Tabel hasil pengukuran karakteristik untuk sisi transmitter optik pada transmisi optik link Ujung Tanjung – Medan saat sistem transmisi setahun beroperasional

Ujung Tanjung Bagan

Batu

Rantau Prapat Simpang Kawat

Tebing Tinggi Medan

Card Module

OPU03 OBU03 OAU03 OAU03 OBU03 OAU03 OPU03 OBU03 OBU03 OAU03

Daya Input (dBm)

-21.2 -12.3 -19.2 -19.1 -16 -19.5 -19.9 -10.3 -15.3 -19.9

Daya Output (dBm)

4.3 11.7 8.3 10.7 8.2 5.9 2.9 10.8 8.3 5.9

Gain

4.3 Perhitungan Redaman (Loss) Saluran Transmisi Optik Medan –

Ujung Tanjung dengan Data Pengukuran Level Daya

Berdasarkan data hasil pengukuran (Tabel 4.1 dan Tabel 4.2) maka didapatkan nilai redaman (loss) sepanjang kabel transmisi masing – masing segmen dengan menggunakan Persamaan 2.5.

4.3.1 Redaman (Loss) pada Sisi Transmitter Medan – Ujung Tanjung Saat

Sistem Transmisi Setahun Beroperasional

Redaman (loss) pada sisi transmitter Medan – Ujung Tanjung merupakan redaman kabel transmisi yang menghubungkan tiap segmen dari segmen Medan_PKM sampai segmen UTJ. Daya output (Pout) adalah daya yang keluar dari perangkat DWDM setiap segmen, sedangkan nilai daya input (Pin) adalah daya yang masuk atau diterima oleh perangkat DWDM. Dan untuk nilai margin daya adalah sebesar 5 dB.

a. Transmisi Optik Medan – Tebing Tinggi Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 12 – (-14,3) – (-5) = 31,3 dB

b. Transmisi Optik Tebing Tinggi – Simpang Kawat Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 10,7 – (-14,2) – (-5) = 29,9 dB

c. Transmisi Optik Simpang Kawat – Rantau Prapat Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 13,3 – (-12,4) – (-5) = 30,7 dB

d. Tranmsisi Optik Rantau Prapat – Bagan Batu Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 16,1 – (-10,1) – (-5) = 31,2 dB

e. Transmisi Optik Bagan Batu – Ujung Tanjung Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 14 – (-11,8) – (-5) = 30,8 dB

4.3.2 Redaman (Loss) pada Sisi Transmitter Ujung Tanjung – Medan Saat

Sistem Transmisi Setahun Beroperasional

Redaman (Loss) pada sisi transmitter Ujung Tanjung – Medan merupakan redaman kabel transmisi yang menghubungkan tiap segmen dari segmen UTJ sampai segmen Medan_PKM. Daya output (Pout) adalah daya yang keluar dari perangkat DWDM setiap segmen, sedangkan nilai daya input (Pin) adalah daya yang masuk atau diterima oleh perangkat DWDM.

a. Transmisi Optik Ujung Tanjung – Bagan Batu Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 11,7 – (-19,2) – (-5) = 35,9 dB

b. Transmisi Optik Bagan Batu – Rantau Prapat Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 8,3 – (-19,1) – (-5) = 32,4 dB

c. Transmisi Optik Rantau Prapat – Simpang Kawat Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 8,2 – (-19,5) – (-5) = 32,7 dB

d. Transmisi Optik Simpang Kawat – Tebing Tinggi Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 5,9 – (-19,9) – (-5) = 30,8 dB

e. Transmisi Optik Tebing Tinggi – Medan Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 8,3 – (-19,9) – (-5) = 323,2 dB

4.4 Data Pengukuran Instalasi Awal

Data pengukuran karakteristik optik pada transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung pada saat instalasi awal perangkat dilakukan oleh vendor penyedia perangkat dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan Tabel 4.4

Tabel 4.3 Tabel data pengukuran karakteristik optik untuk sisi transmitter optik pada transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung saat instalsi awal

Medan Tebing Tinggi Simpang

Kawat

Rantau Prapat Bagan Batu

Ujung Tanjung

Card Module

OBU03 OAU03 OBU03 OPU03 OBU03 OAU03 OBU03 OAU03 OPU03 OBU05

Daya Input (dBm)

-9.5 -14.4 -10.8 -13.7 -9.9 -14.9 -11.1 -13.2 -14.1 -6.5

Daya Output (dBm)

13.4 10.5 13.7 9.4 13.5 10.6 13 11.1 7.1 15.5

Gain

(dB) 22.9 24.6 24.5 23.1 24 26.8 24 23.8 22.1 22.2

Tabel 4.4 Tabel hasil pengukuran karakteristik optik untuk sisi transmitter optik pada transmisi optik link Ujung Tanjung – Medan saat instalasi awal

Ujung Tanjung Bagan

Batu

Rantau Prapat Simpang Kawat

Tebing Tinggi Medan

Card Module

OPU03 OBU03 OAU03 OAU03 OBU03 OAU03 OPU03 OBU03 OBU03 OAU03

Daya Input (dBm)

-21.5 -12.5 -13 -14.7 -10.6 -15 -16.3 -11.7 -9.9 -14.5

Daya Output (dBm)

4.1 11.5 12.8 13.1 12.4 9.4 6.5 11.1 11.1 10.4

Gain

(dB) 25 24 25.6 27.5 24.9 24 22.5 22.9 21 24.5

4.5 Perhitungan Redaman (Loss) Saluran Transmisi Optik Medan –

Ujung Tanjung dengan Data Pengukuran Level Daya Saat Instalasi

Awal

Berdasarkan data hasil pengukuran pada Tabel 4.4 dan Tabel 4.5 maka didapatkan nilai redaman (loss) sepanjang kabel transmisi masing – masing segmen dengan menggunakan Persamaan 2.5.

4.5.1 Redaman (Loss) pada Sisi Transmitter Medan – Ujung Tanjung Saat

Instalasi Awal

Redaman (Loss) pada sisi transmitter Medan – Ujung Tanjung merupakan redaman kabel transmisi yang menghubungkan tiap segmen dari segmen Medan_PKM sampai segmen UTJ. Daya output (Pout) adalah daya yang keluar dari perangkat DWDM setiap segmen, sedangkan nilai daya input (Pin) adalah daya yang masuk atau diterima oleh perangkat DWDM. Dan untuk nilai margin daya adalah sebesar 5 dB.

a. Transmisi Optik Medan – Tebing Tinggi Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 13.4 – (-14.4) – (-5) = 32.8 dB

b. Transmisi Optik Tebing Tinggi – Simpang Kawat Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 13,7 – (-13,7) – (-5) = 32.4 dB

c. Transmisi Optik Simpang Kawat – Rantau Prapat Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 13.5 – (-14,9) – (-5) = 35.4 dB

d. Tranmsisi Optik Rantau Prapat – Bagan Batu Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 13 – (-13,2) – (-5) = 31,2 dB

e. Transmisi Optik Bagan Batu – Ujung Tanjung Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 11.1 – (-14,1) – (-5) = 30,2 dB

4.5.2 Redaman (Loss) pada Sisi Transmitter Ujung Tanjung – Medan Saat

Instalasi Awal

Redaman (Loss) pada sisi transmitter Ujung Tanjung – Medan merupakan redaman kabel transmisi yang menghubungkan tiap segmen dari segmen UTJ sampai segmen Medan_PKM. Daya output (Pout) adalah daya yang keluar dari perangkat DWDM setiap segmen, sedangkan nilai daya input (Pin) adalah daya yang masuk atau diterima oleh perangkat DWDM.

a. Transmisi Optik Ujung Tanjung – Bagan Batu Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 11.5 – (-13) – (-5) = 29.5dB

b. Transmisi Optik Bagan Batu – Rantau Prapat Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 12.8 – (-14.7) – (-5) = 32,5 dB

c. Transmisi Optik Rantau Prapat – Simpang Kawat Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 12.4 – (-15) – (-5) = 32,4 dB

d. Transmisi Optik Simpang Kawat – Tebing Tinggi Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 9.4 – (-16.3) – (-5) = 30.7 dB

e. Transmisi Optik Tebing Tinggi – Medan Redaman (Loss) = Pout – Pin - Ms

= 11.1 – (-14.5) – (-5) = 30.6 dB

4.6 Perhitungan Redaman (Loss) Total Saluran Transmisi Optik Medan –

Ujung Tanjung dengan Parameter Link Power Budget

Perhitungan redaman saluran total dengan parameter link power budget dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.3. Besar redaman (loss) saluran total transmisi optik Medan – Ujung Tanjung untuk sisi transmitter Medan – Ujung Tanjung dan sis transmitter (Ujung Tanjung – Medan) adalah sama dan dipengaruhi oleh beberapa parameter antara lain sebagai berikut : ns (jumlah

splicing), αs (redaman splicing), nc (jumlah konektor atau OTB), αc (redaman

konektor), L (panjang serat), dan αf (redaman serat). Data parameter ns, αs, nc, αc,

dan L dapat dilihat pada Lampiran Data Hasil Pengukuran (Tabel 1.5 dan Tabel 1.6)

a. Transmisi Optik Medan – Tebing Tinggi Dimana : ns = 51

αs = 0,08 dB

αc = 0,5 dB

αf = 0,2 dB/km

L = 103 km

Redaman (Loss) total saluran = nc.αc + ns.αs+ αf.L

=2.0,5dB + 51.0,08dB + 0,2dB/km.103km = 1 dB+ 4,08 dB + 20,6 dB

= 25.68 dB

b. Transmisi Optik Tebing Tinggi – Simpang Kawat Dimana : ns = 53

αs = 0,08 dB

nc = 2

αc = 0,5 dB

αf = 0,2 dB/km

L = 107 km

Redaman (Loss) total saluran = nc.αc + ns.αs + αf.L

= 2.0,5dB + 53.0,08dB + 0,2dB/km.107km = 1 dB + 4,24 dB + 21,4 dB

= 26,64 dB

c. Transmisi Optik Simpang Kawat – Rantau Prapat Dimana : ns = 51

αs = 0,08 dB

nc = 2 αc = 0,5 dB

6. Bertambahnya nilai redaman atau berkurangnya level daya terima suatu perangkat dapat dipengaruhi juga oleh faktor pembengkokan serat (bend) dan penambahan splicer karena kabel putus.

5.2 Saran

Berdasarkan analisis, maka saran yang dapat penulis berikan adalah : 1. Perhitungan rugi – rugi transmisi lainnya seperti linear and non linear

scattering losses, fiber bend loss dan polarisasi dapat dilakukan untuk menambah teori karakteristik transmisi optik

2. Akan lebih baik jika analisis penguatan dapat dihitung sebagai perbaikan kinerja sistem transmisi.

DAFTAR PUSTAKA

1. Keiser Gerd, 2000, Optical Fiber Communication, Edisi Ketiga, McGraw-Hill Companies, USA, hal 63 – 65.

2. Agrawal. P Govind, 2002, Fiber Optic Communication System, Edisi Ketiga, A John Wiley & Sons, Inc Publcations, New York, USA, hal 15 – 28.

3. Jhon M. Senior, 1992, Optical Fiber Communication Principal and Practice, Edisi Kedua, Prentice Hall International (UK), hal 84 – 145.

4. PT. Telekomunikasi Indonesia, 2004, Tbk, Dasar Sistem Komunikasi Optik, PT. Telekomunikasi Indonesia, Tbk TelkomRisTI (R & D Center) Bandung, hal 36 – 53.

5. Zanger Henry and Zanger Cynthia, 1991, Fiber Optics Communication and Other Applications, Macmillian Publishing Company, a division of Macmillian, Inc Republic of Singapore, hal 60 – 73. 6. Gilang, Kamal, dkk, Teknologi WDM dan Serat Optik, Departemen

Teknik Elektro Universitas Indonesia, hal 5 - 6.

7. Laude Jean-Pierre, 2002, DWDM Fundamentals, Components and Applications, Artech House Inc, London, hal 2 – 16.

8. Gumaste Ashwin, Antony Tony, 2002, DWDM Network Designs and Engineering Solutions, Cisco Press, hal 59 – 66, hal 302 – 310.

LAMPIRAN

DATA HASIL PENGUKURAN

1.1 Tabel hasil pengukuran karakteristik untuk sisi transmitter optik pada transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung

Medan Tebing Tinggi Simpang

Kawat

Rantau Prapat Bagan Batu

Ujung Tanjung Card

Module

OBU03 OAU03 OBU03 OPU03 OBU03 OAU03 OBU03 OAU03 OPU03 OBU05

Daya Input (dBm)

-9.5 -14.3 -10.3 -14.2 -10.3 -12.4 -7.9 -10.1 -11.8 -6.4

Daya Output (dBm)

12 10 10.7 9 13.3 14 16.1 14 9.2 16.6

Gain

(dB) 23 24.2 21 23.1 23.6 24.8 24 24.8 21 23

1.2 Tabel hasil pengukuran karakteristik untuk sisi transmitter optik pada transmisi optik link Ujung Tanjung - Medan

Ujung Tanjung Bagan Batu

Rantau Prapat Simpang Kawat

Tebing Tinggi Medan Card

Module

OPU03 OBU03 OAU03 OAU03 OBU03 OAU03 OPU03 OBU03 OBU03 OAU03

Daya Input (dBm)

-21.2 -12.3 -19.2 -19.1 -16 -19.5 -19.9 -10.3 -15.3 -19.9

Daya Output (dBm)

4.3 11.7 8.3 10.7 8.2 5.9 2.9 10.8 8.3 5.9

Gain

(dB) 25.5 24 27.5 34.5 24.2 25.4 22.8 21.1 23.6 25.8

1.3 Tabel data pengukuran karakteristik optik untuk sisi transmitter optik pada transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung saat instalsi awal

Medan Tebing Tinggi Simpang

Kawat

Rantau Prapat Bagan Batu

Ujung Tanjung Card

Module

OBU03 OAU03 OBU03 OPU03 OBU03 OAU03 OBU03 OAU03 OPU03 OBU05

Daya Input (dBm)

-9.5 -14.4 -10.8 -13.7 -9.9 -14.9 -11.1 -13.2 -14.1 -6.5

(dBm) Gain

(dB) 22.9 24.6 24.5 23.1 24 26.8 24 23.8 22.1 22.2

1.4 Tabel data pengukuran karakteristik optik untuk sisi transmitter optik pada transmisi optik link Ujung Tanjung - Medan saat instalsi awal

Ujung Tanjung Bagan Batu

Rantau Prapat Simpang Kawat

Tebing Tinggi Medan Card

Module

OPU03 OBU03 OAU03 OAU03 OBU03 OAU03 OPU03 OBU03 OBU03 OAU03

Daya Input (dBm)

-21.5 -12.5 -13 -14.7 -10.6 -15 -16.3 -11.7 -9.9 -14.5

Daya Output (dBm)

4.1 11.5 12.8 13.1 12.4 9.4 6.5 11.1 11.1 10.4

Gain

(dB) 25 24 25.6 27.5 24.9 24 22.5 22.9 21 24.5

1.5 Spesifikasi teknis kabel serat optik yang digunakan PT. INDOSAT Tbk

Karakteristik Nilai

Tipe kabel Single mode

Mode Field diameter (1310 nm) 0,5µm

Mode Field Diameter (1550 nm) 0,5µm

Diameter Cladding (1310 nm) 2µm

Diameter Cladding (1550) 2µm

Attenuasi maksimum pada 1310 nm 0,4 dB/Km Attenuasi maksimum pada 1550 nm 0,2 dB/Km

Rugi-rugi connector 0,5 dB

Rugi-rugi splicing 0.08 dB

Pelebaran Pulsa 17 ps/km

Teknik multipleks Dense Wavelength-Division

1.6 Spesifikasi sistem transmisi optik link Medan – Ujung Tanjung 1.6.1 Segmen Medan – Tebing Tinggi

Segmen Medan – Tebing Tinggi Nilai

Jumlah sambungan 51

Jumlah connector 2

Jarak Transmisi 103 km

1.6.2 Segmen Tebing Tinggi – Simpang Kawat

Segmen Tebing Tinggi – Simpang Kawat

Nilai

Jumlah sambungan 53

Jumlah connector 2

Jarak Transmisi 107 km

1.6.3 Segmen Simpang Kawat – Rantau Prapat

Segmen Medan – Tebing Tinggi Nilai

Jumlah sambungan 51

Jumlah connector 2

Jarak Transmisi 102 km

1.6.4 Segmen Rantau Prapat – Bagan Batu

Segmen Medan – Tebing Tinggi Nilai

Jumlah sambungan 51

Jumlah connector 2

1.6.5 Segmen Bagan Batu – Ujung Tanjung

Segmen Medan – Tebing Tinggi Nilai

Jumlah sambungan 45

Jumlah connector 2