MODERNISASI JARINGAN AKSES TEMBAGA DENGAN FIBER OPTIK SAMPAI DENGAN KE PELANGGAN
MODERNISASI JARINGAN AKSES TEMBAGA DENGAN FIBER OPTIK SAMPAI DENGAN KE PELANGGAN Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Jurusan Teknik Telekomunikasi Oleh : (100422002) ASTRID HARERA ROYANI HSB DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR MODERNISASI JARINGAN AKSES TEMBAGA DENGAN FIBER OPTIK SAMPAI DENGAN KE PELANGGAN Disusun Oleh : ASTRID HARERA ROYANI HASIBUAN NIM. (100422002) DISETUJUI DAN DISYAHKAN OLEH : PEMBIMBING TUGAS AKHIR NIP : 196401251991031001
IR.M.ZULFIN, MT DIKETAHUI OLEH KETUA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK USU NIP. 19540531 198601 1 002
ABSTRAK
Untuk mengirimkan layanan ke pelanggan diperlukan jaringan akses. Jika menggunakan kabel tembaga kecepatan akses yang didapat hanya mampu menyalurkan maksimal hingga 4 Mbps, sementara kebutuhan pelanggan terhadap layanan mengalami peningkatan dan bandwidth kabel tembaga tidak mampu menyalurkannya. Dengan serat optik mampu menyalurkan bandwidth hingga 100 Mbps dengan teknologi berbasis multi-service access node (MSAN) dan gigabit
passive optical network (GPON) dan mampu memenuhi kebutuhan pelanggan.
Oleh karena itu dilakukan modernisasi jaringan akses tembaga dengan fiber optik.
Setelah modernisasi jaringan akses tembaga menjadi fiber optik, fiber optik dapat memenuhi kebutuhan pelanggan dengan kualitas layanan meningkat.
Setelah dimodernisasi bandwidth nya lebih besar dan kecepatannya tinggi dari 4 Mbps menjadi 100 Mbps. Aplikasi yang diperoleh pelanggan juga bervariasi.
Instalasi fiber optik lebih mudah, pada serat optik kebutuhan alat ukur menggunakan 2 jenis alat ukur saja. Dengan serat optik biaya lebih murah daripada kabel tembaga dan kapasitas serat optik juga besar. Kemudian sistem menjadi lebih sederhana, penempatan kabel optik lebih kecil akan kelihatan lebih mudah dan lebih rapi, tidak membutuhkan dimensi dan lahan yang luas.
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
Adapun Tugas Akhir ini berjudul “ Modernisasi Jaringan Akses
Tembaga dengan Fiber Optik ke Pelanggan.“ Tugas akhir ini disusun untuk
memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar kesarjanaan pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Dalam proses penulisan tugas akhir ini, penulis banyak mengalami kesulitan dan hambatan namun berkat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, tenaga, informasi serta waktu yang diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. M. Zulfin, MT selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang selalu dengan ikhlas dan penuh kesabaran memberikan bimbingan, pengarahan, masukan serta semangat dalam penulisan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Warno, selaku Pembimbing Kerja Praktek di Access Area Medan DIVA Regional 1 PT. Telekomunikasi Indonesia Tbk. Yang telah banyak memberikan bimbingan, masukan serta semangat dalam penulisan Tugas Akhir ini.
Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bekal ilmu kepada penulis selama perkuliahan.
6. Untuk Ayahanda dan Ibunda tercinta Darman Hsb S.Sos dan Dra. Robiatul Adawiyah Hrp yang telah memberi banyak dukungan, semangat, dan doa kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7. Buat adik yang penulis sayangi yaitu Anggita Vela Hsb, Meilinda Putri Hsb, Faisal Nanda Utama Hsb.
8. Buat sahabat yang penulis sayangi yaitu Fadhila Hani dan Ginda Utama Putri.
9. Teman-teman Ekstensi Teknik Elektro Telekomunikasi stambuk 2010.
Berbagai usaha telah penulis lakukan demi terselesaikannya Tugas Akhir ini dengan baik, tetapi penulis menyadari akan kekurangan dan keterbatasan penulis. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis berharap agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan penulis.
Medan, Desember 2012 Penulis
Astrid Harera Hsb NIM : 100422011
ABSTRAK ................................................................................................ i KATA PENGANTAR .............................................................................. ii
DAFTAR ISI ............................................................................................ iv
DAFTAR GAMBAR ................................................................................viii
DAFTAR TABEL .................................................................................... x
DAFTAR SINGKATAN .......................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................1 1.1 Latar Belakang ...........................................................................
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 JARINGAN AKSES TEMBAGA DAN SERAT OPTIK .........
5 2.1 Umum .........................................................................................
5 2.2 Jaringan Lokal Akses Tembaga ...................................................
5
2.2.1 STO (Sentral Telepon Otomat) .......................................... 6
2.2.2 Kabel Primer....................................................................... 7
2.2.3 RK ( Rumah Kabel) ............................................................ 8
2.2.4 Kabel Sekunder .................................................................. 9
2.2.6 Kabel Penanggal ( Drop Wire) ............................................. 11
2.2.7 KTB (Kotak Terminal Batas) ............................................... 11
2.2.8 IKR/G (Instalasi Kabel Rumah/ Gedung) ............................. 12 2.3 Struktur Dasar Kabel Serat Optik.................................................
13 2.4 Jenis-Jenis Serat Optik.................................................................
14 2.5 Cara Kerja Serat Transmisi Optik ................................................
16 2.5.1 Transmisi Cahaya pada Serat Optik ....................................
17 2.5.2 Perambatan Cahaya dalam Serat Optik................................
17 2.5.3 Indeks Bias .........................................................................
18 2.5.4 Hukum Snellius ..................................................................
19 2.5.5 Sudut Kritis ........................................................................
20 2.5.6 Refraksi (Pembiasan) Cahaya .............................................
20 2.5.7 Difraksi Cahaya ..................................................................
25 2.5.8 Dispersi Cahaya ..................................................................
26 2.6 Sistem Relay Serat Optik .............................................................
27 2.6.1 Transmitter .........................................................................
27 2.6.2 Konektor .............................................................................
27 2.6.3 Receiver .............................................................................
28 2.6.4 Konsep Kerugian dalam Serat Optik ...................................
29 2.6.5 Lebar Jalur Serat Optik .......................................................
30 BAB III PERANGKAT YANG DIGUNAKAN .....................................
31 3.1 Umum .........................................................................................
31
3.2.1 MSAN (Multi Services Access Network) .............................
31 3.2.2 DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer)........
34 3.2.2.1 Cara Kerja DSLAM ................................................
35 3.2.3 Metro Ethernet ....................................................................
36
3.3 Parameter yang Dihitung Untuk Mengetahui Baik Buruknya Suatu Sistem Setelah Dimodernisasi ......................................................
38 3.3.1 Redaman .............................................................................
38 3.3.2 Signal To Noise Ratio .........................................................
40
3.4 Langkah – Langkah Modernisasi dari Kabel Tembaga Menjadi Fiber Optik ..........................................................................................
41 BAB IV MODERNISASI JARINGAN AKSES TEMBAGA DENGAN FIBER OPTIK SAMPAI DENGAN KE PELANGGAN ........
44 4.1 Umum .........................................................................................
44 4.2 Analisis Kebutuhan Bandwidth ....................................................
44 4.3 Analisis Kebutuhan Alat Ukur .....................................................
45 4.4 Analisis Biaya .............................................................................
48 4.5 Analisis Konfigurasi Sistem ........................................................
52 BAB V PENUTUP...................................................................................
65 5.1 Kesimpulan .................................................................................
65 5.2 Saran ..........................................................................................
65
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... LAMPIRAN .........................................................................................
68
Gambar 2.1 Struktur Jaringan Lokal Akses Tembaga ...............................16 Gambar 2.12 Pemantulan Cahaya Menurut Hukum Snellius......................
47 Gambar 4.2 Sumber Cahaya dan Power Meter .........................................
37 Gambar 4.1 OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) .......................
35 Gambar 3.3 Perangkat Metro Ethernet .....................................................
33 Gambar 3.2 Perangkat DSLAM ...............................................................
26 Gambar 3.1 Perangkat MSAN ..................................................................
25 Gambar 2.15 Difraksi Cahaya pada Celah Tunggal .................................... 25 Gambar 2.16 Dispersi Cahaya ....................................................................
24 Gambar 2.14 (a) Refraksi Mendekati (b) Menjauhi Garis Normal .............
19 Gambar 2.13 Refraksi Cahaya ...................................................................
15 Gambar 2.11 Perambatan Gelombang pada Multi Mode Graded Index
Fibers ...................................................................................
6 Gambar 2.2 Sentral Telepon Otomat ........................................................
15 Gambar 2.10 Perambatan Gelombang pada Multi Mode Fibers .................
13 Gambar 2.9 Perambatan Gelombang pada Single Mode Fibers .................
12 Gambar 2.8 Struktur Dasar Serat Optik ....................................................
11 Gambar 2.7 KTB......................................................................................
10 Gambar 2.6 Kabel Penanggal ...................................................................
8 Gambar 2.5 Kotak Pembagi atau DP ........................................................
8 Gambar 2.4 Rumah Kabel ........................................................................
7 Gambar 2.3 Kabel Primer .........................................................................
47
Gambar 4.4 Konfigurasi Dasar Jaringan Akses Tembaga ........................53 Gambar 4.5 Konfigurasi Jaringan Akses Fiber Optik ...............................
54 Gambar 4.6 Arsitektur FTTx dan Kabel Tembaga ...................................
55 Gambar 4.7 Elemen Jaringan Akses Fiber Optik .....................................
56 Gambar 4.8 OLT .....................................................................................
57 Gambar 4.9 Kabel Feeder ........................................................................
58 Gambar 4.10 ODC ....................................................................................
58 Gambar 4.11 ODP.....................................................................................
59 Gambar 4.12 Kabel Drop ..........................................................................
60 Gambar 4.13 OTP atau KTB Optic ...........................................................
60 Gambar 4.14 Kabel Indoor ........................................................................
61 Gambar 4.15 Roset ...................................................................................
61 Gambar 4.16 ONU/ONT ...........................................................................
62
Tabel 2.1 Kapasitas Maksimum Kabel Primer dan Sekunder dalam RK ...9 Tabel 2.2 Indeks Bias Beberapa Medium yang Berbeda ...........................
23 Tabel 4.1 Kebutuhan Bandwidth Aplikasi yang Ada.................................
45 Tabel 4.2 Perbedaan Antara Kebutuhan Biaya dan Bandwidth Kabel Tembaga dan Fiber Optik ........................................................................
48 Tabel 4.3 Perbandingan Bandwidth Untuk Setiap Teknologi ....................
49 Tabel 4.4 Perbandingan Tipe Arsitektur Aktif dan Pasif ...........................
51 Tabel 4.5 Asumsi Harga Sewa Bulanan Triple Play .................................
52 Tabel 4.6 Korelasi Antara Struktur/ Konfigurasi Jaringan Kabel ke Optik....................................................................................
63 Tabel 4.7 Perbandingan Jaringan Akses Tembaga dengan Fiber Optik .....
64
ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line ATM : Asynchronous Transfer Mode CCC : Cross Connect Cabinet CO : Central Office CE : Customer Equipment DP : Distribution Point DW : Drop Wire DSLAM : Digital Subscriber Line Access Multiplexer DLC : Digital Loop Carrier FTTx :Fiber To The Exchange FTTC : Fiber To The Curb GPON : Gigabit Passive Optical Network HSIA : High Speed Internet Access
IP : Internet Protocol
IKR : Instalasi Kabel Rumah JARLOKAT : Jaringan Lokal Akses Tembaga JARLOKAF : Jaringan Lokal Akses Fiber Optik KTB : Kotak Terminal Batas LAN : Local Area Network LED : Light Emitting Diodes LD : Laser Diode MSAN : Multi Services Access Node
MPLS : Multi Protocol Label Switching MEN : Metro Ethernet Network NG-NBN : Next Generation Nationwide Broadband Network NGN : Next Generation Netwrok OAN : Optical Access Network ONU : Optical Network Unit POTS : Plain Ordinary Telephone Services RK : Rumah Kabel RPU : Rangka Pembagi Utama STO : Sentral Telepon Otomat TPAT : Titik Pembagi Atas Tanah TPBT : Titik Pembagi Bawah Tanah TDM : Transfer Digital Mode UNI : User Network Interface PVC : Permanent Virtual Circuit PSTN : Public Switch Telephone Network WAN : Wireless Area Network