Perancangan Jaringan Sistem Komunikasi Fiber Optic Untuk Aplikasi Digital Billboard di Kota Cimahi
Digital Billboard di Kota Cimahi
Mochamad Yana Hardiman
Akademi Teknik Telekomunikasi Sandhy Putra Jakarta Jln. Daan Mogot Km. 11, Jakarta Barat 11710
yana_jadid@yahoo.com
Mobilitas yang sangat tinggi dari user pada era sekarang ini berimplikasi
pada kebutuhan user akan informasi kapan dan dimanapun user berada, termasuk di jalan raya. Billboard yang selama ini kita lihat secara umum bersifat statis sehingga tidak menjadi efektif lagi sebagai sarana yang signifikan mempengaruhi user di era digital ini. Maka munculah digital billboard, untuk bisa mentrasmisikan informasi multimedia, maka diperlukan bandwidth yang lebar, media transmisi yang handal yang dapat mentransmisikan data rate yang tinggi untuk digital billboard, dalam tugas akhir ini digunakan fiber optik untuk perancangan jaringan.
Pencarian informasi pemasangan digital billboard melibatkan tiga dinas Pemkot Cimahi terkait yaitu, Dinas penyehatan lingkungan dan kebersihan, Dinas Pendapatan Daerah, dan Badan pembangunan daerah dengan meminta beberapa data dan wawancara. Survey dilakukan untuk mengetahui kondisi real. Topologi optimum didapatkan dengan menggunakan algoritma prim. Mencari perangkat eksisting untuk optik dan pendukung jaringan. Perhitungan manual dan juga Microsoft excell untuk sinkronisasi hasil perhitungan Power Link Budget dan Rise Time Budget. Perhitungan bit rate transmisi yang outputnya didapatkan line coding yang tepat, perhitungan bit rate digital billboard terakhir memperkirakan waktu transfer delay total selama proses pengiriman data.
Hasil dari pemkot diperbolehkan 12 digital billboard, satu titik ditolak karena termasuk daerah khusus. Optik melalui jalur jalan raya dengan pemasangan di bawah tanah. Topologi kombinasi bus dan star yang menggunakan
13.36 km fiber optik Multimode Graded Index. Power Link Budget titik terdekat Server BITC ke Pintu Gerbang Baros 1 terpenuhi dengan Pin receiver 34.428 dB, dan power margin sebesar -28.572 dBm dan rise time budget terpenuhi Ttotal = 62.71497248 ns, dengan bit rate transmisi di bawah 11.1 Mbps dengan line coding NRZ, bit rate digital billboard 43.2 Mbps, Total Waktu Transfer dari BITC ke BAROS 1 sebesar 9.059 sekon untuk file sebesar 10 Mbyte dari server..
Kata Kunci:Digital Billboard,Rise Time Budget,Power Link Budget,NRZ,Bit rate,Multimode
User’s high mobility in the present era implies the user’s need for
information, whenever and wherever he/she stands, including in the roadways. A billboard seen so far is generally static so that it ineffectively becomes significant tools which affect user in this digital era. Digital Billboard functions to transmit multimedia information. To transmit them, wide bandwidth, which is reliable transmission media, is needed. However, the digital billboard in the present research used optical fiber for network designing.
The information searching about digital billboard installation involved three (3) institutions of Cimahi local administration; those are environmental sanitation and hygiene services (Dinas penyehatan lingkungan dan kebersihan), Regional Revenue Office (Dinas Pendapatan Daerah), and Regional Development Agencies (Badan Pembangunan Daerah) by seeking several data as well as interviews. Surveying was performed to recognize the real condition. Optimum Topology was gained by using algorithm prim. The next step is by searching existing device for optic and networking support. Then, manual and Microsoft Excel calculation were performed to synchronize the calculation of power Link Budget and Rise Time Budget. The calculation of bit rate transmission of which the output gained a correct line coding, the latest calculation of digital Billboard bit rate estimated total time delay transfer during the process of data transferring.
The result of the local administration permitted twelve (12) digital billboards, with the rejection of one point by the local administration since it belongs to specific area. The optics via highway was installed underground. Topology with the combination of bus and star was using 13.36 km fiber optic multimode Graded Index. The closest point of Power link budget is Server BITC to Pintu Gerbang Baros. The Pin receiver fulfilled 34.428 dB, and power Margin in the amount of - 28.572 dBm and rise time budget fulfilled Ttotal = 62.71497248 ns, with transmission bit rate below 11.1 Mbps with line coding NRZ, bit rate digital billboard 43.2 Mbps, the Total Time to transfer from BITC to BAROS 1 is 9.059 seconds for 10 Mbyte of files from server. Keywords: Digital Billboard,Rise Time Budget,Power Link Budget,NRZ, Bit rate,
Multimode
PENDAHULUAN
komunikasi yang memungkinkan untuk
I.
Latar Belakang
melakukan tripleplay pada digital billboard Informasi yang akan menjadi trend
adalah jaringan fiber optik. Fiber optik masa kini dan mendatang adalah
sebagai media transmisi fisik guided channel informasi
memiliki jangkauan dari 550 meter sampai tripleplay/broadband dengan bandwidth
yang
bersifat
ratusan kilometer lebih jauh dibandingkan yang lebar sehingga dapat ditransmisikan
jenis saluran transmisi yang lain, dengan informasi voice, data, dan multimedia
frekuensi mencapai 10^14 GHz, tahan dalam kapasitas yang besar dengan delay
interferensi yang semakin kecil dan juga BER yang
terhadap
elektromagnetik/immunty from kecil. Billboard pun tidak akan bersifat
elektomagnetic interference (EMI) dan dapat statis lagi, yang muncul adalah digital
mengirim data pada kecepatan yang lebih billboard yang bersifat dinamis yang
tinggi. Pemilihan Kota Cimahi dikarenakan dapat mengakomodir informasi tripleplay
belum adanya jaringan fiber optik untuk yaitu voice, data, dan multimedia dengan
aplikasi digital billboard di Kota Cimahi, resolusi gambar yang tinggi karena
selain itu juga karena Kota Cimahi informasi ditransmisikan melalui kanal
merupakan kota urban dari kota Bandung, yang memiliki bandwidth yang besar.
begitu pentingnya kota urban Cimahi bagi Digital
kota Bandung, dan kota ini cukup besar berkembang kedepan karena promosi
pertumbuhan ekonomi dari perdagangan dan akan lebih efektif dan lebih menarik bagi
juga dari sektor wisata. Diharapkan dengan user, terbukti dengan begitu semaraknya
adanya pemasangan digital billboard di Kota pemakaian digital billboard di luar negeri
Cimahi akan menambah nilai tambah bagi terutama
sektor birokrasi, ekonomi, dan juga sektor sedangkan di Indonesia masih belum
terlalu banyak hanya kota-kota besar
tertentu seperti, Bandung, Jakarta, dan Tujuan Penelitian
Surabaya. Informasi dalam digital
1. Terbentuknya perancangan topologi jaringan billboard akan semakin berkualitas,
optik yang tepat untuk digital billboard di update, dan mudah penggantian content
Kota Cimahi.
parameter perancangan dengan melakukan setting dari satu server
informasi dalam digital billboard karena
2. Mendapatkan
jaringan fiber optik terutama yang terkait maka digital billboard dalam suatu
dengan Power Link Budget dan Rise Time jaringan akan berubah secara broadcast
Budget yang paling tepat dalam perancangan ataupun hanya untuk digital billboard
jaringan sesuai dengan informasi, kebutuhan tertentu, dan akan berdampak pada
bandwidth, dan jarak transmsi. revenue
3. Menentukan kebutuhan komponen perangkat pemerintah yang memasang informasi
jaringan untuk digital billboard. pada digital billboard.
4. Menjadi blue print/rekomendasi perancangan jaringan fiber optik bagi perusahaan Perancangan
jaringan
sistem
videotron LED digital billboard, pemerintah videotron LED digital billboard, pemerintah
kombinasi dari topologi jaringan yang ada. meningkatkan pendapatan/revenue bagi
7. Daya sinyal output Server Konstan. pihak yang terkait.
8. Tidak membahas masalah kondisi eksisting dikarenakan
belum
didapatkan data
Rumusan Masalah
perancangan jaringan optik digital billboard
1. Bagaimana menghitung Link Budget dalam suatu kota menggunakan fiber optik yang dibutuhkan dalam perancangan
dan keterbatasan pengambilan data pada jaringan system komunikasi optic sesuai
perusahaan digital billboard. dengan pemetaan pemasangan digital
9. Tidak membahas masalah modulasi. billboard yang diijinkan di kota cimahi.
10. Tidak membahas masalah cost.
2. Bagaimana Rise Time Budget Optik dari
11. Tidak membahas sampai kepada aspek perancangan jaringan
bangunan dan tata penempatan dalam jalan.
3. Bagaimana memberikan addressing dari
12. Tidak dibahas masalah detail sistem setiap display digital billboard sehingga
perangkat pada internal server, client dan akan mudah pengaturan di server
digital billboard dikarenakan keterbatasan
4. Bagaimana kebutuhan jumlah perangkat
data.
seperti; repeater,switch,server,
konektor,dan splitter
II. DASAR TEORI
5. Bagaimana topologi jaringan fiber optic Konsep Dasar
untuk perancangan yang paling sesuai di Sistem transmisi serat optik memilki kota cimahi
tiga komponen, yaitu sumber cahaya, media
6. Berapakah besar bit rate yang bisa
fotodetektor. Dengan dilewatkan
transmisi
dan
memasang sumber cahaya di salah satu
7. Berapakah besar delay yang terjadi saat ujung serat optik dan sebuah fotodetektor di pengiriman data ujung yang lainnya maka akan diperoleh
Batasan Masalah
sistem tranmisi, seperti yang terlihat pada
1. Perancangan jaringan sistem komunikasi
gambar.
optik ini hanya untuk di Kota Cimahi dan hanya untuk aplikasi digital billboard.
2. Tidak dibahas interkoneksi server dengan kota lain.
3. Jumlah server hanya satu di Kota Cimahi
dengan jumlah node display sesuai dengan yang diijinkan di Kota Cimahi.
Gambar 2.1 Konfigurasi Sistem Komunikasi
4. Tidak membahas masalah keamanan jaringan.
Optik Media optik
5. Masalah yang menjadi fokus dalam sistem komunikasi optik yang dibahas
sebagai media transmisi memiliki adalah parameter link budget dan rise
banyak kelebihan dibandingkan dengan time budget.
kabel tembaga maupun gelombang radio.
6. Topologi jaringan tidak hanya fixed satu Media serat optik memiliki bandwidth yang 6. Topologi jaringan tidak hanya fixed satu Media serat optik memiliki bandwidth yang
inti(core), selubung yang mengelilingi lebih tinggi. Serat optik memiliki
inti(cladding) dan pembungkus yang redaman yang rendah dibandingkan
mengelilingi cladding(coating), seperti yang dengan redaman pada kabel tembaga,
ditunjukan oleh gambar. sekalipun pada frekuensi tinggi. Media transmisi serat optik tahan terhadap interferensi elektromagnetik sehingga tidak menyebabkan distorsi. Kelebihan yang lain dari media transmisi serat optik
adalah ukurannya kecil, ringan dan aman atau tidak mudah disadap.
Gambar 2.2 Struktur Fiber Optik
Tujuan dari sebuah sistem
Karakteristik Serat Optik
komunikasi adalah mengirimkan sinyal Performansi sistem komunikasi serat pesan dari sebuah sumber informasi
optik dipengaruhi oleh parameter redaman dalam bentuk yang telah dikenal oleh
yang menentukan jarak tempuh sinyal optik user. Untuk melakukannya, transmitter
yang dapat ditransmisikan dan dispersi yang memodifikasi sinyal pesan ke dalam
menentukan besarnya laju data. bentuk yang cocok sesuai dengan kanal
Redaman
yang dilaluinya yaitu sinyal pembawa Dalam merancang sistem transmisi serat (sinyal carrier). Proses ini pada akhirnya
optik, redaman mempunyai peranan yang kita sebut sebagai modulasi. Receiver
sangat penting. Redaman menentukan jarak kemudian mengembalikan sinyal pesan
trasmisi maksimum antara transmitter dan yang sudah ditransmisikan melalui kanal
receiver, dan juga menentukan banyaknya menjadi sinyal pesan seperti bentuk yang
repeater dan margin daya yang diperlukan semula.
dalam sebuah link. Redaman sinyal dalam Proses yang terjadi pada receiver
serat optik dinyatakan dalam decibel. ini disebut dengan demodulasi. Kanal
Redaman pada serat optik disebabkan oleh transmisi merupakan medium yang
tiga mekanisme, yaitu absorpsi, hamburan melewatkan informasi dari transmitter ke
Rayleigh dan Bending.
receiver. Sistem komunikasi optik secara
konsep sama dengan sistem komunikasi
Parameter Unjuk Kerja Sistem Power
jenis lain pada umumnya, namun yang
Link Budget
membedakannya adalah pada sistem komunikasi optik, sinyal informasi
Power Budget adalah perhitungan dibawa oleh cahaya.
daya yang dilakukan pada suatu sistem
Serat Optik
transmisi yang didasarkan pada karakteristik Serat optik
merupakan suatu saluran(redaman), sumber optik dan dielektrik pandu gelombang yang
sensitivitas fotodetektor. Perhitungan daya digunakan untuk merambatkan energi
sinyal diformulasikan dengan persamaan:
Ptx – Prx = Ms + αtotal ……
Ttotal i
Ttotal : Rise time sistem keseluruhan ti : rise time kontributor ttx : rise time sumber optik/pemancar tmat : rise time dispersi material fiber
tmod : rise time dispersi modus fiber Gambar 2.3 Power Link Budget
twg : rise time dispersi pandu gelombang trx : rise time detektor optik/penerima
Daya diterima detector:
Rise time dispersi = pelebaran pulsa karena PR =PS-AT
d pe σ
AT = 2 αc + n αsp + αf L + MS (3) 2 2 2 Ttotal ttx trx tf ……………(5)
PS : daya optik dipancarkan dari sumber ujung fiber [dBm]
Ttotal = rise time total sistem PR : daya diterima detektor [dBm]
AT : redaman otal B]
Addressing TCP/IP
α : loss ko ek o [dB/ h] α p : loss splice [dB/bh]
αf : konstanta redaman fiber [dB/Km] L : panjang link [Km] MS : margin sistem [dB]
Rise Time Budget
Rise Time Budget bertujuan untuk menganalisis kemampuan komponen sistem yang menjamin bahwa sistem yang didesain dapat melayani bit rate transmisi yang ditrasmisikan, maka dilakukan
perhitungan rise time budget ini. Dalam
Pengalamatan IPv4
persamaan berikut
Alamat IP dalam hal ini adalah perhitungan untuk rise time budget sistem
ini
dituliskan
digunakan untuk yang didesain.
IPv4(RFC1166)
mengidentifikasi interface jaringan pada host computer. Untuk memudahkan kita dalam
Untuk menentukan pembatasan dispersi membaca dan mengingat suatu alamat IPv4, link fiber optik. maka umumnya penamaan yang digunakan Rise time sistem keseluruhan : adalah berdasarkan bilangan decimal atau
sering disebut sebagai notasi dotted decimal.
IPv4 memiliki sifat yang dikenal memperagakan video telah ditemukan. sebagai : unriable, connectionless,
Dengan komputer, sistem televisi, video datagram delivery service. IP address
clips, dan media streaming juga dapat merupakan bilangan biner 32 bit yang
ditampilkan denganmeningkatkan kualitas dipisahkan dengan tanda pemisah berupa
hardware dari komputer, yaitu processor, titik setiap 8 bit nya. Tiap 8 bit ini disebut
kecepatan, storage, capacity, dan broadband sebagai octet. Untuk memudahkan
access internet. Audio Video Interleaver atau pembacaan, penulisan alamat dilakukan
dikenal dengan AVI adalah format dengan angka decimal, misalnya alamat
multimedia yang dikenalkan oleh Microsoft IP 192.168.1.2 yang jika dinyatakan
pada November 1992 sebagai bagian dari dalam bilangan biner menjadi 10
windows technology. File AVI mengadung 0000.1010 1000.0000 0001.0000 0010.
format audio maupun video yang Dari 32 bit ini berarti banyaknya jumlah
memungkinkan synchoronous audio maupun maksimum alamat yang dapat dituliskan
video playback seperti pada format DVD. adalah 2 pangkat 32 atau 4.294.967.296
Files AVI dapat mensupport multiple alamat. Bentuk IP address adalah sebagai
streaming audio dan video.
e ku :( e p ym ol ”x” d p digantikan dengan angka 0 atau 1). Akan
tetapi dari 32 bit ini tidak boleh semuanya III. PERANCANGAN JARINGAN DAN
angka 0 atau 1(0.0.0.0 digunakan untuk
PARAMETER INPUT OPTIK
jaringan yang tidak di kenal dan Gambar 3.1 Flowchart Pengerjaan Penelitian 255.255.255.255
3.1 Digital Billboard PT Lintas Mediatama
Reklame Megatron Nideotron/Large xxxxxxxx. xxxxxxxx. xxxxxxxx.
Elektronik Display (LED) adalah reklame xxxxxxxx.
yang menggunakan layar monitor besar Bit
0 8 16 24 berupa program. Reklame atau iklan bersinar 32 dengan gambar dan atau tulisan berwarna
yang dapat berubah-ubah, terprogram dan Byte 1
Byte 2
Byte 3
Byte 4 difungsikan
dengan tenaga Listrik.
Merupakan Outdoor advertising / reklame Gambar 2.4 Skema Pengalamatan IPV4
luar ruang. Sebuah media digital yang saat
Aplikasi Video
ini mulai banyak diaplikasikan di kota-kota besar di Indonesia. Media ini sebagai media
Video adalah teknologi yang informasi dalam menyampaikan pesan- mampu
pesan. Media ini terdiri dari LED (Light menyimpan dan merekonstruksi urutan
menangkap,
memproses,
Emitting Diode) screen dan controlling gambar. Teknologi video pertama kali
Dengan menampilkan dikembangkan untuk sistem televisi
system.
materi/contents yang informatif, sudah pasti tabung sinar katoda. Tetapi kemudian
akan lebih menarik perhatian orang. beberapa teknologi
terbaru
untuk
Termasuk ke dalam golongan Termasuk ke dalam golongan
tahapannya adalah; produk, jasa, atau kegiatan tertentu, dan 1. Ttransmitter sesuai dengan Ttransmitter
dapat ditempatkan di node atau tempat- pada LED yang direkomendasikan oleh PT tempat strategis lainnya. Media small
TELKOM sebesar 2 ns sampai dengan 10 ns. billboard tidak boleh dipergunakan untuk
Asumsi diambil nilai 2 ns karena semakin mengidentifikasi
kecil waktu
atau menunjuk suatu lokasi atau fungsi bangkit akan berpengaruh pada Bit Error tertentu (dan ditempatkan pada node atau
Rate yang semakin handal dan juga bit rate pusat suatu Lingkungan).
yang bisa dilewatkan akan semakin besar.
ime budget diperlukan untuk tujuan 2. Tmaterial ditentukan oleh tiga komponen menganalisis kemampuan komponen
yaitu; Lebar spektral, Dispersi kromatik sistem yang dirancang dapat menjamin
material, dan Panjang Link. Lebar spektral bahwa sistem yang didesain dapat
didapat dari spesifikasi pabrikan sebesar 50 mentransmisikan bit rate yang dirancang,
nm data terlampir di data sheet. Dispersi rise time budget pada Multimode Graded
mengacu pada Index ini sangat perlu dilakukan karena
Kromatik Material
standarisasi International Telecommunicatin adanya keterbatasan akibat pengaruh
union (ITU-T) sebesar 120 ps/nm.km. Jarak dispersi pada saluran transmisi optik.
antara BITC dengan pintu tol BAROS 1 Output akhir dari analisis Rise Time
adalah 220 meter atau 0.22 km. Tmaterial = Budget ini sebagai unjuk kerja jaringan
σλ x Dm x L = 50 m x 120 p / m.km x yang dirancang layak diimplementasikan
0.22 km = 1320 ps Tmaterial= 1.32 ns. dengan salah satunya parameter Rise
Time Budget selain dari Power Link 3. Treceiver didapatkan dari photodetektor Si- Budget yang juga sangat berkontribusi
Pin yang digunakan. Dari data sheet besar menetukan unjuk kerja perancangan
spesifikasi perangkat didapatkan Treceiver jaringan.
sebesar 1 ns untuk operasi gelombang pada Perhitungan Rise Time Budget ini
850 nm.
akan dilakukan antar 2 node point to
point. Diambil sampel titik terdekat. Nilai 4. Tmodus, bergantung pada 3 faktor yaitu: Rise Time Budget akan dipengaruhi 5
Modal distortion bandwidth (Bo) yaitu faktor yaitu: Ttransmitter, Tmaterial,
Bandwidth pada panjang kabel 1 km, faktor Treceiver,
link. Pabrikan gelombang
merekomendasikan nilai modal distortion didapatkan. Setelah Ttotal didapatkan
(Bo) ≥ 200 MHz.Km, ed gk TU-T maka kita akan mengetahui bit rate antar
me ekome d k ≥ 1000 MHz.Km d ≥ node berapa yang bisa dilewatkan dan
2000 MHz.Km. Bo ini akan sangat line coding yang bisa digunakan.
berpengaruh pada Bit Rate yang bisa dilewatkan dalam sistem ini, dengan dasar
Untuk lebih memudahkan
proses
tadi asumsi yang diambil untuk Bo = 2500
MHz.Km atau eqivalen dengan 2.5 (Tw) prosedurnya yang paling panjang GHz.Km. Semakin besar Bo maka akan
dibandingkan dengan Rise Time yang semakin kecil Tmodus dan nilai Ttotal.
lainnya.
Dengan seperti itu maka selisih Ttotal akan semakin jauh terhadap Tsistem yang Mendapatkan nilai V yaitu banyaknya mode artinya sistem layak diimplementasikan
yang merambat dalam Fiber Optik. V = (2 x secara rise time budget dan juga bit rate
π x x N ) / λ. M k j k l -nilainya yang dilewatkan akan semakin besar.
dimasukan ke dalam rumus tersebut V = (2 x Nilai Bo paling tidak dipengaruhi oleh
3.14 x 31.25 µm x 0.29) empat hal yaitu: prosedur pabrikan dalam
/ 850 nm = 66.95=67
pembuatan, komposisi fiber, fiber itu
Mendapatkan nilai indeks bias 1 (Core). NA sendiri, dan design dari Fiber Optik. Jadi untuk dapat melewatkan bit rate yang
= 1 x (2 x Δ)^0.5. de g NA=0.29 dan besar dalam sistem bergantung sekali
Δ=0.01. J d u uk me d p k l 1 = pada 4 hal tadi, jika teknologi rekayasa
((N )^2 / 2 x Δ)^0.5 1 = ((0.29)^2 / 2 x Fiber semakin berkembang dari empat
hal tadi yang sudah disebutkan maka bit Mendapatkan nilai indeks bias 2 (Cladding). rate berapapun yang akan dilewatkan NA = (n1^2 – n2^2)^0.5, untuk mendapatkan menjadi sangat mungkin. Tmodus yang n2 = ((n1^2 – (NA)^2)^0.5, NA= 0.29 dan memberikan kontribusi paling besar
2.050609665,jadi dalam Ttotal. Nilai konstanta q dari n2=((2.050609665)^2- (0.29)^2)^0.5 = 2.03 standarisasi ITU-T dan yang digunakan
n1
TELKOM berada dalam range interval Mendapatkan nilai Tw=Tpandu gelombang = 0<q<1. Secara umum digunakan nilai ((L/c).(n1-n2).(1- (π/V)). J k d l m u
q sebesar meter agak bisa saling menghilangkan
0.7. panjang lintasan dari Server dengan satuan c yaitu m/s, (n1-n2) dan (1- BITC menujupintu BAROS 1 sebesar 220
meter atau 0.22 km. Sesuai dengan (π/V)) d k e d me d d k bersatuan.
Hasil dari Tw dalam dimensi waktu yaitu MHz.Km.
formula Tmodus = (440 x
) km/ Bo
sekon dan setelah itu dikonversi(dikalikan dengan 10^9 ns) agar hasil akhir Tw dalam
Tmodus =(440 x (0.22)^0.7 Km / 2500 ns sama dengan rise time yang lain. Maka Mhz.Km)
Tw = ((220/3 x 10^8) x (2.050609665 - 2.03) = 0.060982966 µs = 60.982966 ns.
x (1 – (3.14/67))) = 1.44054380 x 10^-8 s Tmodus yang sangat berkontribusi paling
nilai tersebut dikonversi ke ns (1.44054380 x besar
10^-8 x 10^9) = 14.4 ns. dibandingkan dengan nilai rise time yang
dalam nilai
akhir
Ttotal
6. Setelah Ttransmitter, Tmaterial, Treceiver, lain, oleh karenanya itu pembahasan rise
Tmodus, dan Tpandu gelombang didapatkan, time Tmodus relatif lebih panjang.
maka dalam tahap ke-enam ini akan dihitung
5. Tpandu gelombang(Tw),
Ttotal rise time budget, rumus total nya, mendapatkan nilai Tpandu gelombang
untuk
Ttotal = ((Ttx)^2 + (Tmat)^2 + (Trx)^2 +
(Tmod)^2 + (Tw)^2)^0.5. Sekarang walaupun kemungkinannya untuk nilai bit masukan
rate maksimum akan menggunakan NRZ selanjutnya ke rumus Ttotal tersebut. Dari
dan bit rate dibawah threshold maksimum hasil perhitungan pada tahap sebelumnya
sudah pasti dapat dilewatkan. Jika output Ttx = 2 ns, Tmat = 1.32 ns, Trx= 1 ns,
nilai Tsys baik untuk line coding RZ maupun Tmod = 60.982966 ns dan Tw= 14.4 ns.
NRZ lebih besar dari Ttotal maka system ini Masukan input-input rise time budget
bisa diimplementasikan, Rise Time Budget tersebut ke rumus Ttotal = ((2)^2 +
memenuhi, bit rate bisa dilewatkan dalam (1.32)^2 + (1)^2 + (60.982966)^2 +
sytem ini hal yang sama dengan treatment (14.4)^2)^0.5= 62.71383055 ns.
pada kondisi sebelumnya bit rate harus dinaikan
sampai
dengan threshold
7. Mendapatkan output nilai Tsistem. Hal ini maksimum bit rate yang bisa dilewatkan akan berpengaruh pada line coding, RZ
dalam system ini yaitu parameter rise time atau NRZ yang akan kita gunakan, karena
budget terpenuhi (Ttotal<Tsys) dan bit rate
2 tipe line coding itu saja yang digunakan dibawah threshold maksimum sudah pasti dalam sistem komunikasi fiber optik,
dapat dilewatkan. Untuk pertama kali bukan hanya line coding saja tetapi yang
gunakanlah kode RZ apakah Tsys kode RZ penting juga adalah pada bit rate yang
bisa lebih besar dari Ttotal, jika bisa maka bisa dilewatkan dalam sistem ini. Pada
kode RZ bisa diimplementasikan, tetapi jika tahap ini yang menjadi masukan adalah
Tsys RZ lebih kecil dari Ttotal maka RZ bit rate, jika dimasukan bit rate tertentu
tidak bisa diimplementasikan. Sesudah akan didapat dua output nilai Tsistem,
menghitung dan mengetahui RZ tidak bisa, yang pertama output nilai untuk kode RZ
maka akan dilakukan perhitungan Tsys NRZ. dengan memakai formula Tsys=(0.35/Bit
Jika Tsys NRZ lebih besar dari Ttotal maka Rate) dan output nilai yang kedua adalah
system bisa diimplementasikan. Tsys
untuk kode
NRZ dengan
menggunakan formula, Tsys=(0.70/Bit Dari hasil pada langkah ketujuh ini, Rate), jika output nilai Tsys baik untuk
Treshold maksimum bit rate yang bisa line coding RZ maupun NRZ lebih kecil
dilewatkan dalam system transmisi dari dari Ttotal maka system ini tidak bisa
server menuju pintu gerbang tol baros yang diimplementasikan, Rise Time Budget
merupakan titik terpendek dari server adalah Tidak memenuhi, bit rate yang
sebesar 11.1 Mbps, apabila bit rate lebih dilewatkan dalam system terlalu besar
besar dari 11.1 Mbps system tidak layak, bisa maka bit rate harus diturunkan sampai
dilihat dengan indikator rise time budget dengan treshold maksimum bit rate yang
yang tidak memenuhi, sedangkan apabila bisa dilewatkan dalam system ini yaitu
dibawah 11.1 Mbps system layak bisa dilihat parameter rise time budget terpenuhi
dengan indikator rise time budget yang (Ttotal<Tsys) bisa RZ atau NRZ
memenuhi. Pada kondisi bit rate maksimum terpenuhi dan layak, bisa saja salah satu
11.1 Mbps didapatkan nilai Tsytem untuk dari dua line coding tersebut yang layak
line coding RZ sebesar 31.5315315 ns, nilai Ttotal pada tahap keenam adalah 62.7149725 line coding RZ sebesar 31.5315315 ns, nilai Ttotal pada tahap keenam adalah 62.7149725
dari Bit Rate terkecil pada Rise Time Budget, system untuk line coding RZ tidak layak.
sensitivitas minimum, tabel hubungan bit Nilai Tsystem untuk line coding NRZ
rate dengan sensitivitas). sebesar
62.7149725 ns, dalam hal ini Ttotal < Fiber Loss : 2.6 dB/km (Spesifikasi Tsys berarti rise time budget terpenuhi
Perangkat).
memenuhi untuk line coding NRZ dan
system layak diimplementasikan dengan Konektor : 0.5 dB (Spesifikasi Perangkat). line coding NRZ.
Splicing Loss : 0.5 dB jika ada (TELKOM 2- Bit rate pada titik terdekat dari server
4 km/haspel).
ini akan memiliki nilai bit rate yang
paling besar dibandingkan dengan 11 Margin System : 6 dB (Teks book). node titik digital billboard lainnya karena
jaraknya yang paling dekat dengan server, Panjang Link : 220 m = 0.22 km (Server analogi yang sama dengan daya yang
BITC-Pintu Tol Baros 1). mengalami redaman dan berubah terhadap fungsi jarak ini.
Untuk lebih memudahkan proses perhitungan manual yang relatif panjang,
Power Link Budget
tahapannya adalah; Power Link Budget adalah 1. Proses yang pertama kali dilakukan adalah
besarnya daya yang diperlukan untuk mendapatkan nilai power link budget atau dapat
dengan istilah lain namanya required informasi dari satu titik ke titik lainnya,
margin. Power link budget ini didapatkan dimana selama proses transmisi akan
dengan cara melakukan pengurangan power terjadi redaman. Tujuan dari Power Link
output LED terhadap sensitivitas penerima. Budget agar dapat mengestimasi besar
Power link budget = -20 dBm- (-63 dBm) = - daya yang dikirimkan akan lebih besar
20 dBm + 63 dBm = 43 dB. dari redaman dan sampai di penerima akan lebih besar atau sama dengan 2. Kedua adalah melakukan perhitungan sensitivitas penerima.
terhadap semua komponen system loss yang Perhitungan Power Link Budget ini akan
terdiri dari :
dilakukan antar 2 node point to point.
Dalam analisis pembahasan Power Link o Fiber loss, dari standarisasi pabrikan Budget perhitungan untuk titik terdekat.
didapakan nilai fiber loss = 2.6 dB/km. Titik Terdekat adalah Server BITC ke
Panjang link dari server BITC menuju Pintu Tol Baros 1 sebesar 220 m atau kalau
Pintu masuk atau keluar TOL BAROS 1 dikonversi dalam kilometer sebesar
Power output LED : -20 dBm (Sesuai
0.22 km, hal ini diperlukan karena fiber loss Spesifikasi Perangkat Pabrikan).
merupakan fungsi redaman 2.6 dB dalam 1 km atau eqivalen dengan 1 km terjadi merupakan fungsi redaman 2.6 dB dalam 1 km atau eqivalen dengan 1 km terjadi
langsung panjang fiber optik sesuai dengan loss dengan panjang link, total fiber loss
kebutuhan. Dalam hal ini tidak ada akan didapatkan. Nilainya sebesar = 2.6
penambahan redaman yang diakibatkan oleh dB/km x 0.22 km = 0.572 dB.
splicing.
o Konektor, dalam hal ini dari Link Server o Margin System yang lebih dikenal dengan BITC menju Pintu Tol BAROS 1 akan
safety margin sesuai dengan teks book dibutuhkan 4 konektor. Satu konektor
teoritis digunakan sebesar interval range 6-8 pada output LED yang merupakan
dB. Margin system yang digunakan diambil komponen berjenis ST, maka semua
yang minimum yaitu 6 dB dengan asumsi perangkat
yang paling kecil berkontribusi untuk disesuaikandengan sumber LED optik
konektor
akan
penambahan redaman pada total sytem loss. yang digunakan dan serat optik
Total sytem loss= Fiber Loss + Konektor + Multimode Graded Index. Konektor Splicing + Margin System kedua pada optical switch yang
menghubungkan langsung dengan sumber Total Sytem loss= 0.572 dB + 2 dB + 0 dB +
LED. Konektor ketiga merupakan output
6 dB = 8.572 dB.
dari optical switch menuju receiver di
3. Mendapatkan Power Margin. Mengurangkan pintu tol BAROS Terakhir konektor
nilai
keempat ada pada perangkat penerima Power Budget pada langkah pertama dengan receiver di Pintu Tol BAROS 1. Dari
Total
keempat konektor
Sytem loss pada langkah kedua. Nilai Power berkontribusi memberikan redaman pada
tersebut
akan
Margin = 43 dB – 8.572 dB = 34.428 dB. system transmisi. Masing –masing
Power Margin adalah besarnya daya konektor ST sesuai dengan data sheet
cadangan yang dimiliki system. Power yang didapat bernilai 0.5 dB. Jadi total
Margin merupakan nilai selisih daya yang redaman konektor = 4 x 0.5 dB = 2 dB.
dipunyai system terhadap sensitivitas minimum. Besarnya selisih daya terima di
o Splicing atau sambungan antar fiber optik receiver dengan sensitivitas minimum. yang diperlukan jikalau satu gulungan
Untuk lebih jelasnya system receiver optik sudah habis. Satu gulungan atau
memilki
dengan nama yang familiar pada fiber 34.428 dB lebih positif dibandingkan dengan optik adalah haspel. Dari standarisasi
sensitivitas minimum receiver. Telkom, 1 haspel rata-rata sepanjang 2-4
km. dengan mengacu pada standarisasi 4. Menghitung nilai Pin yaitu daya yang ITU-T yang terbaru maka asumsi diambil
diterima di fotodetektor. Berbeda dengan
2 km/haspel. Jarak yang dibutuhkan langkah ketiga, pada langkah ketiga di antar node digital billboard tidak lebih
dalam power Budget yang akan dikurangkan dari 2 km. Oleh karena itu setiap antar
pada total loss, nilai daripada Power Budget node digital billboard, fiber optik tidak pada total loss, nilai daripada Power Budget node digital billboard, fiber optik tidak
interval minimum sebesar -63 dBm pada nilai Pin nilai daripada power budget
kondisi normal dengan Pt minimum sebesar - tidak dikurangkan dengan sensitivitas
20 dBm, nilai sensitivitas memilki nilai penerima, jadi power budget dalam
maksimum sebesar -46 dBm pada kondisi menghitung Pin hanya terdiri dari daya
saturasi dengan Pt maksimum. Sumber LED kirim minimum Pt. Pin = -20 dBm –
konstan pada nilai -20 dbm,artinya Pt 8.572 dB = -28.572 dBm. Perbedaan
minimum sama dengan Pt maksimum, hanya antara daya terima di receiver pada
saja harus dihitung lagi nilai Pin pada langkah ketiga, dayanya bersatuan dB dan
kondisi saturasi dimana Pin = Pt maks – pada Pin memiliki satuan dBm. Kedua
Total Loss, Pin = -20 dbm – 8.572 db = - daya ini akan menjadi dua komponen
28.572 dbm. Pin pada kondisi saturasi harus yang sangat penting dalam membuktikan
lebih kecil daripada sensitivitas maksimum, kinerja power budget.
Pin = -28.572 dbm, sensitivitas maksimum -
46 dbm. Seharusnya pada kondisi saturasi Untuk
Pin lebih kecil dari Sensitivitas maksimum keberhasilan daya yang dikirim cukup,
mengatahui
parameter
(Pin < Sensitifitas maksimum) pada kondisi power link budget cukup, ada dua proses.
ini tidak terjadi. Kesimpulan yang bisa Yang pertama nilai dari Power Margin
ditarik kondisi saturasi akan terjadi dimana yang didapat harus lebih besar dari 0 dB
output sumber LED dan sensitivitas berada (Power Margin > 0 dB). Dan yang kedua
dalam range minimum dan maksimum yang nilai Pin harus lebih besar sama dengan
berbeda. Selanjutnya nilai dari Pin akan sensitivitas penerima. Power Margin
berada dalam range interval sensitivitas yang didapatkan pada link server-Pintu
minimum dan sensitivitas maksimun, dalam Tol Baros 1 ini sebesar 34.428 dB, power
dituliskan dengan margin lebih besar dari 0 dB ( 34.428 dB
matematis
bisa
(Sensitivitas minimum < Pin < Sensitivitas > 0 dB) maka daya yang dikirim lebih
maksimum) jika kondisi sumber dan dari cukup, tapi bukan hanya Power
sensitivitas berbeda dalam range interval Margin saja, salah satu komponen yang
maksimum dan minimum dan kondisi berkaitan dengan sensitivitas penerima
saturasi terpenuhi. Perangkat yang dimiliki harus juga diperhitungakan. Pin yang
sumber LED nilai maksimum dan didapatkan sebesar -28.572 dBm. Nilai
minimumya sama maka kondisi saturasi dan sensitivitas minimum sebesar -63 dBm
Pin berada dalam interval sensitivitas pada kondisi normal. Pin lebih besar sama
minimum dan maksimum tidak bisa tercapai. dengan Nilai sensitivitas penerima ( - 28.572 dBm >= -63 dBm) artinya Power
Link Budget yang dihitung telah memenuhi kedua syarat tadi, power link budget
dengan Sumber LED yang digunakan dengan Sumber LED yang digunakan
2. Satu pixel ada 4 LED, asumsi 1 LED menyimpan 2 bit maka bit depth = 4 x 2= 8 bit atau eqivalen dengan 8 bit/pixel, dan
kemungkinan warna yang mungkin muncul adalah 2^8=256 warna per pixel, analisis intensitas setiap LED dinyatakan dalam range (00 01 10
11) pada setiap LED maka intensitas LED akan ada dalam range warna dari (00 01 10
11). Misal 00>off LED dan 11>>on total Gambar 4.1 Redaman Power Link Budget
jelas sekali warna, 01>warna kurang jelas Server BITC- Gerbang Pintu Tol BAROS
sekali, 10>>warna sedikit kurang jelas.
4.3 Perhitungan Bit Rate Digital
Kondisi ini masih bisa merepresentasikan
Billboard Untuk Karakteristik Video
kondisi digital billboard di kondisi realita Bit depth adalah jumlah bit yang
walaupun kurang banyak Maka Bit Rate = digunakan untuk merepresentasikan tiap
(300 x 150) x 8 x 30= 10.8 Mbps per display. titik dalam representasi citra grafis.
Semakin besar jumlah bit yang digunakan
untuk merepresentasikan suatu titik,
semakin banyak warna dan atau bayangan
abu-abu yang dapat dibuat. Semakin besar bit rate maka akan
Gambar 4.2 Display bit depth 8 bit (256 semakin bagus pula kualitas video. Bit
variasi warna) rate adalah jumlah rata-rata dari bit yang
3. Satu pixel ada 4 LED, asumsi 1 LED menyimpan 8 bit maka bit depth = 4 x 8= 32
diterima per detik.
Bit rate digital billboard (bps) = Resolusi bit, atau eqivalen dengan 32 bit/pixel dan
(pixel) x Bit Depth(bit) x Frame Rate(fps) Kemungkinan warna yang mungkin muncul
Bit Rate digital billboard = Resolusi x Bit adalah 2^32=4.294.967.296 warna, analisis Depth x fps
intensitas setiap LED dinyatakan dalam range
1. Satu pixel ada 4 LED, asumsi 1 LED dengan menyimpan 1 bit maka bit depth = 4 x 1 =
sampai
11111111)=(256 x 256 x 256 x 256)=
4 bit atau eqivalen dengan 4 bit/pixel, dan 4.294.967.296 pada setiap LED maka kemungkinan warna yang mungkin
intensitas LED akan ada dalam range warna muncul adalah 2^4=16 warna per pixel,
dari (00000000 sd 11111111). Misal analisis intensitas setiap LED dinyatakan
00000000>>off LED dan 11111111>>on dalan on>1>nyala dan off>0>mati dan
total warna, 00101111>>warna kurang jelas pada kondisi ini tidak mungkin
tertentu dominan, diimplementasikan
10100001>>warna kurang jelas dan warna tertentu dominan yang berbeda dengan 10100001>>warna kurang jelas dan warna tertentu dominan yang berbeda dengan
terjauh Server BITC- Gerbang Timur 9.9 km merepresentasikan
akan memiliki delay 49.5 ns. Waktu transfer billboard dikondisi realita, maka Bit
kondisi
digital
dari Server akan memiliki persamaan= Rate= (300 x 150) x 32 x 30=
(Besar File/bit rate) + delay fiber. Delay
43.2 Mbps per display. fiber sangat kecil maka komponen delay dari fiber bisa diabaikan.
Titik terdekat Server FTP BITC(192.168.0.1) ke Gerbang BAROS1(192.168.0.2) dengan asumsi tidak ada delay pada client menuju digital billboard, dan asumsi besarnya data;
10 Mega Byte
Gambar 4.3 Display bit depth 32 bit (4.294.967.296 variasi warna)
Maka waktu Transfer titik terdekat = (10 MByte / 11.1 Mbps)=(10 x 1024 x
1024 x 8 bit)/ (11.1 x 1024 x
32 bit (4.294.967.296 variasi warna). 1024 bit /sekon) = 7.2072 sekon. Waktu
Bit depth 32 bit memilki variasi warna pengiriman total 7.2072 sekon akan sampai
yang sangat banyak. Kondisi Bit Depth di client dan artinya data di buffer di client
akan digunakan bit depth sebesar 32 bit dari detik ke-0 selama 7.2072 sekon sampai
ini. Dengan demikian antara client dengan dengan pengiriman data selesai semua.
Digital Billboard akan dilewatkan bit rate Setelah di buffer akan dikirim ke digital
sesuai dengan demand Digital Billboard billboard dengan asumsi mengambil bit rate
43.2 Mbps. Jumlah Light Emitting Diode
43.2 Mbps dari client menuju digital yang dibutuhkan sebanyak = Resolusi x
billboard, bit rate sebesar 43.2 Mbps sesuai (jumlah LED/pixel). Pada true pixel
dengan demand digital billboard, maka sesuai dengan yang dipakai dengan PT
waktu transfer dari client menuju digital Lintas
billboard, Ttrasnfer = (10 MByte / 43.2 merepresentasikan 4 buah LED, yang
Mediatama
1 pixel
Mbps)=(10 x 1024 x 1024 x 8 bit)/(43.2 x terdiri dari 2 warna merah, 1 warna hijau,
1024 x 1024 bit / sekon ) = 1.85185
1 warna biru, maka bisa ditulis s. Ttotal = Ttansfer 1 + Ttransfer 2 = 9.059 s.
(2R1G1B). Jumlah LED = (300 x 150)
Jadi dari
pixel x (4 LED/pixel) = 180.000 LED Server sampai dengan digital billboard untuk setiap Digital Billboard.
selama 9.059 s. 100 Mega Byte
Perhitungan Delay Total Waktu Transfer
Maka waktu Transfer titik terdekat = Delay propagasi pada fiber 5
(100 MByte / 11.1 Mbps)=(100 x 1024 x m k o eko pe k lome e (5μ /km).
1024 x 8 bit)/ (11.1 x 1024 x Dalam jarak terdekat dari Server BITC-
1024 bit / sekon ) = 72.072 sekon. Waktu Gerbang pintu tol Baros 1 sebesar 0.22
pengiriman total 72.072 sekon akan sampai di client dan di buffer selama 72.072 sekon pengiriman total 72.072 sekon akan sampai di client dan di buffer selama 72.072 sekon
client dan di buffer pada client selama 1250 dengan asumsi mengambil bit rate 43.2
Mbps dari client menuju digital billboard, sekon dari detik ke-0 sampai semua data bit rate sebesar 43.2 Mbps sesuai dengan
diterima semua. Setelah di buffer akan demand digital billboard maka waktu
dikirim ke digital billboard dengan asumsi transfer dari client menuju digital
mengambil bit rate 43.2 Mbps dari client billboard Ttrasnfer = (100 MByte /
43.2 menuju digital billboard, bit rate sebesar Mbps)=(100 x 1024 x 1024 x 8 bit)/(43.2
43.2 Mbps sesuai dengan demand digital x 1024 x 1024 bit
billboard maka waktu transfer dari client / sekon ) = 18.5185 s. Ttotal = Ttansfer
menuju digital billboard Ttrasnfer = (100
1 + Ttransfer 2s. Jadi dari Server
MByte /
sampai dengan digital billboard
43.2 Mbps)= 18.5185 s. Ttotal = Ttansfer 1 + selama 90.59 s.
Ttransfer 2 = 1268.5 s. Titik
Gerbang IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Timur(192.168.0.13) Asumsi tidak ada
delay pada client menuju digital Kesimpulan
billboard, asumsi besarya data; Kesimpulan yang dapat ditarik dari 10 Mega Byte perancangan jaringan sistem komunikasi fiber optik untuk aplikasi digital billboard di Maka waktu Transfer titik terjauh = (10
Kota Cimahi ini diantaranya adalah: MByte /
1. Topologi
kombinasi Star-Bus yang
0.64 Mbps)= 125 sekon. Waktu merupakan output algoritma prim.
pengiriman total 125 sekon akan sampai
LED, Konektor 125 sekon dari detik ke-0 sampai semua
di client dan di buffer pada client selama 2. Perangkat;
Sumber
ST,d me e o e/ l dd g 62.5/125μm, data terkirimkan semua. Setelah di buffer
Optical switch 5 port,Satu FTP server, 12 akan dikirim ke digital billboard dengan
asumsi mengambil bit rate 43.2 Mbps client PC dan digital billboard,penerima Si. dari client menuju digital billboard, bit 3. Rise Time Budget.titik terdekat 11.1 Mbps
rate sebesar 43.2 Mbps sesuai dengan Line coding NRZ,syarat Ttotal<=Tsystem demand digital billboard maka waktu
transfer dari client menuju digital terpenuhi.Ttotal = 62.71497248 ns dan Tsys billboard Ttrasnfer = (10 MByte /
= 63.06306306 ns.
43.2 Mbps)= 1.85185 s. Ttotal = Ttansfer
4. Power Link Budget,power margin 34.428 s.
1 + Ttransfer 2 =
dB>0 dB,Pin Receiver -28.572 dBm, dua 100 Mega Byte
syarat terpenuhi, redaman bertambah dengan
Maka waktu Transfer titik terjauh = (100 banyaknya optical switch. MByte /
5. Bit Rate Digital Billboard 43.2 Mbps
0.64 Mbps)=1250
sekon.
Waktu Waktu
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Keiser, Gerd.1991.Optical Fiber Communications.New
York:McGraw-
Hill.
[2]
Palais, Joseph C.1984.Fiber
Optic
Communications.New Jersey:Prentice- Hall
pengembangan jaringan serat optik di
STT TELKOM.Bandung:Tugas Akhir STT Telkom.
[4]
Amar.2009. Perancangan GPON Lipo Cikarang. Bandung:Tugas Akhir IT Telkom.
[5]
Cimahi,
pemkot.2008.Perencanaan
standarisasi dan tata letak reklame dan
dekorasi kota.Cimahi:Dinas Penyehatan Lingkungan dan Kebersihan(DPLK).
[6]
Munir, Rinaldi.2003.Matematika Diskrit. Bandung:Informatika
[7]
RISTI, TELKOM.2004. Dasar Sistem
Komunikasi
Optik Optical
Access
Network.Bandung:PT Telkom.
[8]
Alwyn,Viviek.2004.Optical Network Design and implementation.ciscopress.com.