ANALISIS PENGUJIAN IMPLEMENTASI PERANGKAT FIBER TO THE HOME DENGAN OPTISYSTEM PADA LINK STO KOPO KE NATA ENDAH KOPO UNIVERSITAS TELKOM ANALYSIS IMPLEMENTATION FIBER TO THE HOME DEVICES with OPTISYSTEM on STO KOPO to NATA ENDAH KOPO TELKOM UNIVERSITY Muhammad Rizal Efendi1 Prodi S1 Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom Jln. Telekomunikasi Dayeuhkolot Bandung 40257 Indonesia
[email protected] Abstrak Fiber to the home (FTTH) adalah jaringan serat optik yang mengakses langsung sampai ke pengguna rumahan. Perumahan Nata Endah Kopo salah satu yang sudah menggunakan FTTH[1]. Untuk mengetahui bagaimana kualitas suatu jaringan FTTH yang sudah existing perlu dilakukan analisis. Salah satunya dengan menggunakan optisystem. Pada penelitian ini dianalisa kinerja jaringan FTTH STO Kopo ke perumahan Nata Endah Kopo berdasarkan analisis Bit Eror Rate (BER), Q Factor dan Receive Power. Pada jaringan FTTH yang telah terpasang perangkat GPON yaitu 1 ODC, 33 ODP dan 262 ONT dengan total pelanggan sebanyak 262 user. Parameter-parameter dihitung untuk kelayakan sistem permormance yang disimulasikan pada OptySystem. Untuk parameter performansi sistem yaitu BER yang dihasilkan dari simulasi OptiSystem, didapatkan nilai BER downstream sebesar 1.37047x10-15 dan untuk upstream sebesar 0. Sehingga dapat disimpulkan kedua nilai tersebut memenuhi nilai minimum BER yang ditentukan untuk optik yaitu 10 -9. Parameter performasi sistem Q-factor pada downstream sebesar 16.0953 dan upstream sebesar 412.335, Q factor dapat dikatakan memenuhi standar karena baik downstream maupun upstream menunjukan dilai diatas 6 pada Q factor agar dapat dikatakan baik. Dengan sensitifitas perangkat ONT sebesar -23 dBm, hasil perhitungan menggunakan Optisystem untuk pelanggan terjauh Receive Power menunjukan angka sebesar -19,771 dBm sehingga dapat dikatakan pengujian implementasi ini layak. Kata Kunci : FTTH, Nata Endah, Kopo, GPON 1.
Pendahuluan Pertumbuhan penduduk yang semakin meningkat baik di area perkotaan maupun pedesaan memicu untuk dilakukannya peningkatan layanan pelanggan. Keterbatasan jaringan akses tembaga dianggap belum dapat menampung kapasitas bandwidth yang besar dan berkecepatan tinggi, sehingga untuk meningkatkan kualitas layanan tersebut digunakanlah Fiber Optik sebagai media transmisinya. Teknologi serat optic yang memberikan solusi untuk permasalahan bandwith adalah Gigabit Passive Optical Network (GPON). GPON merupakan teknologi FTTx yang dapat mengirimkan informasi sampai ke pelanggan menggunakan kabel optik. Salah satu jenis FTTx ini adalah FTTH (Fiber To The Home). FTTH memungkinkan penggunaan serat optik secara keseluruhan mulai dari sentral hingga ke pelanggan. Pada penelitian sebelumnya sudah dilakukan perancangan jaringan Fiber to the home (FTTH) pada perumahan Nata Endah Kopo menggunakan teknologi GPON[1]. Maka dari itu penulis melakukan simulasi dan analisis performansi jaringan link optik Nata Endah kopo dengan menggunakan aplikasi OptiSystem. Pada penelitian ini dianalisa kinerja jaringan FTTH STO Kopo ke perumahan Nata Endah Kopo berdasarkan analisis Bit Eror Rate (BER), Q Factor dan Receive Power yang mana pada jaringan FTTH tersebut telah terpasang perangkat GPON yaitu 1 ODC, 33 ODP dan 262 ONT dengan total pelanggan sebanyak 262 user [1].
2. Landasan Teori 2.1 FTTH (Fiber to the Home)[4] FTTH merupakan sepenuhnya jaringan optik dari provider ke pemakai. Multiplex dari sinyal optik dibawa ke splitter dalam sebuah grup yang hampir mendekati pemakai. Terdapat splitter optik dengan perbandingan yang berbeda-beda, tetapi umumnya menggunakan ratio 1:16. Artinya sinyal multiplex dibagi ke 16 rumah yang berbeda-beda. Perkembangan ini berasal dari loop laser, solusi untuk menyalurkan video, dan topologi jaringan passive. Bentuk baru dari pelayanan ini membutuhkan high speed access dan broad
bandwidth, yang merupakan perangkat untuk kriteria jaringan yang baru. Perkembangan ini membuat FTTH lebih menarik, yang mana FTTH diketahui mampu mentransmisikan bandwidth tinggi dengan rugirugi yang kecil. Daerah yang sudah menggunakan jaringan FTTH juga dapat menggunakan layanan triple play, yaitu layanan akses internet cepat, suara dan video dalam satu infrastruktur pada unit pelanggan
Gambar 2.1 Fiber to the Home 2.2 GPON GPON adalah teknologi jaringan akses lokalfiber optik berbasis PON yang distandardisasi oleh ITU-T (ITU-T G.984 series). Pada GPON, sebuah atau beberapa OLT, interface sentral dengan jaringan fiber optik, dihubungkan dengan beberapa ONU, interface pelanggan dengan jaringan serat optik, menggunakan pasif optical distribution network (ODN), seperti splitter, filter, atau perangkat pasif optik lainnya. GPON mampu memberikan layanan dengan kecepatan 2.4 Gbps secara simetris (upstream dan downstream) atau 1.2 Gbps untuk downstream dan 1.2 Gbps untuk upstream.
Gambar 2.2 Arsitektur GPON Prinsip kerja dari GPON yaitu ketika data atau sinyal dikirimkan dari OLT, maka ada bagian yang bernama splitter yang berfungsi untuk memungkinkan serat optik tunggal dapat mengirim ke berbagai ONT. Untuk ONT sendiri akan memberikan data-data dan sinyal yang diinginkan oleh user. Pada prinsipnya, Passive Optical Network adalah sistem point-to-multipoint, dari fiber ke arsitektur premise network dimana unpowered optical splitter (splitter fiber) serat optik tunggal. 2.3 Parameter Hasil Kelayakan[4] 2.3.1 Bit Error Rate (BER) Bit error rate merupakan laju kesalahan bit yang terjadi dalam mentransmisikan sinyal digital. Sensitivitas merupakan daya optik minimum dari sinyal yang datang pada bit error rate yang dibutuhkan. Kebutuhan akan BER berbeda-beda pada setiap aplikasi, sebagai contoh pada aplikasi komunikasi membutuhkan BER bernilai 10-10 atau lebih baik, pada beberapa komunikasi data membutuhkan BER bernilai sama atau lebih baik dari 10 -12. BER untuk system komunikasi optik sebesar 10-9. Faktor-faktor yang mempengaruhi BER antara lain noise, interferensi, distorsi, sinkronisasi bit, redaman, multipath fading, dll. 2.3.2 Q-Factor Q-Factor adalah faktor kualitas yang akan menentukan bagus atau tidaknya kualitas suatu link atau jaringan DWDM. Dalam sistem komunikasi serat optik khususnya GPON, minimal ukuran Q-Factor yang bagus adalah 6, atau 10-9 dalam Bit Error Rate (BER).
3. Perancangan Jaringan dan Simulasi 3.1 Diagram Alir Perancangan Langkah awal dari penelitian ini adalah menentukan lokasi perancangan. Lokasi yang dipilih adalah di Perumahan Nata Endah Kopo. Setelah didapatkan lokasi, dilakukan pengumpulan data-data yang diperlukan dalam perancangan ini seperti jumlah homepass (HP) dan fasilitas yang ditawarkan oleh pihak penyedia. Penentuan dan peletakan perangkat akan dipengaruhi oleh jumlah homepass dan fasilitas yang ditawarkan oleh pihak penyedia. Setelah semua data dikumpulkan dan peramalan dilakukan, perancangan jaringan FTTH sudah bisa dilakukan. Analisis dan evaluasi terhadap perancangan dilakukan setelah didapat hasil rancangan. Apabila hasil analisis perancangan yang dilakukan tidak memenuhi standar parameter yang ditentukan, maka harus dilakukan perancangan ulang sampai standar kelayakan parameter terpenuhi. Jika hasil evaluasi perancangan sudah memenuhi standar kelayakan parameter yang ditentukan maka perancangan sudah selesai.
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan 3.2 Perancangan Jaringan 3.2.1 Perancangan Jaringan FTTH di Perumahan Nata Endah Kopo Total rumah yang akan di bangun di perumahan pada Nata Endah Kopo adalah 262 rumah yang terdiri dari kelas menengah atas dan menengah. Dalam perancangan simulasi ini akan dirancang jaringan dari STO Kopo hingga ke rumah pelanggan. Jumlah ONT yang akan dipasang sesuai dengan jumlah rumah yang telah dipasang yaitu sebanyak 262 ONT. Perancangan untuk perumahan nataendah kopo menggunakan 1 ODC, 33 buah ODP, dan 262 buat ONT dengan menggunakan splitter 1:4 dan splitter 1:8. 3.2.2 Perancangan Letak ODC dan ODP Dari perancangan jaringan FTTH yang sudah dilakukan, sebelum membuat simulasi konfigurasi Downlik dan Upstream dengan menggunakan Optisystem dilakukan perancangan letak ODC dan ODP di Perumahan Nata Endah Kopo. Perancangan ini berguna untuk mengetahui jarak terjauh perangkat ONT ataupun pelanggan yang akan gunakan sebagai acuan pada simulasi Optisystem.
Gambar 3.3 STO Kopo – Nata Endah Kopo
Gambar 3.4 Perancangan Letak ODC dan ODP pada Google Earth 3.3 Simulasi pada OptiSystem 3.3.1 Konfigurasi Downstream Pada simulasi Downstream maka yang harus pertama kali dilakukan adalah mengatur parameter layout dengan bitrate 2,488 Gbps dan sensitifitas -28 dBm.
Gambar 3.5 Konfigurasi Downstream
Gambar 3.6 BER Analyzer pada konfigurasi Downstream
Gambar 3.7 Daya Terima pada konfigurasi Downlik Berdasarkan hasil simulasi perancangan tersebut didapatkan nilai BER adalah 1.37047x10-15. Nilai tersebut lebih kecil dari nilai BER ideal transmisi serat optik yaitu 10 -9. Nilai Q-Factor sebesar 16.0953 labih tinggi dari nilai Q Factor ideal tranmisi serat opyik yaitu 6. Daya terima yang terukur pada Optical Power Meter (OPM) adalah –19.771 dBm. 3.3.2 Konfigurasi Upstream Pada simulasi Upstream maka yang pertama harus dilakukan adalah mengatur layout dengan nominal bit-rate 1,244 Gbps, dan sensitivity -29 dBm.
Gambar 3.8 Konfigurasi Upstream
Gambar 3.9 BER Analyzer pada konfigurasi Upstream
Gambar 3.10 Daya terima pada konfigurasi Upstream Berdasarkan hasil simulasi perancangan tersebut didapatkan nilai BER adalah 0 Nilai Q-Factor sebesar 412.335 lebih tinggi dari nilai Q Factor ideal tranmisi serat opyik yaitu 6. Daya terima yang terukur pada Optical Power Meter (OPM) adalah –5,709 dBm 3.4 Analisis Hasil Perancangan Berdasarkan simulasi perancangan dengan menggunakan Optisystem untuk parameter performansi sistem yaitu BER yang dihasilkan dari simulasi OptiSystem, didapatkan nilai BER downstream sebesar 1.37047x10-15 dan untuk upstream sebesar 0. Sehingga dapat disimpulkan kedua nilai tersebut memenuhi nilai minimum BER yang ditentukan untuk optik yaitu 10-9. Parameter performasi sistem Q-factor pada downstream sebesar 16.0953 dan upstream sebesar 412.335, Q factor dapat dikatakan memenuhi standar karena baik downstream maupun upstream menunjukan dilai diatas 6 pada Q factor agar dapat dikatakan baik. Dengan sensitifitas perangkat ONT sebesar -28 dBm, hasil perhitungan menggunakan Optisystem untuk pelanggan terjauh Receive Power menunjukan angka sebesar -19,771 dBm sehingga dapat dikatakan pengujian implementasi ini layak. 4. Kesimpulan dan Saran 4.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis dan perhitungan yang telah dilakukan pada obyek perencanaan jaringan akses fiber optik di Perumahan Nata Endah Kopo dengan jarak calon pelanggan terjauh adalah 2.3 km, dapat disimpulkan bahwa: 1. Sistem dikatakan layak dengan memenuhi syarat link power budget, karena berdasarkan kalkulasi simulasi Optisystem didapatkan nilai daya -19,771 dBm untuk downstream dan -5,709 dBm untuk upstream, kedua nilai tersebut masih diatas batas minimum daya di penerima yang ditetapkan oleh PT.Telkom, yaitu -23 dBm. Jadi signal yang telah ditransmisikan oleh OLT di STO masih dapat sepenuhnya diterima oleh ONT di sisi pelanggan. 2. Berdasarkan kalkulasi Q-Factor pada simulasi Optysistem untuk downstream 16.0953 dan upstream 412.335 terpenuhi. Dimana faktor kualitas yang akan menentukan bagus atau tidaknya kualitas suatu link dalam sistem komunikasi serat optik khususnya GPON, minimal ukuran Q-Factor yang bagus adalah 6. 3. Berdasarkan simulasi pada Opti System didapatkan nilai BER untuk konfigurasi downstream sebesar 1.37047x10-15 dan untuk upstream sebesar 0. Sehingga dapat disimpulkan kedua nilai tersebut memenuhi nilai minimum BER yang ditentukan untuk optik yaitu 10-9 4.2 Saran 1. Pada penelitian selanjutnya diharapkan memasukan faktor ekonomi berupa biaya perancangan. 2. Dilakukan pengukuran langsung kelapangan agar dihasilkan hasil yang akurat
Daftar Pustaka [1] Fitriyani, Atika. Perancangan FTTH Perumahan Nata Endah Kopo. Bandung : Universitas Telkom [2] Fiber Optic Association, Inc, FTTH PON Types, California USA, 2015. [3] Optical Communication System Design Software (Version 12). [4] Sabika, Aghina Fatyah. Analisis Pengujian Implementasi Perangkat FTTH denan Optisystem pada Link STO Ahmad Yani ke Apartmen Gateway.
