ANALISIS PERANCANGAN JARINGAN SERAT OPTIK DWDM (DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING) UNTUK LINK MEDAN – LANGSA (Studi Kasus di PT. Telkom Medan)
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro
Oleh : DONDA MARIA TIURMA MANALU 090422065
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ANALISIS PERANCANGAN JARINGAN SERAT OPTIK DWDM (DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING) UNTUK LINK MEDAN – LANGSA (Studi Kasus di PT. Telkom Medan)
Disusun Oleh : DONDA MARIA TIURMA MANALU NIM. 090422065
DISETUJUI DAN DISYAHKAN OLEH : PEMBIMBING TUGAS AKHIR Naemah Mubarakah, ST.MT NIP. 197905062005012004
DIKETAHUI OLEH KETUA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK USU
IR. SURYA TARMIZI KASIM, M.SI NIP. 195405311986011002
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Dalam perkembangan informasi dan teknologi jaringan serat optik memegang peranan sangat penting dalam mendukung komunikasi layanan yang berkualitas yang berlaku saat ini dan di masa mendatang. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut maka diperlukan suatu jaringan yang memiliki kapasitas menampung bandwith yang besar. Jaringan serat optik merupakan jaringan yang dipercaya mampu menjadi menangani masalah tersebut. Dalam Tugas Akhir ini akan membahas jaringan serat optik DWDM untuk link Medan – Langsa. Pada perancangan jaringan serat optik DWDM link Medan – Langsa banyak hal yang harus diperhatikan antara lain pemetaan lokasi penempatan terminasi kabel optik, pengaturan rute (routing), topologi jaringan serat optik yang digunakan, repeater (penguat), perhitungan jumlah sambungan (splice) dan jumlah konektor yang dibutuhkan. Dari hasil data di lapangan, pada perancangan ini menggunakan 14 konektor dimana masing-masing sublink membutuhkan 2 konektor dan jumlah sambungan 57 splice (sambungan) serta menggunakan 1 repeater (penguat) yang berada di P.Brandan dengan jarak tempuh 91 Km menuju Kota Langsa. Nilai power link budget berdasarkan perhitungan jarak transmisi maksimum dengan 1 penguat EDFA adalah 113 Km dengan nilai rise time budget 62.8 ps, maka perancangan ini dapat diimplementasikan di lapangan.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Adapun Tugas Akhir ini berjudul “Analisis Perancangan Jaringan Serat Optik DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) Untuk Link Medan – Langsa (Studi Kasus PT. Telkom Medan)”. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Doa dan terimakasih penulis persembahkan untuk Ayahanda Drs.J.Manalu, Ibunda P.Simangunsong, abang penulis Runson Binsar Manalu,dan adik-adik penulis Agusto Berman Manalu, Sanpun Nobel Manalu dan Desi Apriani Manalu yang selalu mendukung dan memberikan semangat kepada penulis. Penulis juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1.
Ibu Naemah Mubarakah, ST. MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang selalu memberikan bimbingan dengan penuh kesabaran, mengarahkan dan memberikan saran kepada penulis dalam proses penulisan Tugas Akhir ini.
2.
Bapak Drs. Hasdari Helmi,MT selaku Dosen Wali selama saya mengikuti perkuliahan.
3.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
4.
Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT sebagai Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5.
Seluruh Staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bekal ilmu kepada saya selama perkuliahan.
6.
Seluruh Staf karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
7.
Bapak Sofian selaku Asisten Manager SKSO Divisi Arnet Sumbagut Medan
8.
Bapak Firman Nasution selaku Officer Tiga SKSO Divisi Arnet Sumbagut Medan.
9.
Seluruh Staf karyawan PT. Telkom Arnet Sumbagut Medan yang berkenan membimbing penulis selama melakukan penelitian Tugas Akhir di PT. Telkom Arnet Sumbagut Medan.
10. Teman-teman seperjuangan Angkatan 2009 yang selalu memberikan semangat dan mendoakan saya. 11. Sahabat saya Novyanti Br.Tarigan, Natalya Simanjuntak, Dian, Dila, Ornal, Giat, Herman, Kak Lisa, Kak maria dan Kak Yanti yang memberikan motivasi dan semangat. 12. Terimakasih buat ito ku Deardo Manalu, Erik Goland dan Robert Sitanggang yang selalu memberikan ide-ide kreatif dan semangat. 13. Terima kasih buat Abang Senior Sandreas Sinaga, ST dan teman ku Ely Sinaga yang selalu memberikan masukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 14. Teman – teman Infomedia Nusantara Medan dan teman – teman Kos Kepling 25A Usu yang telah memberikan semangat.
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih sangat jauh dari sempurna, untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca untuk melengkapi Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap agar Tugas Akhir ini kiranya dapat bermanfaat bagi pembaca.
Medan,
Januari 2012
Penulis
Donda Maria Tiurma Manalu
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ………………………………………………………………..
i
KATA PENGANTAR …………………………………………………....
ii
DAFTAR ISI .……………………………………………………………..
v
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………..
viii
DAFTAR TABEL ………………………………………………………...
x
BAB I
PENDAHULUAN 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 SERAT OPTIK 2.1 Umum ……………………………………………………….
5
2.2 Struktur Dasar Fiber Optik……………………..……………
5
2.3 Kabel Optik… ……………………………………………….
6
2.3.1 Karakteristik Mekanis Kabel Optik …………………..
9
2.3.2 Jenis Serat Optik …………………………………..….
9
2.4 Konsep Dasar Sistem Transmisi Serat Optik…………..……
12
2.5 Karakteristik Transmisi Serat Optik ………………………...
13
Universitas Sumatera Utara
2.5.1 Redaman (Atenuasi)…………………………………..
13
2.5.2 Dispersi………………………………………………..
16
2.5.3 Numerical Aperture (NA)……...……………………...
18
2.6 Komponen Sistem Komunikasi Serat Optik………………..
19
2.6.1 Sumber Optik……………………………...………….
19
2.6.2 Detektor Optik ………...………………………………
20
2.6.3 Konektor……………………… ……………………...
21
2.6.4 Penyambungan Serat Optik …………………………..
22
2.7 Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA)……………………..
23
2.8 Link Power Budget…………………………………….…….
24
2.8.1 Jarak Transmisi Maksimum dengan Penguat EDFA...
25
2.8.2 Jumlah Splice …..……………………………………..
26
2.8.2 Total Loss Daya Minimum.…………...……………...
26
2.9 Rise Time Budget……………………………………….……
26
BAB III JARINGAN SERAT OPTIK DWDM 3.1 Umum ……………………………………………………….
28
3.2 Konsep Dasar DWDM ……………………………………….
29
3.3 Channel Spacing (Spasi Kanal)…………………….………...
31
3.4 Network Configuration DWDM……………………………...
32
3.5 DWDM Equipment (Perangkat DWDM)………………….…
33
3.6 Parameter Jaringan Serat Optik DWDM Link Medan–Langsa………………………………………………
34
Universitas Sumatera Utara
BAB IV ANALISIS PERANCANGAN JARINGAN SERAT OPTIK DWDM UNTUK LINK MEDAN – LANGSA 4.1 Umum ………………………………………………………..
35
4.2 Peta Perancangan Jaringan Serat Optik DWDM …………….
35
4.3 Pengaturan Rute (Routing) Jaringan Serat Optik……………..
36
4.4 Network Topology (Topologi Jaringan Serat Optik) .………... 38 4.5 Data Pengukuran Daya Optical Power DWDM Ring 1 Medan - Langsa …………………….........................................
40
4.6 Link Power Budget................................................…………......
41
4.6.1 Perhitungan Jarak Transmisi Maksimum dengan Penguat EDFA...................................................................
41
4.6.2 Jumlah Sambungan (Splice) dan Konektor…..………...
42
4.6.3 Perhitungan Total Loss Daya Minimum.……………….
45
4.7 Rise Time Budget................................................………..…...
45
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan …………………………………………………
47
5.2 Saran ………………………………………………………..
48
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………..
49
LAMPIRAN ……………………………………………………………….
50
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Dasar Fiber Optik ………………………………….
6
Gambar 2.2 Penampang Kabel Optik Jenis Loose Tube……………….....
7
Gambar 2.3 Penampang Kabel Optik Jenis Slot ………………..………...
7
Gambar 2.4 Kabel Optik ..……………………………………....................
8
Gambar 2.5 Gulungan Kabel Optik..……………………………………...
8
Gambar 2.6 Multimode Step-Index..……………………………………...
10
Gambar 2.7 Graded Index Multimode…………………………………....
10
Gambar 2.8 Single Mode Step-Index………………………………… …..
11
Gambar 2.9 Konfigurasi Sistem Transmisi Serat Optik…………………..
12
Gambar 2.10 Spektrum Fiber Optik... ……………………………………...
15
Gambar 2.11 Pengaruh Dispersi Intermodal Pada Sinyal……………….....
16
Gambar 2.12 Karakteristik Dispersi Pada Serat Single Mode...…………....
17
Gambar 2.13 Dispersi Mode Polarisasi...……………………...…………...
18
Gambar 2.14 Numerical Aperture (NA)…………………………………..
18
Gambar 2.15 Core yang siap untuk dilebur dalam fusion splicer………….
22
Gambar 2.16 Penyambungan Mekanis (Mechanical Splice)………………
23
Gambar 2.17 Arsitektur EDFA.................………………………………….
23
Gambar 2.18 Link Point To Point dan Parameter-parameternya.....……….
29
Gambar 3.1 Konsep Dasar Sistem DWDM dengan Penguat ……………..
29
Gambar 3.2 Channel Spacing) (Spasi Kanal) DWDM…………….............
31
Gambar 3.3 Sistem DWDM Satu Arah …………………………………..
33
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.4 Sistem DWDM Dua Arah …………………………………...
33
Gambar 4.1 Peta Perancangan Jaringan Serat Optik DWDM PT. Telkom Network Regional Sumatera Utara……………
36
Gambar 4.2 Topologi Jaringan Serat Optik DWDM Medan - Aceh……….. 38 Gambar 4.3 Topologi Jaringan Serat Optik DWDM Medan - Langsa……...
39
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Data Parameter Jaringan Serat Optik DWDM Link Medan – Langsa ……………………………………………....
34
Tabel 4.1 Jarak Lokasi Jaringan Serat Optik DWDM Link Medan - Langsa…………….…………………………………..
37
Tabel 4.2 Data Pengukuran Optical Power DWDM Ring 1 Medan - Langsa…………….…………………………………..
38
Tabel 4.3 Jumlah Sambungan (Splice) Pada Jaringan Serat Optik DWDM Medan - Langsa….…..…………………………..
44
Tabel 4.4 Jumlah Konektor (Connector) Pada Jaringan Serat Optik DWDM Medan - Langsa ………….….……..
44
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISTILAH DWDM
: Dense Wavelength Division Multiplexing
EDFA
: Erbium Doped Fiber Amplifier
ITU-T
: International Telekommunication Union – Telecommunication Standardization Sector
NDSF
: Non Dispersion Shifted Fiber
NZDSF
: Non Zero Dispersion Shifted Fiber
NA
: Numerical Aperture
LED
: Light Emiting Diode
LASER
: Light Amplication by Stimulated Emission of Radition
VOA
: Variabel Optical Attenuator
OAU
: Optical Amplifying Unit
OBU
: Optical Booster Unit
SCC
: System Control and Communication Unit
ROADM
: Reconfiguration Optical Add/Drop Multiplexer
Universitas Sumatera Utara
