BAB III ANALISIS JARINGAN FTTH DENGAN TEKNOLOGI GPON DI CLUSTER TEBET
3.1 Diagram Alur Penelitian Selama proses penelitian dimulai dengan penentuan lokasi kemudian dilakukan perumusan masalah, dilanjutkan dengan studi litelatur bersamaan pencarian data tentang perancangan awal yaitu pembuatan jalur dan pembagian wilayah pada perumahan Tebet, Jakarta Selatan. Kemudian dilanjutkan dengan peramalan demand. Kemudian pencarian data perancangan teknologi GPON dengan menentukan perangkat, spesifikasi, dan volume. kemudian dilakukan analisis kelayakan hasil perancangan jaringan yang menggunakan parameter power link budget dan rise time budget. Dan akan didapatkan kesimpulan dari hasil penelitian.
32
http://digilib.mercubuana.ac.id/
33
Mulai Ya
Penentuan Lokasi Ya
Pencarian Data Jalur dan Wilayah Ya
Perhitungan Demand Ya
Pengolahan data perancangan GPON Ya
Analisa Power Link Budged dan Rise Time Budget Ya
Tidak
Kesimpulan Ya
Selesai
Gambar 3.1 Flowchart Penelitian
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Tidak
34
Cluster Tebet terletak di bilangan Jakarta Selatan, berbatasan Pancoran dan Asem Baris. Perumahan di Tebet adalah salah satu area yang menjadi favourit para penyedia Jaringan Internet dan TV Berbayar, dikarenakan lokasi Tebet yang Strategis dekat dengan pusat perkantoran dan perbelanjaan. 3.2 Perencanaan jaringan FTTH Di dalam cluster Tebet yang kami buat ini terdapat sekitar 4.632 rumah yang merupakan potensi menurut dari pengalaman sebelumnya. Hampir semua dari perumahan di cluster Tebet ini sudah menggunakan layanan Internet, Telephon dan TV berbayar. Selama 9 bulan berjalan sejak November 2014 hingga Juli 2015, sebanyak 317 unit rumah sudah teregistrasi aktif menggunakan layanan Oxygen.Id (Lampiran B). Hal ini tentunya diharapkan akan terus tumbuh 30% dari jumlah target rumah yang sudah di survey pada akhir 2015 menjadi 1.389 Pelanggan aktif. Dari segi penyedia PT Moratelindo selalu belajar dan terus meningkatkan kualitas pelayanan agar pelanggan merasakan kenyamanan dalam menggunakan layanan tanpa mengurangi kualitas yang diberikan.
Gambar 3.2 Topology Perencanaan Cluster Tebet
http://digilib.mercubuana.ac.id/
35
Hal itu dikuatkan dengan tidak adanya pelanggan yang churn hingga saat ini yang sedang berjalan. Perkembangan teknologi serat optik yang diambil oleh PT. Moratelindo adalah teknologi GPON (Gigabit Passive Optical Network). GPON merupakan teknologi terbaru dari perkembangan PON yang bersifat passive dan menggunakan splitter. Secara operasional tentunya jauh lebih efisien dari pengalaman sebelumnya menggunakan teknologi HFC, yang memerlukan banyak perangkat aktif (konsumsi power)[1]. Teknologi GPON dapat meningkatkan performansi dan akan menjadi lebih efisien, karena bersifat pasif jadi tidak perlu catuan daya, serta akan meringankan perawatan.
Gambar 3.3 Strategy Perencanaan Pengembangan FTTH Cluster Tebet
http://digilib.mercubuana.ac.id/
36
3.3 Peramalan Demand Pembahasan tugas akhir ini adalah peramalan kebutuhan bandwidth dan membangun jaringan akses Fiber To The Home ( FTTH) menggunakan teknologi GPON di clustering Tebet. Daftar pengguna internet di Cluster Tebet dapat dilihat di Lampiran B. Untuk daftar pertumbuhan pelanggan internet bisa dilihat di tabel 3.1 Tabel 3.1 Daftar pertumbuhan pelanggan Internet cluster Tebet
Bulan November 2014 Desember 2014 Januari 2015 Februari 2015 Maret 2015 April 2015 Mei 2015 Juni 2015 Juli 2015
Jumlah Pelanggan 39 78 112 153 187 207 246 275 317
25 Mbps
50 Mbps
100 Mbps
20 52 79 92 114 125 142 154 184
11 17 22 31 38 43 57 62 66
8 9 11 30 35 39 47 59 67
Perhitungan peramalan bandwidth berdasarkan jumlah pelanggan perpaket. Dari peramalan jumlah perpaket dikali dengan paket yang digunakan. Jumlah peramalan pelanggan didapatkan dengan menggunakan software MINITAB versi 17. Dari tiap grafik nantinya akan muncul nilai MAPE (Mean Absolute Percentage Error), MAD (Mean Absolute Deviation) dan MSD (Mean Square Deviation). Nilai MAPE merupakan rata-rata dari keseluruhan persentase kesalahan (selisih) antara data aktual dengan data hasil peramalan. Ukuran akurasi dicocokkan dengan data time series, dan ditunjukkan dalam persentase. MAD merupakan rata-rata dari nilai
http://digilib.mercubuana.ac.id/
37
absolute simpangan. MSD merupakan rata-rata dari nilai kuadrat simpangan data. Kemudian nilai MAPE dari keempat model tersebut dibandingkan, yang digunakan sebagai peramalan adalah yang memiliki nilai MAPE terkecil. 3.3.1 Peramalan Jumlah Pelanggan Pemakai Internet Tabel 3.2 Peramalan pertumbuhan jumlah pelanggan Bulan Agt 2015 Sept 2015 Okt 2015 Des 2015 Jan 2016 Feb 2016 Mar 2016 April 2016 Mei 2016 MAPE
Linear 1326.83 2643.08 3790.58 5174.33 6321.83 6996.83 8313.08 9291.83 10709.33 3.2253
Quadratic 972.832 1003.798 266.338 -1570.052 -3878.312 -5568.752 -9573.818 -13159.32 -19270.572 2.4861
Eksponential 433054.1587 3974818346 1.13252E+13 1.65973E+17 4.72896E+20 5.09282E+22 4.67448E+26 4.13439E+29 7.65624E+33 17.08
S-Curve 1.284702952 0.643657023 0.448537886 0.328466125 0.268795701 0.242845016 0.204370042 0.182830734 0.158619237 6.776
Hasil Simulasi dengan MAPE terkecil adalah Trend Quadratic dengan nilai 2.4861
Quadratic - Penjualan Pelanggan
10000 0 -10000
0
2
4
6
8
10
-20000 -30000
Bulan
Gambar 3.4 Prediksi kurva peramalan terhadap pertumbuhan jumlah pelanggan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
38
Keterangan : Berdasarkan tabel 3.2 menggunakan software minitab, didapat kesimpulan Gambar 3.4 Grafik Trend Quadratic sebagai MAPE terkecil (minus), yang berarti tingkat eror pertumbuhan penjualan sangat kecil. 3.3.2 Peramalan Paket 25 Mbps Tabel 3.3 Peramalan paket 25 Mbps Bulan Agt 2015 Sept 2015 Okt 2015 Des 2015 Jan 2016 Feb 2016 Mar 2016 April 2016 Mei 2016 MAPE
Linear 387.13 984.986 1489.427 1732.306 2143.332 2348.845 2666.456 2890.652 3451.142 10.5014
Quadratic Eksponential S-Curve 249.3 2740.11837 173.1917201 -404.844 3899833.449 173.2012616 -1961.961 1784938700 173.2012616 -3039.804 34091175755 173.2012616 -5349.716 5.01787E+12 173.2012616 -6733.725 6.08778E+13 173.2012616 -9173.004 2.88162E+15 173.2012616 -11114.436 4.38647E+16 173.2012616 -16763.076 3.96563E+19 173.2012616 7.1648 23.572 10.934
Hasil Simulasi dengan MAPE terkecil adalah Trend Quadratic dengan nilai 7.1648
Quadratic - Pelanggan 25Mbps Paket 60 Mbps
5000 0 -5000 0
2
4
6
8
10
-10000 -15000 -20000
Bulan
Gambar 3.5 Prediksi kurva peramalan paket 25 Mbps terhadap kapasitas total perumahan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
39
Keterangan : Berdasarkan tabel 3.3 menggunakan software minitab, didapat kesimpulan Gambar 3.5 Grafik Trend Quadratic sebagai MAPE terkecil (minus), yang berarti tingkat eror pertumbuhan penjualan paket 25 Mbps sangat kecil. 3.3.3 Peramalan Paket 50 Mbps Tabel 3.4 Peramalan paket 50 Mbps Bulan Agt 2015 Sept 2015 Okt 2015 Des 2015 Jan 2016 Feb 2016 Mar 2016 April 2016 Mei 2016 MAPE
Linear 82.253 125.951 162.366 227.913 278.894 315.309 417.271 453.686 482.818 2.14
Quadratic 84.094 134.686 180.366 270.654 348.046 407.166 589.726 661.006 720.334 4.14825
Eksponential 125.1236393 472.0634959 1427.41841 10460.26939 49239.55224 148889.8082 3299190.717 9976042.646 24176809.99 3.4639
S-Curve 76.92069259 84.30771171 84.96685319 85.06198344 85.06425831 85.06437642 85.06439369 85.06439374 85.06439374 8.56069
Hasil Simulasi dengan MAPE terkecil adalah Trend Linear dengan nilai 2.14
Paket 200 Mbps
Linear - Paket 50 Mbps 600 500 400 300 200 100 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Bulan
Gambar 3.6 Prediksi kurva peramalan paket 50 Mbps terhadap kapasitas total perumahan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
40
Keterangan : Berdasarkan tabel 3.4 menggunakan software minitab, didapat kesimpulan Gambar 3.6 Grafik Trend Linear sebagai MAPE terkecil, yang berarti laju pertumbuhan penjualan paket 50 Mbps akan stugnant dan menurun dimulai pada 2 bulan berikutnya 3.3.4 Peramalan Paket 100 Mbps Tabel 3.5 Peramalan paket 100 Mbps Bulan Agt 2015 Sept 2015 Okt 2015 Des 2015 Jan 2016 Feb 2016 Mar 2016 April 2016 Mei 2016 MAPE
Linear 57.234 65.017 80.583 228.46 267.375 298.507 360.771 454.167 516.431 20.3766
Quadratic 57.886 67.489 88.249 388.81 498.985 596.449 816.241 1208.089 1510.761 17.2124
Eksponential 62.49843374 83.39790998 148.5002667 35658.40113 150866.2282 478339.4125 4808663.999 153269885.1 1540795843 17.8758
S-Curve 57.2265693 59.97321236 62.36155599 63.31437678 63.31438105 63.31438122 63.31438123 63.31438123 63.31438123 17.3083
Hasil Simulasi dengan MAPE terkecil adalah Trend Quadratic dengan nilai 17.2124
Paket 600 Mbps
Quadratic - Paket 100 Mbps 2000 1500 1000 500 0 0
2
4
6
8
10
Bulan
Grafik 3.7 Prediksi kurva peramalan paket 100 Mbps terhadap kapasitas total perumahan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
41
Keterangan : Berdasarkan tabel 3.5 menggunakan software minitab, didapat kesimpulan Gambar 3.7 Grafik Trend Quadratic sebagai MAPE terkecil, yang berarti laju pertumbuhan penjualan paket 10 Mbps akan stugnant dan menurun dimulai pada 3 bulan berikutnya Tabel 3.6 Peramalan Kebutuhan Bandwidth Paket
Layanan
Pelanggan
25
25
-16763.076
50
50
482.818
100
100
1510.761
24,140.9 15,1076.1 -243,859.9
Total CIR
Total bandwidth (Mbps) -419,076.9
1 : 32
-7,620.621
Dari keseluruhan kebutuhan bandwidth, jika dijumlahkan maka total bandwidth yang dibutuhkan mampu mencapai 7,620 Gbps. Jika dari PT.Moratelindo kapasitas bandwidth yang diinginkan average 5,5 Mbps dari tiap rumah, dan kapasitas cluster Tebet hanya 4632 rumah. Untuk itu PT. Moratelindo perlu membuat total kapasitas bandwidth mencapai 4632 x 5.5 Mbps = 25,476 Mbps, jaringan akses eksisting belum memenuhi kapasitas serta kebutuhan bandwidth yang dibutuhkan, maka perlu dirancang Fiber to the home (FTTH) menggunakan teknologi GPON di Cluster Tebet.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
42
3.4 Perancangan Awal Jaringan Teknologi GPON telah dipilih untuk dapat memenuhi kebutuhan demand yang telah diramalkan karena dapat melayani bandwidth yang besar dan GPON juga dapat melayani 3 layanan: suara, video, dan data. Jumlah pelanggan yang banyak sangat cocok diterapkan untuk jaringan point to multipoint dengan teknologi FTTH. OLT untuk cluster Tebet berada sekitar ±3 Km pada perumahan Tebet, jarak ini memungkinkan untuk pembangunan kabel fiber optik tanpa menggunakan repeater, Cluster Tebet yang luas nya bisa mencapai 504 hektar berdasarkan tata letaknya dibagi menjadi 5 daerah untuk pembuatan jaringan, lalu untuk penarikan kabel dibagi 2 bagian untuk Cluster Tebet. untuk daerah A,C dijadikan satu group daerah selatan dan daerah B,D,E dijadikan daerah utara.
Gambar 3.8 Gambar Perencanaan Cluster Tebet 3.5 Penentuan Perangkat dan Spesifikasi Pada bagian ini juga akan dijelaskan tentang perangkat yang digunakan dalam perancangan jaringan beserta spesifikasi, tata letak dan volumenya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
43
3.5.1 OLT (Optical Line Termination) Optical Line Termination yang digunakan dalam perancangan ini sesuai dengan standard ITU-T G.984 dan yang di rekomendasikan oleh PT.Moratelindo. Pemilihan perangkat Optical Line Termination ini dengan melihat nilai optical transmit power (Ptx) yang sebaiknya bernilai besar karena akan berpengaruh terhadap link power budget dan juga memperhitungkan nilai lebar spektral (Δσ), rise time dan fall time yang sebaiknya bernilai relative kecil karena akan berpengaruh terhadap nilai rise time budget. Tabel 3.7 Tabel Spesifikasi OLT[6]
Parameter Optical Transmit Power Downlink Wavelength Uplink Wavelength Video Wavelength Spectrum Width Downstream Rate Upstream Rate Optical Rise Time Optical Fall Time Max.Work Temperature Min.Work Temperature Power Supply (DC)
Spesifikasi 5 1490 1310 1550 1 2.4 1.2 150 150 45 -5 -48
Unit dBm Nm Nm Nm Nm Gbps Gbps Ps Ps ̊̊C ̊̊C V
3.5.2 Fiber Optic Fiber optik yang digunakan adalah fiber optik yang sesuai dengan standar ITU-T G.652 dan drop fiber G.657. Fiber optik yang digunakan pada perancangan ini
http://digilib.mercubuana.ac.id/
44
adalah perangkat dengan spesifikasi yang dapat dilihat di tabel 3.8. Dari FAT sampai ke pelanggan menggunakan fiber optik ITU-T G.657 yang memiliki spesifikasi seperti pada tabel 3.8 Tabel 3.8 Tabel Spesifikasi Fiber Optik G.657[11]
Parameter
Spesifikasi
Unit
Attenuation (1310 nm)
≤ 0.35
dB/Km
Attenuation (1383 nm)
≤ 0.31
dB/Km
Attenuation (1550 nm)
≤ 0.21
dB/Km
Attenuation (1625 nm)
≤ 0.23
dB/Km
Adapun spesifikasi Fiber Optic sebagai drop Fiber G.657 dapat dilihat pada tabel 3.9 dibawah ini Tabel 3.9 Tabel Spesifikasi Fiber Optik G.652[12]
Parameter
Spesifikasi
Unit
Attenuation at 1310 nm
≤ 0.35
dB/Km
Attenuation at 1550 nm
≤ 0.21
dB/Km
Attenuation at 1490 nm
≤ 0.28
dB/Km
Chromatic Dispersion (1285nm-1330nm)
≤ 3.5
ps/(nm.km)
Chromatic Dispersion (1550nm)
≤ 18
ps/(nm.km)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
45
3.5.3 Konektor Konektor yang digunakan adalah konekor SC. Konektor SC digunakan pada bagian OLT,FDT,FAT dan ONT. Spesifikasi konektor seperti pada tabel 3.10 Tabel 3.10 Tabel Spesifikasi Konektor[13] Parameter Fiber Type Insertion Loss
Spesifikasi SM 10/125 0.2
Unit dB
3.5.4 Splitter Splitter yang akan digunakan ada 2 tipe yaitu splitter 1:4 dan splitter 1:8. Splitter 1:4 diletakan di FDT, sedangkan splitter 1:8 diletakan di FAT. Spesifikasi splitter dapat dilihat di tabel 3.11 Tabel 3.11 Tabel Spesifikasi Splitter[6] Parameter Insertion Loss 1:4 Insertion Loss 1:8
Spesifikasi 6 - 7.8 9 - 11
Unit dB dB
3.5.5 ONT (Optical Network Terminal) Optical Network Terminal yang digunakan pada perancangan ini adalah perangkat dengan spesifikasi seperti pada tabel 3.12
http://digilib.mercubuana.ac.id/
46
Tabel 3.12 Tabel Spesifikasi ONT[6]
Parameter Downstream Rate Upstream Rate Downlink Wavelength Uplink Wavelength Video Wavelength Max.Transmission Distance Power Consumption Sensitivity Optical Rise Time Optical Fall Time Max.Work Temperature Min.Work Temperature
Spesifikasi 2.4 1.2 1490 1310 1550
Unit Gbps Gbps Nm Nm Nm
20 ≤ 16 -29 200 200 45 -5
Km Watt dBm Ps Ps ̊C ̊ ̊C ̊
3.6 Penentuan Letak Perangkat Dan Volume Perancangan dilakukan mulai dari OLT Graha sampai ke tiap rumah pelanggan di perumahan Tebet. Fiber optik G. 652 ditarik dari OLT sampai ke FDT yang berbeda letak, bagian utara, bagian selatan, bagian timur dan bagian barat perumahan. Dari OLT Graha ditarik 144 core untuk perumahan Tebet. menuju bagian utara perumahan ditarik kabel sebanyak 36 core lalu menuju daerah selatan perumahan sebanyak 36 core. Kemudian dari FDT akan terdistribusi ke FAT dengan menggunakan G.652. Setelah dari FAT kemudian dengan menggunakan G.657 akan terdistribusi lagi ke ONT yang terletak di rumah pelanggan. Tiap FDT maksimal dapat terdistribusi ke 12 splitter 1:4 yang terdistribusi lagi ke splitter 1:8. Pembagian pelanggan didasarkan pada letak rumah pelanggan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
47
3.6.1 Lokasi FDT, FAT dan ONT Penentuan lokasi penempatan FDT dan FAT didasarkan pada efisiensi jaringan, kebutuhan layanan akan pelanggan, dan batas minimum redaman yang diperbolehkan untuk teknologi yang digunakan. Pada FDT dan FAT didalamnya terdapat passive splitter mempunyai redaman yang cukup besar dan dapat mempengaruhi kelayakan perancangan jaringan. Penempatan FDT dilakukan dengan melihat pembagian tata letak perumahan. Untuk efisiensi kabel FDT ditempatkan di pinggir jalan pintu masuk utama perumahan, sehingga kabel terus di tanamkan sampai ke ujung rumah pelanggan tanpa ada perbalikan arah yang menuju FDT kembali. Dari gambar 3.10 terlihat bahwa perancangan jaringan FTTH dengan teknologi GPON di perumahan Cluster Tebet menggunakan 2 jenis passive splitter yaitu 1:4 dan 1:8. Passive splitter 1:4 yang terletak di FDT akan membagi daya dari kabel feeder yang masuk ke FDT ke 4 FAT. Fiber optik yang keluar dari FDT akan masuk ke FAT yang di dalamnya terdapat passive splitter 1:8. Selanjutnya fiber optik tersebut akan menghasilkan disalurkan ke rumah-rumah pelanggan (ONT) yang berjumlah maksimal 8 pelanggan. Jadi 1 FAT diperhitungkan untuk 8 lokasi rumah. Perancangan jaringan di perumahan Cluster Tebet menggunakan teknologi FTTH (Fiber To The Home) sehingga peletakan perangkat ONT (Optical Network Terminal) berada di dalam rumah pelanggan. Fiber optik yang berasal dari FAT akan masuk ke rumah pelanggan dan menuju perangkat OTB. Dari perangkat OTB, fiber optik tersebut akan masuk ke perangkat roset. Setelah keluar dari perangkat roset maka fiber optik tersebut akan masuk ke perangkat ONT. Lokasi penempatan tata letak dapat dilihat pada gambar 3.8.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
48
Setelah dilakukan penempatan letak perangkat, kemudian diukur jarak nya bisa dilihat pada Tabel 3.12.
Gambar 3.9 Gambar Perencanaan Splitter
http://digilib.mercubuana.ac.id/
49
Tabel 3.13 Jumlah FDT, splitter dan kabel Feeder dan jarak OLT ke FDT
FDT
JARAK OLT ke FDT (m)
JUMLAH FAT
Spliter 1:4
Spliter 1:8
KABEL
A B C D E F G H I J K
3,461.97 4,160.50 4,554.18 4,729.24 4,636.17 5,400.96 5,820.70 4,218.99 5,038.97 5,525.64 6,032.08
27 36 45 40 42 36 44 36 45 28 36
7 9 12 10 11 12 8 12 10 10 12
20 27 33 30 31 24 36 24 35 18 24
24 core 24 core 24 core 24 core 24 core 24 core 24 core 24 core 24 core 24 core 24 core
3.6.2 Daftar Perangkat Yang Dibutuhkan Setelah dilakukan perancangan maka dibuatlah daftar perangkat yang dibutuhkan dalam perancangan. Daftar perangkat berupa spesifikasi perangkat dan jumlah yang dibutuhkan. Hal ini berdasarkan perencanaan dari team Planning PT Moratelindo. Tabel 3.14 Daftar Perangkat yang dibutuhkan
No.
Perangkat
Jumlah
1
OLT
1 unit
2
Feeder Cable
3
FDT
11 buah
4
Passive Splitter 1:4
113 buah
5
Distribution Cable
216 buah ± (99,536 Km)
6
FAT
85 buah
7
Passive Splitter 1:8
302 buah
8
Drop Cable
9
ONT
4263 buah
10
Konektor SC
4263 buah
11
Sambungan Splice
200 buah
8 buah ± (17.357 Km)
4263 buah (426,3 Km)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
50
3.7
Konfigurasi Jaringan Akses FTTH
Pada gambar 3.8 dan Tabel 3.12 kita dapat melihat Konfigurasi jaringan FTTH menggunakan teknologi GPON dari OLT Menteng sampe rumah pelanggan. Ditarik kabel berjumlah 144 core lalu dibagi ke 11 FDT, dari FDT beberapa kabel digunakan untuk menyalurkan ke masing-masing FAT. Sisa dari kabel FDT yang murni tidak terpakai disimpan sebagai cadangan. Lalu dari FAT disalurkan lagi ke rumah-rumah pelanggan.
Gambar 3.10 Konfigurasi Jaringan FTTH
http://digilib.mercubuana.ac.id/