PERANCANGAN JARINGAN FIBER TO THE HOME (FTTH) MENGGUNAKAN GIGABIT PASSIVE OPTICAL NETWORK (GPON) UNTUK PERUMAHAN JINGGA BANDUNG
NETWORK DESIGN OF FIBER TO THE HOME (FTTH) NETWORK USING GIGABIT PASSIVE OPTICALL NETWORK (GPON) FOR JINGGA RESIDENCE BANDUNG Clara Amanda1 Prodi S1 Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom 1
[email protected]
Abstrak Perumahan Jingga yang terletak di Bandung Selatan merupakan perumahan menengah ke atas, namun jaringan akses yang digunakan masih menggunakan kabel tembaga dari MSAN sampai pengguna, hal ini dinilai kurang memadai dalam layanan tripley play, untuk mendukung layanan triple play PT Telkom menargetkan seluruh jaringan kabel tembaga sudah tergantikan oleh jaringan kabel optic terutama jaringan FTTH (Fiber To The Home) melalui proyek TITO (Trade in Trade off). Pada tugas besar ini peneliti akan merancang jaringan akses Fiber To The Home (FTTH) pada Teknologi Gigabit Passive Optical Network (GPON). Lokasi yang dijadikan studi kasus adalah Perumahan Jingga. Pada tugas besar ini dimulai dengan pengumpulan data-data. Perancangan jaringan Fiber To The Home (FTTH). Kemudian dianalisis berdasarkan parameter yang telah ditetapkan berupa SNR (Signal to Noise Ratio), BER (Bit Error Rate), Link Power Budget dan Rise Time Budget yang memenuhi pada jaringan optik dengan standar PT. Telkom. Hasil analisa, nilai downlink masing-masing parameter menghasilkan nilai Q Factor 37,5598 dengan BER 4.85479x10-309. Kata kunci : Fiber To The Home (FTTH), Gigabit Passive Optical Network (GPON), Optysistem
1
PENDAHULUAN
Perumahan Jingga yang terletak di Bandung Selatan merupakan perumahan mewah dan modern. Jaringan akses yang digunakan masih menggunakan kabel tembaga dari MSAN sampai pengguna, hal ini dinilai kurang memadai dalam layanan tripley play. Pada tahun 2015 PT Telkom menargetkan seluruh jaringan kabel tembaga sudah tergantikan oleh jaringan kabel optic terutama jaringan FTTH (Fiber To The Home). FTTH (Fiber To The Home ) merupakan salah satu infrastruktur jaringan yang akan dikembangkan di seluruh wilayah Indonesia. jaringan FTTH FTTH (Fiber To The Home) ini akan diintegraksikan dengan teknologi Gigabit Passive Optical Network (GPON). Pada tugas besar ini peneliti akan merancang jaringan akses Fiber To The Home (FTTH ) pada Teknologi Gigabit Passive Optical Network (GPON). Lokasi yang dijadikan studi kasus adalah Perumahan Jingga yang terletak di Bandung Selatan merupakan perumahan mewah dan modern. Pada tugas besar ini dimulai dengan pengumpulan data-data. Perancangan jaringan Fiber To The Home (FTTH) yaitu dengan penentuan perangkat berupa spesifikasi perangkat, tata letak, jumlah perangkat yang digunakan, dan disimulasikan menggunakan optisystem. Kemudian dianalisis berdasarkan parameter yang telah ditetapkan berupa SNR (Signal to Noise Ratio), BER (Bit Error Rate), Link Power Budget dan Rise Time Budget yang memenuhi pada jaringan optik dengan standar Telkom. Nilai BER (Bit Error Rate) kurang dari 10 -9 , LPB (Link Power Budget) lebih besar dari 28 dBm dan penerimaan daya yang baik diharapkan dapat tercapai dari hasil perancangan yang dibuat.
2
LANDASAN TEORI
2.1 Serat Optik Pada dasarnya sistem komunkasi serat optik merupakan sistem komunikasi yang dapat mengirimkan layanan telekomunikasi berupa cahaya dan serat optik sebagai media transmisinya. Berbeda dengan sistem komunikasi radio yang menggunakan gelombang elektromagnet, pada serat optik, gelombang cahayalah yang bertugas membawa sinyal informasi. Sistem komunkasi ini lebih andal dibanding sistem komunkasi lainnya dan memiliki keunggulan, seperti bandwidth yang besar, loss transmisi rendah, dapat digunakan untuk komunikasi jarak jauh, dan tingkat keamanan yang andal. Pada dasarnya, sistem komunikasi serat optik terdiri dari tiga elemen utama, yaitu optical transmitter, kanal komunikasi, dan optical receiver. Sebelum data ditransmisikan, sinyal yang masih berupa sinyal elektrik ini akan
dimodulasi dan diubah menjadi gelombang cahaya pada transmitter, dan setibanya di receiver akan dikonversi kembali ke bentuk elektrik.
2.2 Fiber To The Home (FTTH) Berikut komponen dari FTTH utama: 1. Network Management System (NMS) NMS merupakan perangkat lunak yang berfungsi untuk mengontrol dan mengkonfigurasi perangkat GPON. Letak NMS ini bersamaan di dekat OLT namun beda ruangan. Konfigurasi yang dapat dilakukan oleh NMS adalah OLT dan ONT. 2. Optical Line Terminal (OLT)[9] OLT menyediakan interface antara sistem Optical Distribution Network (ODN) dengan penyedia layanan (service provider) data, video, dan jaringan telepon. OLT mengubah sinyal elektrik menjadi optik dan sebaliknya, dan berfungsi sebagai alat multiplex. 3. Optical Distribiution Frame (ODF)[7] Yang dimaksud dengan ODF adalah suatu frame dengan struktur mekanik berupa rack atau shelf atau struktur lain yang mempunyai fungsi utama sebagai tempat pegangan kabel (fiber) dan elemen passive lainnya (support mekanik), dilengkapi fiber organizer serta mampu melindungi elemen-elemen di dalamnya. 4. Optical Ditribution Cabinet (ODC)/ Rumah Kabel dan Optical Distribution Point (ODP) [9] ODC dan ODP adalah suatu perangkat pasif yang diinstalasi diluar STO bisa di lapangan (Outdoor) dan juga bisa didalam ruangan/ di MDF Gedung HRB (Indoor), yang mempunyai fungsi sebagai splitter. 5. Optical Network Terminal/Unit (ONT/ONU) ONU menyediakan interface antara jaringan optik dengan pelanggan.
2.3
GPON (Gigabit Passive Optical Network)
GPON merupakan salah satu teknologi yang dikembangkan oleh ITU-T via G.984 dan hingga kini bersaing dengan GEPON (Gigabit Ethernet PON), yaitu PON versi IEEE yang berbasiskan teknologi Ethernet. GPON mempunyai dominansi pasar yang lebih tinggi dan roll out lebih cepat dibanding penetrasi GEPON. Standar G.984 mendukung bit rate yang lebih tinggi, perbaikan keamanan, dan pilihan protokol layer 2 (ATM, GEM, atau Ethernet). Baik GPON ataupun GEPON, menggunakan serat optik sebagai medium transmisi. Satu perangkat akan diletakkan pada sentral, kemudian akan mendistribusikan trafik Triple Play (Suara/VoIP, Multi Media/Digital Pay TV dan Data/Internet) hanya melalui media 1 core kabel optik disisi subscriber atau pelanggan. Ciri khas dari teknologi ini dibanding teknologi optik lainnya semacam SDH adalah teknik distribusi trafik dilakukan secara pasif. Dari sentral hingga ke arah subscriber akan didistribusikan menggunakan passive splitter (1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64). GPON menggunakan TDMA sebagai teknik multiple access upstream dengan data rate sebesar 1,2 Gbps dan menggunakan broadcast kearah downstream dengan data rate sebesar 2,5 Gbps. Model paketisasi data menggunakan GEM (GPON Encapsulation Methode) atau ATM cell untuk membawa layanan TDM dan packet based. GPON jadi memiliki efisiensi bandwidth yang lebih baik dari BPON (70 %), yaitu 93 %.
Tabel 1 Standar Teknologi GPON
3
PERANCANGAN
Perancangan jaringan FTTH berbasis GPON dilakukan berdasarkan merode perancangan jaringan FTTH dengan standar oprasional yang telah ditetapkan oleh ITU-T dan PT Telkom Inodnesia arena penulis menggunakan skema standar PT Telkom Indonesia
3.1
Diagram Alir Perancangan
Alur perancangan jaringan FTTH digambarkan melalui diagram alir Gambar berikut Mulai
Pengumpulan Data
Spesifikasi Perangakat
Perancangan Jaringan
Analisis Perangkat
Simulasi Perancangan pada Optisystem
N
Analisis Hasil SImulasi
Hasil Simulasi Sesuai Standar?
Y
Selesai
Gambar 2 Diagram Alir Perancangan
3.2
Pemilihan Daerah
Perumahan Jingga Residence terletak di Jalan Ciwastra. Perumahan ini memiliki prospek yang bagus karena letaknya yang strategis, memiliki akses langsung ke jalan raya utama Dengan besarnya prospek tersebut diharapkan pemasangan jaringan FTTH ke perumahan dapat meningkatkan nilai jual terhadap layanan yang disediakan oleh pengembang
3.3
Perancangan FTTH
Jaringan FTTH menggunakan GPON dimana diawali dengan perancangan jaringan serat optik untuk membangun jalur FTTH mulai dari sentral ke pelanggan. Perancangan dilakukan untuk menghemat penggunaan biaya baik biaya instalasi maupun biaya perangkat dalam pengimplementasian jaringan FTTH. Hal yang dilakukan pertama kali yaitu survey lokasi tempat yang akan dilakukan penggelaran kabel serat optik, serta untuk mengetahui kondisi lingkungan, topografi, dan keberadaan perangkat-perangkat eksisting. Pertimbangan terbesar adalah dari segi efisiensi kabel fiber optik yang akan digunakan, semakin minim panjang kabel yang digunakan maka perancangan yang dilakukan semakin baik. Oleh karena itu, dicari letak STO terdekat dengan lokasi perumahan. Dari STO, ditarik kabel feeder menuju ke ODC, selanjutnya diukur jarak antara ODC dengan ODP terdekat ke rumah pelanggan untuk mengestimasi panjang kabel distribusi yang dibutuhkan. Perhitungan kapasitas perangkat ODC dan ODP dihitung berdasarkan jumlah rumah/pelanggan yang ada. Setelah diketahui jumlah pelanggan atau demand dalam perumahan, selanjutnya dihitung jumlah core serat optik pada kabel distribusi yang dibutuhkan jika digunakan passive splitter 1:8 pada ODP dan jumlah core kabel feeder jika digunakan passive splitter 1:4 pada ODC. Pertimbangan lainnya adalah kabel apa yang akan digunakan sepanjang rute, apakah kabel udara atau kabel tanam (kabel tanam langsung atau duct).
4
ANALISIS DAN SIMULASI Berikut adalah rancangan simulasi dari jaringan FTTH berdasarkan denah yang didaptkan :
4.1
Blok OLT Pada blok OLT, terdapat beberapa optical transmitter dengan panjang gelombang 1490 nm, daya pancar yang di setting sebesar 4 dBm. Berikut adalah blok dari OLT yang disimulasikan :
Gambar 4. 1 Blok OLT dengan modulasi direct (atas)
Gambar 4. 2 Blok OLT dengan modulasi eksternal (bawah)
4.2
Blok Feeder
Gambar 4. 3 Blok Feeder Dari Gambar 4.3 dapat dilihat blok feeder denggan panjang fiber sesuai dengan denah jaringan yaitu 5 Km, serta terdapat konektor dan splice.
4.3
Blok ODC
Gambar 4. 4 Blok ODC Pada block ODC terdapat 1 splitter 1:8 agar dapat terhubung dengan semua splitter yang ada di masingmasing ODP.
4.4
Blok Distribusi
Gambar 4. 5 Blok kabel distribusi Pada kabel distribusi terdapat panjang fiber yang berbeda-beda tergantung dari panjang ODC ke ODP, serta terdapat juga konektor dan splicing. Kabel distribusi ini terdapat total 19 core.
4.5
Blok ODP ke Penerima
Gambar 4. 6 Blok ODP ke penerima Pada Gambar 4.6 dapat dilihat splitter yang terdapat pada ODP terhubung dengan perangkat receiver yang ada di penerima. Pada gambar diatas akan dilihat sampel uji coba dari panjang fiber. Dan pada simulasi akhir akan dilihat performansi dari jaringan yang telah disimulasikan dengan BER Analyzer untuk dapat melihat BER dan eye diagram.
4.6
Faktor Kualitas Faktor kualitas merupakan salah satu syarat dari penggunaan simulasi optisystem dikatakan baik jika nilai QFactor atau faktor kualitasnya lebih dari enam (>= 6). Pada Gambar 7 ditunjukkan bahwa nilai QFactor nya 37,5598 yang berarti nilai nya lebih dari enam. Maka suatu simulasi atau perancangan dikatakan baik atau layak.
Gambar 7 Faktor Kualitas
4.7
BER (Bit Error Rate) BER merupakan suatu nilai perbandingan antara data informasi yang dikirimkan dengan berapa banyak data yang diterima atau menghitung kemungkinan nilai error dari suatu data yang dikirimkan dengan data yang diterima oleh receiver.
Gambar 4. 9 Hasil BER Analyzer with Eye Diagram Dengan menggunakan Optisystem analisis yang di dapatkan yaitu Minimum BER yaitu 4.85479x10-309.
4.8
PLB (Power Link Budget) PLB merupakan salah satu teknik analisa dengan membandingkan nilai redaman setiap perangkat yang ada pada jaringan FTTH diantaranya: redaman konektor, redaman penyambungan, redaman kabel, dan margin sistem. Suatu link dikatakan jika daya yang diterima di receiver lebih besar dibandingkan daya sensitivitas perangkat receiver nya. Jika telah diketahui sensitivitas receiver dan besarnya redaman sepanjang link kabel optik, maka dapat dicari besar daya transmit PTX yang diperlukan. Perhitungan total redaman dilakukan melalui OptiSystem.
Gambar 4. 9 Redaman diukur dengan Optical Power Meter
Berdasarkan perhitungan PLB yang didapat redaman yang diperoleh sebesar 24,529 dB, nilai ini berada dibawah nilai redaman maksimal yang diperbolehkan oleh ITU-T dan PT Telkom Indonesia yang bernilai 28 dB, sehingga link ini dikatakan memenuhi syarat total redaman. Selanjutnya digunakan daya transmit sebesar 2 dB maka diperoleh daya terima sebesar -22,529 dBm. Nilai daya terima tersebut dalam batas yang diperbolehkan karena nilai redaman minimum adalah sebesar -29 dBm. Sehingga untuk perancangan FTTH berdasar PLB maka jalur yang sudah dirancang dapat dikategorikan dikatakan layak.
5
KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari perancangan FTTH yaitu: 1.
Menggunakan teknologi GPON dalam perancangan FTTH
2.
Nilai BER yang dihasilkan dari perancangan dengan optisystem yaitu 4,85479x10-309yang berarti dari 10309 data yang dikirimkan hanya terdapat 4,85479 data yang error maka simulasi dikatakan baik.
3.
Nilai Q-Factor yang dihasilkan pada BER Analyzer yaitu 37,5598 yang nilai nya lebih dari 6 maka simulasi dikatan baik dan layak.
DAFTAR PUSTAKA Fikri, Haikal. 2014. “Analisa Performansi Teknologi CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) pada Jaringan ODC (Optical Distribution Cabinet) STO-Cijaura Menggunakan Opti System”. Bandung:Universitas Telkom. ITU, 2000, ITU-T Recommendation L.40, “Optical fiber outside plant maintenance support, monitoring and testing system”. ITU-T. 2003. ITU-T Recommendation G.984.2, “Series G: Transmission Systems And Media, Digital Systems And Networks”. Keiser, Gred. 1991. “Optical Fiber Communications”. Singapore : The McGraw-Hill Companies, Inc. Kencanawati, Dwi. 2014. “Perancangan Jaringan Fiberto the Home (FTTH ) dengan Teknologi Gigabit Capable Passive Optical Network (GPON) untuk Apartmen Newton (Newton Residence) Bandung”. Bandung : Universitas Telkom. Pramanabawa, Ida Bagus. 2013. “Analisa Rise Time Budget dan Power Link Budget dari STO ke Pelanggan Infrastruktur GPON ( Gigabit Passive Optical Network) PT.Telekomunikasi Divisi Access Denpasar”. Bali: Universitas Udayana. PT.Telekomunikasi Indonesia Tbk, Direktorat Network dan Solution. 2010. “Pedoman Pemasangan Jaringan Akses Fiber Optik”. PT. Telekomunikasi Indonesia Tbk. Bandung. Telkom Indonesia, PT. 2012.“Modul 1 -Overview Jaringan FTTx”. PT. Telkom Indonesia. Siahaan, Muhamad Ramdhan Mardiana. 2012.“Perancangan Jaringan Akses Fiberto the Home (FTTH) Menggunakan TeknologiGigabit Capable Passive Optical Network (GPON) di Perumahan Setra Duta Bandung”. Bandung : Institut Teknologi Telkom.
