Teknologi GPON Untuk Layanan Triple Play

Teknologi GPON Untuk Layanan Triple Play Fabiola Yohana1, Indra Kurniawan2 123

Teknik Elektro – Universitas Pancasila 1

[email protected] 2 [email protected]

Intisari- GPON (Gigabit Passive Optical Network) merupakan salah satu teknologi jaringan serat optic pasif. Teknologi GPON ini memiliki keunggulan jika dibandingkan dengan teknologi– teknologi serat optik pasif lain diantaranya GPON menghemat penggunaan serat optik, memiliki proteksi yang handal, dan juga memiliki bitrate hingga orde gigabit. Selain itu teknologi GPON sudah mendukung aplikasi triple play melalui jaringan broadband karena kemampuan untuk mentransfer dengan bandwith yang tinggi dan jarak yang jauh (sekitar 20 sampai 30 km). Kata kunci : GPON,Serat Optik,Triple Play Abstract- GPON (Gigabit Passive Optical Network) is a network of fiber optic passive technology. GPON technology has advantages when compared with the other passive fiber optic technologies, including GPON save the use of optical fiber, having a reliable protection, and also has a bitrate up to gigabit order. In addition, GPON technology supports triple play applications over broadband networks as the ability to transfer with high bandwidth and long distance (approximately 20 to 30 miles). Keywords : GPON, Fiber Optic, Triple Play

I.

PENDAHULUAN II. Seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin pesat, memicu manusia untuk mendapatkan kebutuhan sarana dan prasarana yang praktis, mudah dan efisien. Saat ini, perkembangan layanan informasi sudah sangat beragam, mulai dari layanan berupa voice (telepon),data, dan cable TV. Adanya aplikasi triple play (suara,video dan data) menjawab kebutuhan ini.Untuk itulah diiperlukan bandwidth yang besar. III. Teknologi fiber merupakan media yang tidak diragukan untuk menyediakan bandwidth yang besar, tidak dipengaruhi interferensi gelombang elektromagnetik, bebas korosi dan menyediakan rugirugi minimal untuk transportasi data. Secara umum, teknologi Fiber terdiri dari tiga jenis topologi jaringan yaitu jaringan titik ke titik, jaringan serat optik aktif dan jaringan serat optik pasif. IV. GPON (Gigabit Passive Optical Network) merupakan salah satu teknologi jaringan serat optic pasif. Teknologi GPON ini memiliki keunggulan jika dibandingkan dengan teknologi– teknologi serat optik pasif lain diantaranya GPON sudah mendukung aplikasi triple play, menghemat penggunaan serat optik, memiliki proteksi yang handal, dan juga memiliki bitrate hingga orde gigabit.

V. VI. II. PEMBAHASAN

VII. VIII. IX.

2.1 Gigabit Passive Optical Network (GPON) GPON merupakan teknologi akses dengan kategori broadband dengan menggunakan media transmisi serat optik. GPON merupakan evolusi dari PON. Tahapan-tahapan evolusi PON adalah sebagai berikut : X. 1. ITU-T G.983 XI. ITU-T G.983 merupakan PON berbasis ATM, mendukung suara dan data, efisiensi 70 % dan memiliki bandwidth 622 Mbps, diadopsi dari standar ITU tahun 1999. Terdiri dari APON (ATM Passive Optikal Network) dan BPON (Broadband PON). APON merupakan standar PON (Passive Optikal Network) yang pertama. Digunakan terutama untuk aplikasi bisnis dan menggunakan teknologi ATM sedangkan BPON merupakan perkembangan dari APON. Teknologi ini mendukung WDM dan alokasi bandwidth upstream yang besar. XII. 2. ITU-T G.984

XIII. ITU-T G.984 merupakan standard yang di keluarkan oleh ITU-T untuk teknologi GPON (Gigabit PON). GPON merupakan evolusi dari standar BPON. Teknologi ini mendukung kecepatan yang besar, peningkatan dalam pengamanan, dan pilihan 2 layer protokol (ATM, GEM, Ethernet). Tetapi pada kenyataannya ATM tidak diimplementasikan. Teknologi ini memiliki bandwidth 2,5 Gbps dengan efisiensi 93%. Proses framing pada GPON menggunakan GEM (GPON Encapsulate Method). GEM menggunakan frame segmentation untuk QoS ( Quality of Service) yang lebih besar. Standar teknologi ini mengijinkan beberapa pilihan kecepatan, tetapi untuk industri seragam antara 2,488 Mbps untuk downstream dan 1,244 Mbps untuk upstream. XIV. XV.

XVI. Gambar 1 Konfigurasi GPON berdasarkan ITU-T G.984 XVII. 3. IEEE 802.3ah XVIII. IEEE 802.3ah adalah suatu standar teknologi yang dikeluarkan IEEE untuk EPON (Ethernet PON) dan GEPON merupakan PON berbasis erhernet, standar IEEE/EFM pada penggunaan ethernet untuk paket data. Teknologi ini mendukung suara dan data, efisiensi 49%, bandwidth 1 Gbps untuk upstream dan downstream. Standar ini selesai dibuat tahun 2004. XIX. XX.

K a r a k t e r i s t i k

XXI. BP

XXII. GPO

XXIII. GEP

XXIV.

S t a n d a r d XXVIII. P r o t o c o l XXXII. R a t e s

XXV. ITU

XXVI. ITU-T

XXVII. IEEE

XXIX. AT

XXX. Ethern

XXXI. Ethern

XXXIII. DS :

XXXV. DS :

XXXVII. DS :

XXXIV. US :

XXXVI. US :

XXXVIII. US :

XXXIX. S p a n

XL. 20

XLI. 20

XLII. 10

XLIV. 32

XLV. 32 or

XLVI. 16 or

XLIII.

( K m ) S p l i t R a t i o

XLVII. Tabel 1 Perbandingan BPON, GPON, dan GEPON XLVIII. XLIX. 2.2 Konfigurasi GPON L. GPON merupakan teknologi FTTx yang LI. dapat mendeliver services sampai ke premise pelanggan menggunakan fiber optic cable. Jika sebelumnya customer menggunakan kabel tembaga pada instalasi perkabelan di sisi

pelanggan, maka sekarang instalasi perkabelan bisa menggunakan optik. Keunggulannya adalah bandwidth yang ditawarkan bisa mencapai 2.488 Gbps (downstream) sampai pelanggan tanpa ada kehilangan bandwidth. LII. Konfigurasi network GPON intinya dapat dibagi menjadi 3 bagian :  Optical Line Terminal (OLT)  Optical Distribution Network (ODN)  Optical Network Termination/Unit (ONT/ONU). LIII.

LIV. LV. LVI. LVII.

Gambar 2. Konfigurasi GPON

2.3 Prinsip Kerja GPON LVIII. GPON merupakan teknologi FTTx yang dapat mengirimkan informasi sampai ke pelanggan menggunakan kabel optik. Prinsip kerja dari GPON, ketika data atau sinyal dikirimkan dari OLT, maka ada bagian yang bernama splitter yang berfungsi untuk memungkinkan serat optik tunggal dapat mengirim ke berbagai ONU, untuk ONU sendiri akan memberikan data-data dan sinyal yang diinginkan pelanggan. LIX. Pada prinsipnya, PON adalah sistem point to multipoint, yang menggunakan splitter sebagai pembagi jaringannya. Arsitektur sistem GPON berdasarkan pada TDM (Time Division Multiplexing) sehingga mendukung layanan T1, E1 dan DS3. LX. LXI. 2.4 Komponen GPON

LXII. Konfigurasi network GPON intinya dapat dibagi menjadi 5 bagian: LXIII. 1. Network Management System (NMS) LXIV. 2. Optical Line Terminal (OLT) LXV. 3. Optical Distribution Cabinet (ODC) LXVI. 4. Optical Distribution Pack (ODP) LXVII. 5. Optical Network Termination/Unit (ONT). LXVIII. Berikut merupakan penjelasan tiaptiap komponen inti pembangun jaringan GPON: LXIX. 1. Network Management System (NMS) LXX. 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. Selain itu NMS dapat mengatur layanan GPON seperti POTS, VOIP, dan IPTV. NMS ini menggunakan platform Windows dan bersifat GUI (Graffic Unit Interface) maupun comment line. NMS memiliki jalur langsung ke OLT, sehingga NMS dapat memonitoring ONT dari jarak jauh. LXXI. 2. Optical Line Terminal (OLT) LXXII. OLT menyediakan interface antara sistem PON dengan penyedia layanan (service provider) data, video, dan jaringan telepon. Bagian ini akan membuat link ke system operasi penyedia layanan melalui Network Management System (NMS). LXXIII.

LXXIV. LXXV. 3. (ODC)/Rumah Kabel

Optical Distribution Cabinet

LXXVI. ODC (Optical Distribution Cabinet) adalah jaringan optik antara perangkat OLT sampai perangkat ODC. Letak dari ODC ini adalah terletak di rumah kabel . ODC menyediakan sarana transmisi optik dari OLT terhadap pengguna dan sebaliknya. Transmisi ini menggunakan komponen optik pasif. ODC menyediakan peralatan transmisi optik antara OLT dan ONT. Perangkat Interior pada ODC terdiri dari : LXXVII. • Konektor LXXVIII. Konektor optik merupakan salah satu perlengkapan kabel serat optik yang berfungsi sebagai penghubung serat. Dalam operasinya konektor mengelilingi serat kecil sehingga cahayanya terbawa secara bersama-sama tepat pada inti dan segaris dengan sumber cahaya (serat lain). Konektor yang digunakan pada Optical Access Network dapat dipasang di luar dan di lokasi pelanggan. LXXIX. • Splitter LXXX. Splitter merupakan komponen pasif yang dapat memisahkan daya optik dari satu input serat ke dua atau beberapa output serat. Splitter pada PON dikatakan pasif sebab tidak memerlukan sumber energi eksternal dan optimasi tidak dilakukan terhadap daya yang digunakan terhadap pelanggan yang jaraknya berbeda dari node splitter, sehingga cara kerjanya membagi daya optik sama rata. LXXXI. Passive Splitter atau splitter merupakan optical fiber coupler sederhana yang membagi sinyal optik menjadi beberapa path (multiple path) atau sinyal-sinyal kombinasi dalam satu jalur. Selain itu splitter juga dapat berfungsi untuk merutekan dan mengkombinasikan berbagai sinyal optik. Alat ini sedikitnya terdiri dari 2 port dan bisa lebih hingga mencapai 32 port. Berdasarkan ITU G.983.1 BPON Standard direkomendasikan agar sinyal dapat dibagi untuk 32 pelanggan, namun rasio meningkat menjadi 64 pelanggan berdasarkan ITU-T G.984 GPON Standard. Hal ini berpengaruh terhadap redaman sistem, seperti pada tabel dibawah ini : LXXXII.

LXXXIII.

LXXXIV. Tabel 2 Redaman Passive Splitter LXXXV. LXXXVI. 4. Optical Distribution Pack LXXXVII. Instalasi atau terminasi yang bagus dari fiber adalah persyaratan utama untuk menjamin kemampuan transmisi pada kabel fiber optik, pada implementasi dari suatu jaringan, beberapa jenis DP yang diperkenalkan. Syarat utama DP adalah : LXXXVIII. • DP dapat di ubah tanpa mengganggu kabel yang sudah terpasang dengan cara melebihkan kabel fiber optik beberapa meter. LXXXIX. • Setiap DP harus punya ruangan untuk memuat splitter. XC. • DP harus memiliki akses dari sisi depan. XCI. • Setiap DP harus memiliki penutup depan untuk melindungi orang dari cahaya laser yang langsung keluar dari ujung fiber. XCII. • DP harus mempunyai ruang untuk memuat dan memandu kabel fiber optik. XCIII.

XCIV. XCV. Gambar 3 FDB (Fiber Distribution Box) XCVI. XCVII. 5. Optical Network Termination/Unit (ONT/ONU) XCVIII. ONU menyediakan interface antara jaringan optik dengan pelanggan. Sinyal optik yang ditransmisikan melalui ODN diubah oleh ONU menjadi sinyal elektrik yang diperlukan untuk service pelanggan. Pada arsitektur FTTH, ONU diletakkan di

sisi pelanggan. Perangkat ONU yang digunakan PT.Telkom salah satunya adalah pabrikan ZTE. XCIX. C.

CI. Gambar 4 ONT/ONU (Optical Network Termination/Unit) CII. CIII.

2.7 Kelebihan dan Kekurangan GPON CIV. Adapun beberapa keunggulan yang dimiliki oleh teknologi GPON adalah: CV. a. Mendukung aplikasi triple play (suara,data, dan video) pada layanan FTTx yang dilakukan melalui satu core fiber optik. CVI. b. Dapat membagi bandwidth sampai 32 ONT. CVII. c. GPON mengurangi penggunaan banyak kabel dan peralatan pada kantor pusat bila dibandingkan dengan arsitektur point to point. Hanya satu port optik di central office (menggantikan multiple port). CVIII. d. Alokasi bandwidth dapat diatur. CIX. e. Biaya maintenance yang murah karena menggunakan komponen pasif. CX. f. Transparan terhadap laju bit dan format data. CXI. GPON dapat secara fleksibel mentransferkan informasi dengan laju bit dan format yang berbeda karena setiap laju bit dan format data ditransmisikan melalui panjang gelombang yang berbeda. Laju bit 1.244 Gbit/s untuk upstream dan 2.44 Gbit/s untuk downstream. CXII. g. Biaya pemasangan, pemeliharaan dan pengembangan lebih effisien. Hal ini dikarenakan arsitektur jaringan GPON lebih sederhana dari pada arsitektur jaringan serat optik konvensional. CXIII. Sedangkan kekurangan yang dimiliki GPON, antara lain: CXIV. a. Model layering yang kompleks CXV. b. Lebih mahal dibandingkan GEPON

CXVI. c. Transceiver pada laju 2.4 Gbps saat ini mahal CXVII. d. Bandwidth upstream terbatas pada hingga 622 Mbps saat ini CXVIII. CXIX. 2.6 Layanan Triple Play CXX. Triple Play secara sederhana dapat dipahami dengan kebutuhan akan komunikasi yang komplit mulai dari data, suara, dan video yang dapat kita rasakan hanya dengan berlangganan satu jenis media koneksi saja. Misalkan kita berlangganan TV Cable, jika jaringannya telah mendukung triple play maka melalui satu layanan ini kita dapat juga menikmati komunikasi data dengan internet, dapat juga bertelepon lewat TV Cable ini, dan dapat juga melakukan video conference atau menonton film yang dari layanan video on demand. Semua itu hanya melewati satu layanan saja, namum kecepatan transfer dan lebar bandwidth tetap mencukupi untuk semuanya. CXXI. CXXII. Layanan yang akan berkembang dimasa depan akan terbagi dalam tiga layanan yaitu:  Voice, komunikasi suara antara dua orang atau lebih melalui jaringan telekomunikasi.  Video, bisa berupa video streaming, video call, video conference, video on demand akan menggunakan streaming video.  Data, untuk browsing, download-upload, peer to peer connection, game online, maupun email.

CXXIII. CXXIV. CXXV. Adanya kebutuhan triple play ini akhirnya medorong para produsen perangakat jaringan dan penyedia jasa membuat sebuah teknologi baru yang mampu mendukung kebutuhan tersebut. Teknologi-teknologi pendukung triple play inilah yang nantinya akan disebut sebagai Next Generation Network (NGN). CXXVI. Teknologi yang mendukung kebutuhan triple play memang saat ini sedang berkembang pesat. Mulai dari teknologi media fisiknya hingga teknologi logika yang mengatur

trafik datanya semua sedang mengalami perkembangan yang cukup signifikan. Berikut akan dijelaskan secara singkat kebutuhan seperti apa yang dapat mendukung layanan yang berjalan pada teknologi triple play. CXXVII. 1. Video Services CXXVIII. Untuk komunikasi yang berupa informasi video dapat dikirimkan dengan baik, sebuah jaringan triple play haruslah memenuhi spesifikasi sebagai berikut:  Tingkat delay yang sangat rendah  Gangguan jitter (variasi delay) yang sangat rendah  Tingkat loss yang sangat rendah  Dapat menyediakan bandwidth yang sangat tinggi untuk setiap pelanggannya  Mekanisme broadcast, multicast, dan unicast yang efisien dan aman dari gangguan  Mampu dikembangkan untuk keperluan video on demand dimasa mendatang  Proteksi gangguan fisik dibawah 50 milidetik. CXXIX. Salah satu aplikasi yang bias dilayani didalam triple play adalah video on demand. Video on demand merupakan layanan yang memungkinkan pengguna untuk memilih dan menonton sendiri video yang tersedia deserver. Sistem video on demand memiliki dua fitur penting yaitu:  Memungkinkan pengguna untuk memilih video yang mereka ingin tonton dari server video. Sehingga pengguna dapat mengontrol sesuai keinginan mereka untuk memulai menonton video.  Menyediakan fungsionalitas yang mirip dengan DVD seperti play, pause, fast forward, fast rewind. CXXX. Untuk sistem streaming ini memerlukan lebih banyak bandwidth pada bagian server, kuat dalam multicast, cadangan bandwidth yang cukup, dan jaminan QoS terkontrol. Server video on demand dapat beroperasi dengan dua cara yaitu streaming atau mendownload isinya. Jika mendownload hanya digunakan “best effort” QoS yang diperlukan karena video direkam ke harddisk pengguna sebelum ditonton. Video on demand adalah aplikasi yang embuat layanan triple play lebih menarik ketika beroperasi memlalui jaringan IP. CXXXI. CXXXII. 2. Data Services CXXXIII. Untuk memenuhi kebutuhan komunikasi data dengan kecepatan tinggi dan memuaskan, jaringan triple play haus memiliki kemampuan yang cukup berbeda dari kedua aplikasi yang sudah disebutkan tadi. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, berikut ini adalah spesifikasinya:

CXXXIV. Dapat menjamin bandwidth yang diberikan untuk komunikasi data bagi semua pelanggan aplikasi ini CXXXV. Memiliki kemampuan untuk memberikan “burst bandwidth” untuk menangani masalah kekurangan bandwidth pada saat-saat tertentu ketika sangat dibutuhkan. Memiliki kemampuan berinteraksi dan berkolaborasi dengan mediamedia yang berbeda-beda jenis dan berinteraksi dengan perngkat jaringan pendukungnya seperti router, modem, switch, dan yang lainnya. CXXXVI. 3. Voice Services CXXXVII. Aplikasi suara sama sensitifnya dengan aplikasi video seperti yang telah dijelaskan diatas. Spesifikasi jaringan yang dapat mendukung layanan ini dengan lancer hamper sama dengan yang dibutuhkan oleh video. Hanya saja tingkat urgensinya lebih kecil dibanding aplikasi video.  Tingkat gangguan delay, jitter, dan loss yang rendah  Proteksi gangguan fisik dibawah 50 milidetik CXXXVIII. Dalam banyak aspek, Voice over Internet Protocol (VoIP) juga merupakan menuju ke jaringan internet dengan menggunakan paket IP untuk membawa sinyal suara dengan memasukkan fitur-fitur yang akan sulit jika menggunakan layanan telepon biasa. Sebagai contoh, VoIP dapat memungkinkan pengguna untuk berbicara selama mereka suka dan dapat mengetahui keberadaan pengguna lain selama masih on-line. Hal ini tergantung dari bagaimana layanan tersebut telah diimplementasikan apakah memungkinkan untuk mengirim foto, data, dan video secara bersamaan kepada orang-orang yang mereka ajak bicara. CXXXIX. Aspek lain yang menarik adalah bagaimana VoIP dapat menggunakan alamat email sebagai pengenal dan dapat membuat panggilan ke alamat email juga. Selain itu daftar panggilan telepon dapat dibuat menggunakan nomor telepon jaringan PSTN dan menjadi kombinasi antara nomor telepon dan alamat email. Akses pengguna yang berpindah-pindah dijamin dengan cara yang mirip dengan email yang berbasis internet. CXL. Layanan VoIP yang dikomersilkan akan terus mengalami perkembangan jika dibandingkan dengan telepon PSTN. Hal ini dikuatkan dengan fakta berupa teknologi berbasis paket lebih efisien dengan memanfaatkan jaringan untuk mentransmisikan suara dan video secara bersama-sama. CXLI. CXLII. III. PENUTUP

CXLIII. Teknologi GPON merupakan IV. REFERENSI jaringan FTTx yang melayani triple play services CXLVI. [1] Kazovsky, Leonid G., et al. 2011. Broadband dengan saluran transmisi menggunakan fiber optic dari Optical Access Network. Hoboken, NJ: John Wiley & central office sampai ke pelanggan. Kemampuan Sons, Inc. GPON mentransfer dengan bandwith yang tinggi dan CXLVII.[2] ITU-T Recommendation G.984.1. (2008). jarak yang jauh (sekitar 20 sampai 30 km) merupakan Gigabit-capable Passive Optical Networks (G-PON) : solusi dalam menyediakan layanan komunikasi suara, General Characteristics. video dan data yang biasa disebut dengan teknologi CXLVIII. [3] 2008. Enabling Triple Play in Access Triple Play. Layanan Triple Play hanya melewati satu Network. Switchcore Corp. layanan saja, namum kecepatan transfer dan lebar CXLIX. [4] Saydam, Gouzali. 2005.Teknologi bandwidth tetap mencukupi untuk semuanya. Telekomunikasi Perkembangan dan Aplikasi. Bandung : Perangkat akses teknologi CV. Alfabeta CXLIV. GPON memiliki nilai Line Rate, CL. [5] Suherman, R F. Jaringan Telekomunikasi. Attenuation, SNR (Signal Noise to Ratio),dan Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Attanaible Rate sehingga kualitas sinyalnya yang UNSUT.Medan. 2006. dihantarkan lebih baik. Untuk menerapkan jaringan CLI. [6] rancisco J. Hens and Jose M. Caballero, 2008. NGN (Next Gewneration Network), pemanfaatan Triple Play: Building the Converged Network for IP, teknologi GPON sebagai perangkat akses dalam VoIP, and IPTV. John Wiley & Sons. menyalurkan triple play service dipandang perlu di CLII. [7] Green, DC. 1995. Komunikasi implementasikan secara luas dan menyeluruh di Data.Yogyakarta : Penerbit Andi Indonesia CLIII. CXLV.

CLIV.