BAB IV HASIL DAN PEMBAHASANrepository.ub.ac.id/1968/5/[11] BAB IV.pdf · 35 35 MAGNMTM L-6140 direkomendasikan oleh ITU-T G.984 data sheet dapat dilihat pada Lampiran I. 4.1.2 Spesifikasi

33

33

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada Bab IV ini akan dijelaskan hasil eksperimen dan analisis data dari penelitian yang

dilakukan. Data yang disajikan merupakan hasil dari pengambilan data perancangan jaringan

Fiber To The Building (FTTB) di Hotel Ijen Suite Malang di CV. Multi User Global Network

Malang dan eksperimen desain jaringan Fiber To The Building (FTTB) di Hotel Ijen Suite

Malang menggunakan software optisystem v.14, dan analisis kualitas jaringan Fiber To The

Building (FTTB) dilihat dari parameter BER, Q-factor, dan SNR. Penulisan Bab IV meliputi

konfigurasi perangkat eksperimen, prosedur pengambilan data, data hasil eksperimen, dan

pembahasan.

4.1 Perancangan Jaringan Fiber To The Building di Hotel Ijen Suite Malang

Pada perancangan jaringan Fiber To The Building (FTTB) di Hotel Ijen Suite Malang

merupakan jaringan akses serat optik, dengan jalur perancangan sebagaimana terlampir pada

lampiran I. Perancangan Fiber To The Building (FTTB) berbasis Gigabit Passive Optical

Network (GPON) ini menggunakan perangkat yang telah direkomendasikan oleh ITU-G.984

series.Secara teknis perancangan jaringan Fiber To The Building (FTTB) ini terdiri dari 4

komponen utama pendukung, yakni:

1. Optical Line Terminal (OLT)

2. Optical Distribution Cabinet (ODC)

3. Optical Distribution Point (ODP)

4. Optical Network Termination (ONT)

34

Gambar 4.1 Konfigurasi Perancanagn Jaringan Fiber To The Building (FTTB) di Hotel Ijen Suite

Malang

(Sumber: Perencanaan CV. Multiuser Global Network, 2016)

4.1.1 Spesifikasi Optical Line Terminal (OLT)

Perangkat Optical Line Terminal (OLT) yang merupakan komponen dari jaringan kabel

serat optik yang terhubung ke jaringan kabel serat optik yang terhubung ke jaringan luar dan

dan terhubung ke beberapa Optical Distribution Cabinet (ODC) yang bertugas

menghubungkan perangkat switching dari jaringan backbone dengan jaringan akses

ditempatkan di kantor PT. Telkom jalan basuki rahmat malang. Pada perencangan jaringan

Fiber To The Building (FTTB) mennggunakan teknologi GPON. Teknologi GPON dapat

melayani 1536 pelanggan, jenis OLT yang mendukung teknologi GPON adalah tipe

OLT

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT ODP

ODC

ODP

ODP

ODP

ODP

ODP

ODP

ODP

ODP

LANTAI N

LANTAI 8

LANTAI 7

LANTAI 6

LANTAI 5

LANTAI 4

LANTAI 3

LANTAI 2

LANTAI 1

LANTAI 11

ONT 0,7 Km

STO

ODF ODP

20

00

m

500m

35

35

MAGNMTM

L-6140 direkomendasikan oleh ITU-T G.984 data sheet dapat dilihat pada

Lampiran I.

4.1.2 Spesifikasi Optical Distribution Cabinet (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 pasif. Kapasitas ODC adalah 96, 144, dan 288 slot/port adapter

Output Splitter.

Gambar 4.2 Konstruksi ODC pada Jaringan FTTB

(Sumber: PT.TELKOM, 2012)

Pada konstruksi Optical Distribution Cabinet (ODC) memiliki beberapa komponen

yang harus diperhitungkan yaitu, konektor, transmitter optik, kabel serat optik, passive

splitter, WDM coupler dan splice cable. Sebelum melakukan perhitungan pada link budget,

perlu adanya mengetahui definisi masing-masing komponen. Berikut definisinya:

36

Konektor

Konektor merupakan cara terminasi kabel serat optik agar dapat disambungkan dengan

interface optic lainnya. Pada serat optik terdapat beberapa jenis konektor seperti SC, ST, FC,

LC dengan SPC, APC, dan lain-lain. Penggunaan konektor pada serat optik akan membuat

attenuation (pelemahan) pada sinyal optik yang ditransmisikan. Pada transmitter

menggunakan konektor tipe SC produksi dari RIT dengan insertion loss <0,3 dB data sheet

dapat dilihat pada lampiran. Selain itu juga menggunakan 2 buah konektor LC pada kabel drop

core dan distribusi. Konektor LC produksi Berk-Tek sebagai interface antara splitter dan kabel

distribusi dengan insertion loss (LC) sebesar 0.3 dB data sheet dapat dilihat pada Lampiran I.

Kabel Serat Optik

Kabel serat optik memiliki beberapa komponen yaitu, core, cladding, dan jacket. Core

terbuat dari glass dan ukurannya bervariasi dari 8 – 10 mikron untuk single mode fiber, 50 dan

62,5 mikron untuk multimode fiber. Cladding memiliki ukuran 125 mikron dan juga terbuat

dari kaca, tetapi memiliki indeks refraksi yang lebih kecil. Pembungkusan kabel serat optik

biasanya disebut jaket terbuat dari material PVC. Kabel serat optik 9/125 merupakan ukuran

core diameter 9 dengan ukuran cladding 125 mikron.

Perancangan GPON pada jaringan Fiber To The Building (FTTB) menggunakan tipe

kabel serat optik single mode yang telah diterapkan oleh PT.Telkom. Tipe kabel serat optik

single mode produksi dari corning tipe SMF-28e+ dimana spesifikasi lebih lengkapnya dapat

dilihat pada lampiran, seperti yang telah direkomendasikan oleh ITU-T G.652 series.

Passive Splitter

Splitter merupakan penyumbang terbesar attenuasi pada ODC dan ODP. Splitter ini

ditempatkan di ODC lantai satu Hotel Ijen Suite Malang, dimana memiliki fungsi untuk

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 setidaknya terdiri dari 2 port dan bisa lebih

hingga mencapai 32 port. Berdasarkan ITU G.983.1 BPON Standart direkomendasikan agar

sinyal dapat dibagi untuk 32 pelanggan, namun rasio meningkat menjadi 64 pelanggan

berdasarkan ITU-T G.984 GPON Standart. Hal ini berpengaruh terhadap redaman sistem,

seperti pada tabel dibawah ini:

37

Tabel 4.1 Redaman Splitter:

Rasio Redaman

Splitter 1:2 3.70 dB





Jenis splitter yang digunakan dalam perencanaan ini adalah tipe single mode PLC splitter

dengan konfigurasi 1:8 dengan insertion loss maksimal 10.38 dB dan 1:16 dengan insertion

loss maksimal 14.10 dB untuk mengakomodasi sebanyak 100 ONT. Dimana data sheet dari

splitter dapat dilihat di lampiran, sedangkan konfigurasi kabel distribusi yang menghubungkan

splitter dengan ONT pada Hotel Ijen Suite Malang direncanakan berdasarkan studi lapangan

yang telah dilakuakan.

WDM Coupler

Pada perancangan jaringan Fiber To The Building (FTTB) di Hotel Ijen Suite Malang ini

digunakan 1 buah perangkat WDM coupler (Lcoupler) dari AC photonics untuk spesifikasi

dengan besar insertion loss sebesar 0.7 dB.

Splice Cable

Pada penyambungan kabel serat optik dapat menggunakan konektor ataupun disambung

dengan teknik splicing. Penyambungan menggunakan konektor memiliki attenuasi 0.25 dB,

sedangkan penyambungan menggunkan teknik splicing memiliki attenuasi yang lebih kecil

disbanding menggunakan konektor. Teknik splicing terdiri dari 2 jenis yaitu, mechanical

splicing dan fusion splicing. Dua terknik ini memiliki attenuasi yang berbeda. Fusion splicing

memiliki attenuasi 0.01 – 0.1 dB dan mechanical splicing memiliki attenuasi 0.05 – 0.2 dB.

Teknik penyambungan dengan konektor memberikan keuntungan fleksibel sedangkan splicing

mengguntungkan dari segi attenuasi. Pada perancangan jaringan Fiber To The Building

(FTTB) ini menggunakan teknik fusion splicing dengan insertion loss (Ls) maksimal yang

dihasilkan pada setiap proses splicing adalah 0.1 dB.

38

4.1.3 Spesifikasi Distribution Point (ODP)

Optical Distribution Point merupakan sebuah perangkat yang menyimpan splitter yang

berfungsi untuk mendistribusikan serat optik ke pelanggan. Instalasi yang bagus dari serat

adalah persyaratan utama untuk menjamin kemampuan transmisi pada kabel serat optik.

Syarat utama yang harus dimiliki yaitu distribution point dapat diubah tanpa mengganggu

kabel yang sudah terpasang dengan cara melebihkan kabel serat optik beberapa meter, setiap

distribution harus memiliki ruang untuk memuat splitter, distribution point harus memilik

askses dari sisi depan, setiap distribution point harus memiliki penutup depan untuk

melindungi orang dari cahaya laser yang langsung keluar dari ujung serat, dan distribution

point harus mempunyai ruang untuk memuat dan memandu kabel serat optik.

Gambar 4.3 Konstruksi ODC pada Jaringan FTTB

(Sumber: PT.TELKOM, 2012)

4.1.4 Spesifikasi Optical Network Terminal (ONT)

Pada perancangan jaringan Fiber To The Building (FTTB) di Hotel Ijen Suite Malang

menggunakan 204 ONT. ONT dipasang sesuai kebutuhan untuk setiap lantainya. Spesifikasi

ONT yang akan digunakan adalah type ZNID – GPON – 8324 seperti yang telah di

rekomendasikan oleh ITU – T G.984 series, data sheet dari ONT/ONU dapat dilihat Lampiran

I.

39

4.2 Perhitungan Link Power Budget

Link Power Budget adalah perhitungan terhadap kebutuhan daya dalam suatu link sistem

komunikasi serat optik yang harus dipenuhi, agar didapatkan performasi sistem yang

dibutuhkan. Pada jaringan Fiber To The Building (FTTB) dengan teknologi GPON ini

digunakan 3 macam panjang gelombang yaitu, 1310 nm dan 1550 nm. Pada pengukuran link

power budget dilakukan perhitungan pada ketiga panjang gelombang yang digunakan sebab

nilai variabel – variabel yang digunakan pada perhitungan ini berdasarkan data sheet yang ada

pada setiap perangkat yang digunakan, sebagai berikut perhitungannya:

4.2.1 Link Power Budget pada panjang gelombang 1310 nm

Panjang gelombang 1310 nm digunakan untuk transmisi downstream pada jaringan Fiber

To The Building dengan teknologi GPON, dimana yang dimaksud downstream disini adalah

downstream dari OLT ke ONT. Downstream dari OLT ke ONT membutuhkan daya minimum

yang dipancarkan oleh perangkat OLT dan sensitifitas minimum yang dimiliki oleh perangkat

ONT, setra redaman yang dimiliki oleh kabel serat optik yang digunakan pada jaringan FTTB

dengan panjang gelombang 1310 nm. Sehingga dari data sheet perangkat yang digunakan ,

berikut perhitungannya:

Rugi serat optik pada 1310 nm(αf) = 3.54 dB/km

Daya minimum yang dipancarkan perangkat OLT (Ps) = 0.5 dBm

Sensitifitas perangkat ONT (Pr) = -29 dBm

Jarak transmisi (D) = 0.5 km

Jumlah splicing (Ns) = 9

Rugi splicing (Ls) = 0.1 dB

Jumlah konektor (Nc) = 7

Rugi konektor (Lc) = 0.25 dB

Rugi splitter 1:4 (S) = 7.25 dB


Rancangan system:

D = 3.54 km

OLT

Pin = 0,5

dBm

Pout = -29 dBm

ONT ke-1

40

Perhitungan yang didapat adalah sebagai berikut:

a.) Power Budget

Pt = Ps - Pr

Pt = 0,5 – (-29) dBm

Pt = 29,5 dBm

b.) Total Redaman yang ada pada jaringan perancangan :

a total = ( αf x D) + (Ns + Ls) + (Nc + Lc) + S

a total = (3.54 x 0.5) + (9 x 0.1) + (7 x 0.25) + (7.25) + (10.4)

a total = 1.77 + 0.9 + 1.75 + 7.25 + 10.4

a total = 21.53 dB

c.) Margin system :

M = (Ps – Pr) – a total – 3 dB [Safety Margin]

M = 29,5 – 21.53 – 3

M = 4.98 dB

Hasil perhitungan diatas didapatkan sebagai berikut:

Nilai Margin system diatas nol (>0 dB)

Daya total lebih besar daripada total redaman yang terjadi pada system (Pr > a total)

Sehingga dapat disimpulkan bahwa perancangan jaringan FTTB tersebut masih memenuhi

kelayakan operasi pada suatu perancangan jaringan FTTB menggunakan teknologi GPON.

4.2.2 Link Power Budget pada panjang gelombang 1550 nm

Panjang gelombang 1550 nm digunakan untuk transmisi downstream pada jaringan Fiber

To The Building FTTB dengan teknologi GPON, dimana yang dimaksud downstream disini

adalah downstream dari OLT ke ONT. Downstream dari OLT ke ONT membutuhkan daya

minimum yang dipancarkan oleh perangkat OLT dan sensitifitas minimum yang dimiliki oleh

41

perangkat ONT, setra redaman yang dimiliki oleh kabel serat optik yang digunakan pada

jaringan FTTB dengan panjang gelombang 1550 nm. Sehingga dari data sheet perangkat yang

digunakan , berikut perhitungannya:

Rugi serat optik pada 1550 nm(αf) = 0.2 dB/km

Daya minimum yang dipancarkan perangkat OLT (Ps) = 8 dBm

Sensitifitas perangkat ONT (Pr) = -28 dBm

Jarak transmisi (D) = 3.54 km

Jumlah splicing (Ns) = 9

Rugi splicing (Ls) = 0.1 dB

Jumlah konektor (Nc) = 7

Rugi konektor (Lc) = 0.25 dB



Rancangan sistem:

Perhitungan yang didapat adalah sebagai berikut:

d.) Power Budget

Pt = Ps - Pr

Pt = 8 – (-28) dBm

Pt = 36 dBm

e.) Total Redaman yang ada pada jaringan perancangan :

a total = ( αf x D) + (Ns + Ls) + (Nc + Lc) + S

D = 3.54 km

OLT

Pin = 8 dBm Pout = -28 dBm

ONT ke-1

42

a total = (0.2 x 3.54) + (9 x 0.1) + (7 x 0.25) + (7.25) + (10.4)

a total = 0.708 + 0.90 + 1.75 + 7.25 + 10.4

a total = 20.99 dB

f.) Margin sistem :

M = (Ps – Pr) – a total – 3 dB [Safety Margin]

M = 36 – 20.99 – 3

M = 12,0 dB

Hasil perhitungan diatas didapatkan sebagai berikut:

Nilai Margin sistem diatas nol (>0 dB)

Daya total lebih besar daripada total redaman yang terjadi pada sistem (Pr > a total)

4.3 Perhitungan Link Rise Time Budget

Analisis link rise time budget merupakan suatu metode yang mudah untuk mengurangi

limitasi / batasan disperse dari suatu hubungan kabel serat optik. Pada jaringan FTTB dengan

teknlogi GPON ini menggunakan 3 macam panjang gelombang yaitu 1310 nm dan1550 nm.

Pada pengukuran link rise time budget dilakukan perhitungan pada ketiga panjang gelombang

yang digunakan sebab nilai variabel – variabel yang digunakan pada perhitungan ini

berdasarkan data sheet yang ada pada setiap perangkat yang digunakan, sebagai berikut

perhitungannya:

4.3.1 Link Rise Time Budget pada panjang gelombang 1310 nm

Pada panjang gelombang 1310 nm digunakan untuk transmisi upstream pada jaringan

FTTB dengan teknologi GPON, dimana yang dimaksud upstream disini adalah upstream dari

ONU ke OLT. Analisis link rise time budget didapatkan parameter-parameter untuk

perhitungan link rise time buget dari data sheet yang ada adalah sebagai berikut:

Indeks bias inti serat optik yang digunakan (n1) = 1,4682

Indeks bias selubung serat optik yang digunakan (n2) = 1,4676

Koefisien Polarization Mode Dispertion (PMD) fiber optik (t PMD) = 0,06 ps/ √km

Rise Time Detektor Optic pada OLT (t Rx) = 260 ps = 0,26 ns

43

Rise Time Detektor Optic pada ONT (t Tx) = 250 ps = 0,25 ns

Jari – jari inti fiber (a) = 8,2 µm

Koefisien disperse bahan serat optik (t dm) = 0,092 ps/nm. Km

Perhitungan untuk besarnya link rise time budget pada ONT ke-1, dengan jarak transmisi

(D) sejauh 3.54 km adalah sebagai berikut:

a) Perhitungan dispersi khromatis:

τ m = t dm x Δλ x D

τ m = 0,092 x 1 x 3.54

τ m = 0.325 ps

b) Perhitungan selisih indeks bias:

ΔS =

ΔS =

ΔS = 4,0866 x 10-4

c) Perhitungan frekuensi ternormalisasi:

√

√

d) Perhitungan koefisien dispersi:

Dw =

Dw =

Dw = 0,7346

e) Perhitungan dispersi pandu gelombang:

44

f) Perhitungan total nilai disperse intramodal:

tintra = τm + τw

tintra = 0.325 ps + 3.9 ps

tintra = 4,22 ps

g) Perhitungan t PMD pada ONU 1:

t PMD = 0,06 ps / √ km

t PMD = 0,06 ps / √ 3.54

t PMD = 0.032 ps

h) Perhitungan total rise time budget pada ONU 1 pada panjang gelombang 1310 nm:

t sys = (ttx2 + tmod

2 + tintra

2 + tPMD

2 + trx

2)

1/2

t sys = [ (0.25)2 + 0

+ (0.000422)

2 + (0.000032)

2 + (0,26)

2 ]

1/2

t sys = 0.36 ns

i) Perhitungan laju bit maksimum:

Pada jaringan ini menggunakan format NRZ, sehingga:

Br sis = 0.7 / t sys

Br sis = 0.7 / 0.36

Br sis = 1.94 Gbps

Maka dapat disimpulkan bahwa laju bit maksimum masih memenuhi kebutuhan bit rate

upstream jaringan FTTB dengan teknologi GPON yaitu 1,24 Gpbs (ITU-T G.984 series).

4.3.2 Link Rise Time Budget pada panjang gelombang 1550 nm

Pada panjang gelombang 1550 nm digunakan untuk transmisi downstream untuk video

CATV analog overlay pada jaringan FTTB dengan teknologi GPON, dimana yang dimaksud

upstream disini adalah upstream dari ONU ke OLT. Analisis link rise time budget didapatkan

45

parameter-parameter untuk perhitungan link rise time buget dari data sheet yang ada adalah

sebagai berikut:

Indeks bias inti serat optik yang digunakan (n1) = 1,4682

Indeks bias selubung serat optik yang digunakan (n2) = 1,4676

Koefisien Polarization Mode Dispertion (PMD) fiber optik (t PMD) = 0,06 ps/ √km

Rise Time Detektor Optic pada OLT (t Rx) = 150 ps = 0,15 ns

Rise Time Detektor Optic pada ONT (t Tx) = 160 ps = 0,16 ns

Jari – jari inti fiber (a) = 8,2 µm

Lebar Spectrum Detector optik pada ONT (Δλ) = 1 nm

Koefisien dispersi bahan serat optik (t dm) = 18 ps/nm. Km

Perhitungan untuk besarnya link rise time budget pada ONT ke-1, dengan jarak

transmisi (D) sejauh 0,5 km adalah sebagai berikut:

a.) Perhitungan dispersi khromatis:

τ m = t dm x Δλ x D

τ m = 18 x 1 x 3.54

τ m = 63.72 ps

b.) Perhitungan selisih indeks bias:

ΔS =

ΔS =

ΔS = 4,0866 x 10-4

c.) Perhitungan frekuensi ternormalisasi:

√

√

46

d.) Perhitungan koefisien dispersi:

Dw =

Dw =

Dw = 1,3729

e.) Perhitungan dispersi pandu gelombang:

f.) Perhitungan total nilai disperse intramodal:

tintra = τm + τw

tintra = 63.72 ps + 1.187 ps

tintra = 64.907 ps

g.) Perhitungan t PMD pada ONU 1:

t PMD = 0,06 ps / √ km

t PMD = 0,06 ps / √ 3.54

t PMD =0.032 ps

h.) Perhitungan total rise time budget pada ONU 1 pada panjang gelombang 1550 nm:

t sys = (ttx2 + tmod

2 + tintra

2 + tPMD

2 + trx

2)

1/2

t sys = [ (0.15)2 + 0

+ (0.064907)

2 + (0.000032)

2 + (0,16)

2 ]

1/2

t sys = 0,228 ns

i.) Perhitungan laju bit maksimum:

Pada jaringan ini menggunakan format NRZ, sehingga:

Br sis = 0.7 / t sys

Br sis = 0.7 / 0.228

Br sis = 3.07 Gbps

47

Maka dapat disimpulkan bahwa laju bit maksimum masih sangat memenuhi kebutuhan

bit rate downstream jaringan GPON yakni 2,48 Gpbs (ITU-T G 984 series).

4.3.3 Perancangan Jaringan FTTB di Hotel Ijen dengan Nilai Total Redaman

Jaringan FTTB di Hotel Ijen Malang memiliki ODP disetiap lantainya. Keuntungan

adanya ODP di setiap lantai untuk memperoleh hasil total redaman sesuai standart ITU-T dan

instalasi kabel yang rapi. Di setiap lantai terdapat beberapa ONT kurang lebih ada 28 ONT

atau disetiap kamar mempunyai 1 ONT. Keunggulan instalasi tersebut untuk memperoleh

kualitas layanan yang terbaik untuk pelanggan tersebut. yang di setiap kamar. Kualitas yang

baik dapat dilihat dari nilai total redaman pada tiap jaringan dari OLT ke ONT, nilai total

redaman pada OLT ke ONT kurang dari 28 dB. Perancangan jaringan FTTB di Hotel Ijen

Suite Malang dari STO ke ONT dapat dilihat pada Lampiran II. Berikut merupakan

perancangan jaringan FTTB di Hotel Ijen Suite Malang dari OLT ke ODP:

48

Gambar 4.4 Perancanagn Jaringan FTTB di Hotel Ijen Suite Malang

(Sumber: CV.MGN,2016)

Pada jaringan FTTB di Hotel Ijen Suite Malang memiliki nilai total redaman yang

sesuai standart ITU-T. Grafik nilai tolat redaman disetiap lantai pada jaringan FTTB di Hotel

Ijen Suite Malang dapat dilihat pada lampiran. Berikut salah satu grafik nilai total redaman

yang diperoleh pada lantai 1 jaringan FTTB di Hotel Ijen Suite Malang:

49

18

18.5

19

19.5

20

20.5

0 5 10 15 20 25

Redaman terhadap Panjang Kabel Serat Optik

Redaman (dB)

Red

am

an

(d

B)

Panjang Kabel Serat Optik (m)

Gambar 4.5 Analisis Nilai Total Redaman Jaringan FTTB di Hotel Ijen Suite Malang

Hasil nilai total redaman dari perhitungan untuk perancangan jaringan FTTB di Hotel

Ijen Suite Malang dapat dilihat pada gambar grafik 4.5 . Nilai total redaman masih sesuai

dengan standart nilai ITU-T, dimana standart ITU-T adalah kurang dari 28 dB. Semakin

panjang kabel serat optik maka nilai total redaman yang diperoleh akan semakin mendekati

nilai 28 dB. Maka perlu adanya perhitungan terlebih dahulu agar memperoleh nilai redaman

kurang dari 28 dB. Sistem komunikasi serat optik dipengaruhi oleh panjang serat optik yang

digunakan seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Hasil nilai total redaman di setiap lantai

pada jaringan FTTB di Hotel Ijen Suite Malang kurang lebih sama dengan hasil grafik diatas

atau semakin panjang kabel serat optik maka nilai total redaman semakin besar.

4.4 Konfigurasi Perangkat Pengujian dengan software Optisystem v.14

Pada sub bab ini akan dibahas tentang komponen-komponen yang digunakan dalam

penelitian. Komponen pengujian yang digunakan dalam konfigurasi penelitian terdiri atas

Optical Transmitter, Optical Power Meter, Connector, Optical Fiber, Splitter 1x8, Optical

Receiver, dan BER Analyzer. Sepesifikasi dan penjelasan dari masing-masing komponen

adalah sebagai berikut:

50

4.4.1 Optical Transmitter

Optical transmitter digunakan untuk mengkonversi sinyal listrik menjadi sumber

cahaya (laser). Laser dihasilkan dari proses relaksasi electron. Pada saat proses ini maka

sejumlah foton akan dilepaskan berbeda dengan cahaya senter emisi pada laser terjadi dengan

teratur dan emisi akan menghasilkan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Emisi

akan menghasilkan cahaya dengan banyak panjang gelombang, proses yang terjadi adalah

elektron pada keadaan ground state (pada pita valensi) mendapat energi kemudian statusnya

naik menuju pita konduksi (keadaan eksitasi) kemudian elektron tersebut kembali ke keadaan

awal (ground state) diikuti dengan beberapa foton yang terlepas. Laser dapat beroperasi pada

modus kontinyu (continuous wave) dengan amplitude keluaran konstan atau dalam bentuk

pulsa. Berfungsi untuk membangkitkan sinyal optik sebagai sinyal masukkan dengan panjang

gelombang 1550 nm dan daya sebesar 3-15 dB. Gambar komponen dapat dilihat pada gambar

4.6:

Gambar 4.6 Komponen Optical Transmitter

(Sumber: Optiwave,2014)

4.4.2 Optical Power Meter

Power meter visualizer digunakan untuk menampilkan daya pada sistem. Ada dua jenis

power meter yang digunakan pada penelitian ini yaitu optical power meter dan electrical

power meter. Optical power meter diletakkan pada keluaran modulator yang berupa sinyal

optik dan menampilkan nilai daya masukan. Electrical power meter diletakkan pada keluaran

LPF dan menampilkan nilai daya output. Gambar komponen dapat dilihat pada gambar 4.7:

Gambar 4.7 Komponen Power Meter Visualizer


51

4.4.3 Connector

Konektor adalah suatu komponen untuk menghubungkan suatu rangkaian ke rangkaian

lainnya ataupun menghubungkan suatu perangkat dengan perangkat lainnya. Pada proses

pengabungan rangkaian satu dengan yang lainnya, diperlukan proses splice pada kabel serat

optik. Proses splice tidak dapat terhubung langsung dengan rangkainan selanjutnya maka dari

itu diberi konektor terlebih dahulu dan kemudian di sambungkan ke kabel dirangkaian

selanjutnya. Gambar komponen dapat dilihat pada gambar 4.8:

Gambar 4.8 Komponen Connector


4.4.4 Optical Fiber

Serat optik jenis single mode memiliki karakteristik yang lebih baik dibandingkan jenis

multimode. Oleh karena itu, pada penelitian ini digunakan serat optik jenis single mode kurang

lebih sepanjang 100-800 m. yang diaplikasikan pada sistem komunikasi jarak jauh.

Gambar 4.9 Komponen Serat Optik

(Sumber: Optiwave, 2014)

Perhitungan dispersi diperlukan untuk mendapatkan kinerja sistem komunikasi serat

optik dalam jarak jangkauan transmisi maksimumnya. Perhitungan dispersi meliputi

perhitungan material, disperse pandu gelombang, dan dispersi intermodal.

Tabel 4.2 Spesifikasi komponen yang digunakan

Parameter Definisi Nilai

tdm Koefisien dispersi bahan 0,8 ps/(nm.km)

Lebar spectrum sumber optik 1 nm

n1 Nilai indeks bias inti 1,48

n2 Nilai indeks bias selubung 1,46

C Kecepatan cahaya di ruang hampa 3x108

m/s

52

Panjang gelombang 1550 nm

a Jari-jari inti serat optik 7

Nilai disperse material per-satuan panjang serat optik sesuai persaman (6):

tmaterial =

tdm x

tmaterial = 0,8 x 1 = 0,8 ps/km

disperse gelombang sesuai dengan persamaan berikut:

twaveguide =

twg = frekuensi dispersi sesuai dengan persamaan berikut:

twg =

v = frekuensi ternormalisasi, sesuai dengan persamaan berikut:

v

a√

v =

√ = 6,88073

Maka koefisien dispersi tanpa dimensi:

twg =

= 0,07846

sehingga nilai dispersi pandu gelombang per satuan panjang:

twaveguide =

= 0,00337 ps/km

Karena pada penelitian ini digunakan serat optik jenis single mode, maka tidak terjadi

dispersi intermodal, tintermodal = 0 ps/km. nilai disperse total per satuan panjang serat optik

sesuai dengan persamaan:

tfiber = √

53

tfiber =√ = 0,8 ps/ km

4.4.5 Splitter 1x8

Splitter merupakan perangkat yang berfungsi untuk membagi cahaya serat optik menjadi

beberapa bagian dengan rasio tertentu. Splitter yang digunakan pada percobaan adalah splitter

1: 8, maka ketika cahaya serat optik ditransmisikan dari splitter 1: 8, cahaya serat optik tadi

akan dibagi menjadi 8 serat optik cahaya dengan rasio yang sama yaitu 12.5% dari setiap

berkas yang asli. Gambar komponen dapat dilihat pada gambar 4.10:

Gambar 4.10 Komponen Splitter


4.4.6 Optical Receiver

Optical receiver digunakan untuk menerima data yang dikirim melalui kabel serat optik.

Pada penerima serat optik merupakan komponen penting dalam proses ini, karena melakukan

penerimaan aktual dari cahaya dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Gambar komponen

dapat dilihat pada gambar 4.9:

Gambar 4.11 Komponen Optical Receiver


4.4.7 BER Analyzer

BER analyzer merupakan komponen untuk menghitung dan menampilkan nilai bit

error dan Q-factor pada system secara otomatis. Gambar komponen dapat dilihat pada gambar

4.11:

54

Gambar 4.12 Komponen BER analyzer


4.5 Desain jaringan Fiber To The Building (FTTB) di Hotel Ijen Suite Malang

Pada sub bab ini akan dibahas tentang desain jaringan Fiber To The Building (FTTB) di

Hotel Ijen Suite Malang menggunakan software Optisystem v.14. Pada desain FTTB ini akan

di desain pada setiap lantainya, tujuan di desain setiap lantai untuk memperoleh hasil BER dan

Q-factor yang baik pada jaringan FTTB yang menggunakan software Optisystem v.14.

Analisis dilakukan dengan variasi jarak ODC di setiap lantai tersebut. Desain yang lain dapat

dilihat pada Lampiran III.

4.5.1 Optiwave System V.07

Pada desain jaringan Fiber To The Building (FTTB) di Hotel Ijen Suite Malang

menggunakan Optisystem v.14. Dalam desain jaringan FTTB tersebut dibagi menjadi lima

bagian, yaitu OLT, ODF, ODC, ODP, dan ONT. Perangkat yang digunakan pada bagian OLT

adalah optical transmitter WDM, multiplexer , dan optical power meter. Untuk bagian ODF

dan ODC terdapat konektor, kabel serat optik, dan optical power meter. Selanjutnya pada

ODP terdapat konektor, splitter 1:8, kabel serat optik, dan optical power meter. Optical Power

Meter berfungsi untuk mengetahui nilai redaman yang terjadi di jalur jaringan tersebut. Dan

bagian terakhir adalah ONT terdapat optical receiver dan BER analyzer yang berfungsi untuk

menggukur Bit Error Rate dan Q-factor pada jaringan FTTB tersebut. Desain fisik jaringan

FTTB menngunakan Optisystem v.14 dapat dilihat sebagai berikut:

55

Gam

bar

4.1

3 D

esai

n J

arin

gan

FT

TB

(Su

mb

er:

Opti

wave

, 2

00

8)

56

4.5.2 Hasil dan Analisi dengan Optisystem v.14

BER Analyzer dan Q-factor

Pada percobaan jaringan FTTB menggunakan softwareOptisystem v.14 ini, variasi daya

dan jarak. Variasi daya yang digunaka sebesar 6 dB dan 8 dB, sedangakan variasi jarak kabel

serat optik yang terdapat di ODP ke ONT adalah sebesar 1 km, 1.2 km, 1.4 km, 1.8 km. Hasil

simulasi yang lain dapat dilihat pada Lampiran IV. Berikut gambar hasil simulasi dengan

software Optisystem v.14 dengan jarak 1 km:

Gambar 4.14 Hasil BER analyzer dengan jarak ODP ke 0NT 1km


Dapat disimpulkan nilai BER dengan daya 8dB dan jarak 1 km dari eksperimen

dengan software Optisystem v.14 dapat dikategorikan cukup baik. Karena standart nilai BER

harus dari minimal 10 9, sedangkan nilai BER yang diperoleh dengan daya 8 dB, bit rate 10

Gbps dan panjang kabel serat optik 4.6 km adalah 2.22225 x 10 10. Nilai Q-factor dengan

57

daya 8 dB, bit rate 10 Gbps dan panjang kabel serat optik 4.6 km adalah 6.23683 dB. Berikut

perhitungan redaman pada jarak maksimum yang dapat ditempuh bit rate 10 Gbps.

Redama(dB) = Pin(dBm)-Pout(dBm)

= 4.352 – (-19.765)

= 24.117 dB

Secara matematis, nilai BER yang dihasilkan dari nilai Q-factor dapat dibuktikan

melalui persmaan(2.12):

BER =

√

==

√

=2.23263 x 10-10

Analisis Pengaruh Perubahan Level Noise terhadap SNR

Nilai Signal to Noise Ratio (SNR) dapat dihitung dengan menggunakan hasil nilai eye

pattern pada eksperimen dengan software Optisystem v.14. Nilai eye pattern dapat dilihat

pada hasil simulasi menggunakan software Optisystem di lampiran. Secara matematis, nilai

SNR dapat dibuktikan melalui persmaan(2.16):

Signal Power = 1.488 x 10-10

Noise = 1.4722 x 10-12

Perhitungan SNR:

1.448 x 10

-10

1.4722 x 10-12

= 19.92950721 dB


Pada percobaan jaringan FTTB menggunakan softwareOptisystem v.07 ini, variasi

daya dan jarak. Variasi daya yang digunaka sebesar 6 dB dan 8 dB, sedangakan variasi jarak

kabel serat optik yang terdapat di ODP ke ONT adalah sebesar 1 km, 1.2 km, 1.4 km, 1.8 km.

Hasil simulasi yang lain dapat dilihat pada Lampiran IV. Berikut gambar hasil simulasi

dengan software Optisystem v.14 dengan jarak 1.2 km:

58

Gambar 4.15 Hasil BER analyzer dengan jarak ODP ke 0NT 1.2km


Dapat disimpulkan nilai BER dengan daya 8dB dan jarak 1.2 km dapat dikategorikan

cukup baik. Karena standart nilai BER harus dari minimal 10 9, sedangkan nilai BER yang

diperoleh dengan daya 8 dB dan jarak 1.2 km adalah 2.50896 x 10 10. Nilai Q-factor dengan

daya 8 dB, bit rate 10 Gbps dan panjang kabel serat optik 4.8km adalah 6.21723 dB.

. Berikut perhitungan redaman pada jarak maksimum yang dapat ditempuh bit rate 10

Gbps.


= 4.352 – (-19.765)

= 24.117 dB

Secara matematis, nilai BER yang dihasilkan dari nilai Q-factor dapat dibuktikan melalui

persmaan(2-12):

BER =

√

59

=

√

= 2.53004 x 10-11




pada hasil simulasi menggunakan software Optisystem v.14 di lampiran IV.Secara matematis,

nilai SNR dapat dibuktikan melalui persmaan(2.16):


Noise = 1.310 x 10-12

Perhitungan SNR:

1.686 x 10

-10

1.653 x 10-12

= 20.087 dB


Pada percobaan jaringan FTTB menggunakan software Optisystem v.14 ini, variasi daya


serat optik yang terdapat di ODP ke ONT adalah sebesar 1 km, 1.2 km, 1.4 km, 1.8 km. Hasil

simulasi yang lain dapat dilihat pada Lampiran IV. Berikut gambar hasil simulasi dengan

software Optisystem v.14 dengan jarak 1.4 km:

60





diperoleh dengan daya 8 dB, bit rate 10 Gbps dan jarak 1.4 km adalah 3.14039 x 10 10. Nilai

Q-factor dengan daya 8 dB, bit rate 10 Gbps dan panjang kabel serat optik 5.0 km adalah

6.18175 dB.


Gbps.


= 4.352 – (-19.805)

= 24.157 dB


persmaan(2-12):

BER =

√

61

=

√

= 3.16974 x 10-11




pada hasil simulasi menggunakan software Optisystem di lampiran IV. Secara matematis, nilai

SNR dapat dibuktikan melalui persmaan(2-):


Noise = 1.651 x 10-12

Perhitungan SNR:

1.656 x 10

-10

1.651 x 10-12

= 20.01365 dB


Pada percobaan jaringan FTTB menggunakan softwareOptisystem v.14 ini, variasi daya


serat optik yang terdapat di ODP ke ONT adalah sebesar 0.2 km, 0.4 km, 0.6 km, 0.8 km, 1.2

km, 1.4 km, 1.6 km, dan 1.8 km. Hasil simulasi yang lain dapat dilihat pada Lampiran IV.

Berikut gambar hasil simulasi dengan software Optisystem v.14 dengan jarak 1.8 km:

62





diperoleh dengan daya 8 dB, bit rate 10 Gbps dan jarak 1.8 km adalah 6.961x10 10. Nilai Q-

factor dengan daya 8 dB, bit rate 10 Gbps dan panjang kabel serat optik 5.0 km adalah

6.05501 dB.


Gbps.


= 4.352 – (-19.885)

= 24.237 dB


persmaan(2-12):

BER =

√

63

=

√

= 7.02045 x 10-11




pada hasil simulasi menggunakan software Optisystem v..14 di lampiran IV. Secara matematis,

nilai SNR dapat dibuktikan melalui persmaan(2.16):


Noise = 1.651 x 10-12

Perhitungan SNR:

1.598 x 10

-10

1.650 x 10-12

= 19.86191355 dB

Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, niali BER yang didapat pada percobaan

dengan software Optisystem v.14 hampir mendekati dengan nilai BER pada perhitungan

matematis diatas. Hasil grafik perhitungan Q-Factor yang lain dapat dilihat pada Lampiran IV.

Berikut grafik nilai BER terhadap panjang kabel serat optik:

64

2 10-10

3 10-10

4 10-10

5 10-10

6 10-10

7 10-10

0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

BER terhadap Panjang Kabel Serat Optik

BER (dB)

BE

R (

dB

)

Panjang Kabel Serat Optik (km)

Gambar 4.18 Grafik Hasil BER Analyzer 1 terhadap Panjang Kabel Serat Optik

Bertambahnya panjang serat optik berbanding lurus dengan kenaikan BER. Gambar 4.

Menunjukkan semakin jauh jarak (panjang kabel serat optik), maka nilai BER semakin besar.

System komunikasi serat optic dipengaruhi oleh panjang serat optik yang akan digunakan

seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.

Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan yang telah ditampilkan pada Gambar

4.23 dapat dilihat bahwa semakin panjang kabel serat optik yang digunakan maka nilai error

bit semakin besar. Konsekuensi dari nilai BER yang tinggi adalah data yang diterima tidak

akan sama dengan data yang akan dikirimkan. Bila hal ini terjadi pengirim harus

mentrasmisikan ulang data yang error dan perlu tambahan waktu sehingga transmisi akan

berjalan lebih lama. Nilai BER yang tinggi disebabkan dari penambahan panjang kabel serat

optik atau komponen lainnyamisalnya splitter, konektor, dan lain-lain. Nilai BER tinggi yang

mengakibatkan terjadinya pelebaran pulsa sehingga terjadi Interference Intersymbol (ISI) yang

menambah jumlah error bit.

Perubahan nilai BER disebabkan karena adanya penambahan panjang kabel serat optik

atau komponen lainnya. Nilai BER yang diharapkan adalah nilai BER yang kecil. Hal ini

dikarenakan nilai BER yang kecil menunjukkan hanya sedikit kesalahan yang terjadi dalam

65

tranmisi data atau data yang diterima menyerupai data yang dikirimkan. Standart nilai BER

pada rekomendasi ITU-T adalah minimal 10-9

.

Hasil perhitungan Q-Factor terhadap panjang kabel serat optik dari jarak 1km, 1.2km,

1.4km, dan 1,8km ditampilkan dalam bentuk kurva karakteristik pada Gambar 4.24. Hasil

grafik perhitungan Q-Factor yang lain dapat dilihat pada Lampiran IV.

6.05

6.1

6.15

6.2

6.25

0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Q-Factor terhadap Panjang Kabel Serat Optik

Q-Factor (dB)

Q-F

ac

tor

(dB

)

Panjang Kabel Serat Optik (km)

Gambar 4.19 Grafik Hasil Q-Factor 1 terhadap Panjang Kabel Serat Optik


4.23 dapat dilihat bahwa semakin panjang kabel serat optik yang digunakan maka nilai q-

factor semakin besar. Dan semakin besar Q-factor maka BER akan semakin kecil. Perubahan

pada nilai Q-factor dan nilai BER disebabkan karena adanya penambahan panjang kabel serat

optik atau komponen lainnya. Nilai Q-factor dan BER yang diharapkan adalah nilai BER

yang kecil dan nilai Q-factor yang besar. Hal ini dikarenakan nilai BER yang kecil

menunjukkan hanya sedikit kesalahan yang terjadi dalam tranmisi data atau data yang diterima

menyerupai data yang dikirimkan. Dan Q-factor yang semakin besar menunjukkan sedikit

kesalahan yang terjadi di dalam transmisi data atau data yang diterima meyerupai yang

dikirimkan.

66

Hasil perhitungan SNR terhadap panjang kabel serat optik ditampilkan dalam bentuk

kurva karakteristik pada Gambar 4.20. Hasil grafik perhitungan SNR yang lain dapat dilihat

pada Lampiran IV.

Gambar 4.20 Grafik Hasil Eye Pattren SNR 1 terhadap Panjang Kabel Serat Optik


15. dapat dilihat bahwa semakin besar nilai SNR maka kekebalan sistem terhadap noise akan

meningkat. Hal ini dikarenakan semakin tingginya SNR menyebabkan perbandingan sinyal

terhadap noise semakin besar sehingga noise yang nilainya lebih kecil dibanding sinyal dapat

diabaikan dan ketahanan sistem terhadap noise semakin besar. Nilai SNR digunakan untuk

menunjukan kualitas jalur (medium) koneksi. Semakin besar nilai SNR, makin tinggi kualitas

jalur tersebut artinya semakin besar pula kemungkinan jalur itu dipakai untuk lalu lintas

komunikasi data dan sinyal dalam kecepatan tinggi. Nilai SNR tertinggi sebesar 20.19 dB

sedangkan yang terendah 19.86 jenis modulasi NRZ.

Pada desain jaringan FTTB menggunakan modulasi NRZ dan RZ. Besarnya degradasi

sinyal jika data yang dikirimkan dalam format non return to zero (NRZ) adalah rise time total

tidak boleh melebihi 70 % dari maksimum rise time dari bit rate sinyal NRZ atau 35 % pada

format return to zero (RZ).

Documents

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASANrepository.ub.ac.id/1968/5/[11] BAB IV.pdf · 35 35 MAGNMTM L-6140 direkomendasikan oleh ITU-T G.984 data sheet dapat dilihat pada Lampiran I. 4.1.2 Spesifikasi