Embed Size (px)
Citation preview
1
PERANCANGAN JARINGAN AKSES FIBER TO THE HOME (FTTH) MENGGUNAKAN
TEKNOLOGI GIGABIT PASSIVE OPTICAL NETWORK (GPON) DI PERUMAHAN
SETRADUTA BANDUNG
“DESIGN OF ACCESS NETWORK FIBER TO THE HOME (FTTH) USING GIGABIT PASSIVE
OPTICAL NETWORK (GPON) TECHNOLOGY IN SETRADUTA BANDUNG”
Muhamad Ramadhan M S[1]
Akhmad Hambali, Ir., MT.[2]
Bambang Uripno, Ir.[3]
1,2,3Fakultas Elektro dan Komunikasi – Institut Teknologi Telkom
Jln. Telekomunikasi Dayeuhkolot Bandung 40257 Indonesia [email protected]
ABSTRAK Perumahan Setraduta yang terletak di bagian Bandung barat berbatasan dengan kota cimahi merupakan perumahan
mewah dan modern. Jaringan akses yang digunakan masih menggunakan kabel tembaga, yang dinilai kurang memadai layanan
triple play. PT. Telkom yang ingin meningkatkan kualitas layanannya, telah memiliki wacana bahwa pada tahun 2013 seluruh
Bandung dengan merombak jaringan akses tembaga yang ada dengan Fiber Optic To The Home (FTTH). GPON (Gigabit
Passive Optical Network) merupakan teknologi yang dipilih PT.Telkom
Dalam tugas akhir ini, dilakukan peramalan demand untuk mengetahui jumlah pelanggan pemakai internet dan
bandwidth beberapa tahun mendatang. Lalu dirancang jaringan akses FTTH menggunakan teknologi GPON dengan membuat
jalur awal lalu penentuan perangkat, spesifikasi, tata letak dan volume yang digunakan. Kemudian untuk kelayakan sistem di
analis dengan parameter Power Link Budget, Rise Time Budget, dan Redaman total.
Hasil dari peramalan demand, didapatkan bahwa kapasitas jaringan sekarang sebesar 960 pengguna, yang
diperkirakan penggunaan internet tahun 2017 mencapai 1245, sehingga tidak mencukupi untuk melayani keseluruhan jumlah
pelanggan. Lalu dari hasil peramalan demand kebutuhan bandwidth 10 tahun mendatang, yaitu pada tahun 2021 paket
384Kbps sebesar 478,080 Mbps, kebutuhan bandwidth paket 512 Kbps sebesar 297,545 Mbps, kebutuhan bandwidth paket 1
Mbps sebesar 204,343 Mbps dan kebutuhan bandwidth paket 2 Mbps sebesar 111,1 Mbps. Semua paket menggunakan model
kuadratik, karena memiliki nilai MAPE terkecil. Total bandwidth mencapai 1091,068 Mbps. Hasil perancangan menunjukkan
bahwa perancangan untuk perumahan Setraduta Bandung menggunakan 5 buah ODC dan 190 buah ODP dengan jumlah
pelanggan sekitar 1245 ONT. Hasil perhitungan Link Power Budget yaitu total redaman yang dihasilkan pada uplink sebesar
24.336 dB, dan total redaman pada downlink sebesar 23.951 dB , kedua redaman ini masih berada di bawah standar GPON
sesuai ITU-T G.984 sebesar 28 dB maupun standar yang dikeluarkan pihak Telkom sebesar 28 dB. Nilai Margin daya yang
diperoleh 4.049 dBm dari hasil perhitungan downlink dan 3.664 dBm yang diperoleh dari hasil perhitungan uplink, keduanya
menghasilkan nilai yang masih berada diatas 0 (nol) dB. Hal ini mengindikasikan bahwa link memenuhi kelayakan link power
budget. Hasil uji Rise Time Budget yaitu untuk arah downlink pada pelanggan terjauh menghasilkan total waktu sebesar =
0.2583 ns. Waktu tersebut masih berada dibawah nilai waktu sistem NRZ sebesar 0.2917 ns. Untuk arah uplink pada
pelanggan terjauh menghasilkan waktu total sebesar = 0.2505 ns. Waktu tersebut masih berada dibawah nilai waktu sistem
NRZ sebesar 0.5833 ns.
Kata Kunci : Triple play, FTTH, GPON, Power Link Budget, Rise Time Budget.
ABSTRACT Setraduta residential located at west Bandung is border with cimahi city, it is luxurious and modern housing. Access networks that
are used are still using copper cable, it was considered inadequate triple play services. PT. Telkom want to improve the quality of services
has had a plan that in 2013 around Bandung by migration the existing copper access network with Fiber Optic To The Home (FTTH). GPON
(Gigabit Passive Optical Network) technology is selected PT.Telko.
In this final project, made forecasting demand to know the number of internet users and bandwidth customers for the next few
years. Then design access network FTTH using GPON technology with make initial path then determination of the device, specifications,
layout and volume are used. Then to feasibility system of the analyst with parameter Power Link Budget, Rise Time Budget, and the total
attenuation.
Results from forecasting demand, it is found that the capacity of current network of 960 users, it is estimated use the Internet in
2017 to reach 1245, is insufficient to serve the overall number of customers. Then from the results of forecasting demand bandwidth
requirement for next 10 years, in 2021 at 531.456 Mbps for package of 384 Kbps, bandwidth requirements package 512Kbps of 297.545
Mbps, bandwidth requirements for packet 1 Mbps of 204.343 Mbps and bandwidth requirements package 2 Mbps of 111.1 Mbps. All the
packages using quadratic models, because it has the smallest MAPE. Total bandwidth reach 1091,068 Mbps. The results that design of
Setraduta residential using 5 pieces ODC and 190 pieces ODP and 1245 ONT. Link Power Budget calculation results are generated on the
total attenuation of 24.336 dB for uplink and for downlink total attenuation of 23.951 dB, the attenuation is still below the standard GPON
according ITU-T G.984 at 28 dB and the standards PT.Telkom at 28 dB. Power margin value is 4.049 dBm for downlink and 3.664 dBm for
uplink, both produce value more than 0(zero) dB. This is indicates that the link meet the eligibility link power budget. The test results Rise
Time Budget is for the downlink at the farthest customers resulted in a total time of = 0.2583 ns. The time is below the value of the NRZ
system of 0.2917 ns. For the uplink direction the farthest customers result total time = 0.2505 ns. The time is below the value the NRZ
system of 0.5833 ns.
Key word : Triple play, FTTH, GPON, Power Link Budget, Rise Time Budget.
2
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring perkembangan teknologi dengan pesat,
terutama teknologi informasi dan komunikasi, memicu
masyarat modern mendapatkan layanan yang praktis,
mudah, dan efisien. Kebutuhan layanan masyarakat
modern terus meningkat sehingga dibutuhkanlah sarana
komunikasi yang mampu melayani semua layanan.
Kebutuhan layanan pada masa kini tidak hanya suara,
melainkan data dan video. Maka diperlukan jaringan
handal yang mampu memberikan performansi yang baik.
Keterbatasan jaringan akses tembaga yang di nilai
belum cukup dan belum dapat menampung kapasitas
bandwidth yang besar serta kecepatan tinggi, maka PT.
Telkom sendiri sesuai visi misi nya meningkatan kualitas
layanan untuk membuat infrastruktur menggunnakan fiber
optik sebagai media transmisi nya. PT. Telkom untuk kota
bandung sudah menargetkan tahun 2013 akan merombak
jaringan akses tembaga menjadi jaringan akses fiber optik
sampai ke rumah-rumah yang di sebut Fiber optic to the
home (FTTH). Dalam pelaksanaan FTTH tersebut,
PT.Telkom merekomendasikan dan menggunakan
teknologi GPON untuk jaringan FTTH. Gigabit Passive
Optical Network (GPON) adalah adalah salah satu
teknologi dari beberapa teknologi sistem komunikasi serat
optik. GPON bermula dari passive optical network (PON)
yang kemudian berevolusi dan berkembang hingga sampai
tahap sekarang.
PT.Telkom yang kini menggelar layanan IP TV yang
bernama Grovia TV menargetkan perumahan mewah dan
modern yang ada di Indonesia. Daerah yang diambil
adalah di perumahan Setra Duta Bandung yang
diperkirakan membutuhkan layanan multimedia yang
memiliki kualitas layanan bagus. Dalam tugas akhir ini
akan dilakukan penelitian untuk merencanakan jaringan
akses FTTH menggunakan teknologi GPON di perumahan
Setra Duta. Kemudian untuk menentukan kebutuhan
bandwitdh dan kapasitas yang akan datang dilakukan
dengan peramalan demand. Untuk peramalan dilakukan
pencarian data yang dibutuhkan dari developer perumahan
Setra duta dan PT.Telkom. Kemudian dilakukan
perancangan jaringan akses dengan penentuan jalur dan
penentuan perangkat yang akan digunakan. Lalu dianalisis
kelayakan sistem menggunakan teori perhitungan yaitu
parameter rise time budget dan power link budget. 1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dalam tugas akhir ini adalah memperoleh
perancangan jaringan akses Fiber optic To The Home
(FTTH) di perumahan Setra duta Bandung menggunakan
teknologi GPON dengan migrasi dari jaringan akses kabel
tembaga yang sudah ada yang memenuhi kelayakan
sistem.
1.3 Rumusan Masalah
2 Penentuan daerah yang dirancang.
3 Peramalan kapasitas dan bandwidth akan kebutuhan
mendatang.
4 Perancangan jaringan awal dari sentral sampai rumah
pelanggan.
5 Penentuan pemakaian dan penempatan perangkat
yang akan digunakan.
6 Penentuan link power budget dan rise time budget
sebagai parameter yang akan digunakan.
1.4 Batasan Masalah
1. Area perancangan hanya dibatasi untuk
daerah Sentral Gegerkalong dan perumahan
Setra duta.
2. Pemilihan pelanggan berdasarkan data dari
developer perumahan Setra duta dan PT.
Telkom.
3. Perancangan tidak menghitung QOS.
4. Perancangan tidak membahas tentang
jaringan optik lainnya seperti DLC, HFC dan
OAN.
5. Perancangan merupakan migrasi dari
jaringan akses tembaga sekarang menuju
jaringan akses fiber optic menggunakan
teknologi GPON.
6. Jenis fiber optic yang digunakan G.652 dan
G.657.
1.5 Langkah penyelesaian masalah
1. Studi literatur, dengan mempelajari referensi
bacaan yang mendukung dari internet, buku,
ataupun artikel lainnya.
2. Diskusi dengan dosen pembimbing dan pihak
PT.Telkom yang menangani teknologi
jaringan akses fiber optic serta pengukuran
dan pengambilan data di lapangan.
3. Analisa pembuatan konfigurasi perancangan
jaringan optik.
4. Dibuat kesimpulan.
1.6 Sistematika pembahasan
Bab 1 Pendahuluan
Memaparkan latar belakang masalah, tujuan
penyusunan tugas akhir, perumusan masalah,
pembatasan masalah, metode penyelesaian dan
sistematika penulisan tugas akhir.
Bab2 Landasan teori
Pada bab ini membahas tentang teori-teori
yang mendukung jaringan akses fiber optic
meliputi karakteristik transimisi fiber optic,
arsitektur jaringan optik secara umum,
perkembangan PON, teknologi GPON serta
komponen yang dibutuhkan, peramalan demand,
parameter yang digunakan power link budget dan
rise time budget.
BAB 3 Peramalan demand dan perancangan
jaringan
Pada bab ini membahas tentang jaringan
eksiting Sentral Gegerkalong dan perumahan
Setra duta yaitu kondisi jumlah perangkat
eksiting, peramalan permintaan, perhitungan
kebutuhan bandwidth, perancangan awal jaringan
GPON, dan perancangan GPON ( perangkat,
spesifikasi, volume).
Bab 4 Analisa kelayakan perancangan jaringan
Pada bab ini membahas tentang analisis
hasil perhitungan power link budget dan rise time
budget.
Bab 5 Penutup
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dari
hasil penelitian tugas akhir serta saran untuk
pengembangan lebih lanjut
3
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Serat Optik[14]
Serat optik adalah saluran transmisi atau sejenis
kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat
halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, dan dapat
digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari
suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang
digunakan biasanya adalah laser atau LED. Kabel ini
berdiameter lebih kurang 120 mikrometer. Cahaya yang
ada di dalam serat optik tidak keluar karena indeks bias
dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara,
karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit.
Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga
sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.
2.2 Arsitektur Jaringan Fiber Optik Secara Umum[3]
Sistem jarlokaf paling sedikit memiliki 2 (dua) buah
perangkat optoelektronik yaitu 1 (satu) perangkata opto-
elektronik di sisi sentral dan satu lagi (satu) lagi
perangkat yang berada di sisi pelanggan yang disebut
Titik Konversi Optik (TKO). Perbedaan letak TKO
menimbulkan modus arsitektur jarlokaf berbeda pula
yaitu :
2.2.1 Fiber To The Zone (FTTZ)
TKO terletak disuatu tempat di luar
bangunan, baik didalam kabinet dengan kapasitas
besar. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO
melalui kabel tembaga hingga beberapa kilometer.
FTTZ umumnya diterapkan pada daerah peruahan
yang letaknya jauh dari sentral atau infrastruktur duct
pada arah yang bersangkutan, sudah tidak memenuhi
lagi untuk ditambahkan dengan kabel tembaga.
2.2.2 Fiber To The Curb (FTTC)
TKO terletak di suatu tempat di luar bangunan,
didalam kabinet dan diatas tiang dengan kapasitas
lebih kecil. Terminal pelanggan dihubungkan dengan
TKO memalui kabel tembaga hingga beberapa ratus
meter. FTTCdapat diterapkan bagi pelanggan bisnis
yang letaknya berkumpul di suatu area terbatas namun
tidak berbentuk gedung-gedung bertingkat atau bagi
pelanggan perumahan yang pada waktu dekat akan
menjadi pelanggan jasa hiburan.
2.2.3 Fiber To The Building (FTTB)
TKO terletak di dalam gedung dan biasanya
terletak pada ruang telekomunikasi di basement namun
juga dimungkinkan diletakkan pada beberapa lantai di
gedung tersebut. Terminal pelanggan dihubungkan
dengan TKO melalui kabel tembaga indoor. FTTB
dalam diterapkan bagi pelanggan bisnis di gedung-
gedung bertingkat atau bagi pelanggan perumahan di
apartement.
2.2.4 Fiber To The Home (FTTH)
Fiber to the Home (disingkat FTTH) merupakan
suatu format penghantaran isyarat optik dari pusat
penyedia (provider) ke kawasan pengguna dengan
menggunakan serat optik sebagai medium
penghantaran. Perkembangan teknologi ini tidak
terlepas dari kemajuan perkembangan teknologi serat
optik yang dapat mengantikan penggunaan kabel
konvensional. Dan juga didorong oleh keinginan untuk
mendapatkan layanan yang dikenal dengan istilah
Triple Play Services yaitu layanan akan akses internet
yang cepat, suara (jaringan telepon, PSTN) dan video
(TV Kabel) dalam satu infrastruktur pada unit
pelanggan.
Gambar 2.1 Arsitektur FTTx[14]
2.3 Perkembangan PON [3]
GPON merupakan evolusi dari teknologi
PON. Ada pun tahapan-tahapan evolusinya adalah
sebagai berikut :
1. ITU-T G.983
ITU-T G.983 merupakan teknologi PON berbasis
ATM, mendukung suara dan data, efesiensi 70%
dab memiliki bandwidth 622Mbps, diadopsi dari
standar ITU tahun 1999. Terdiri dari APON dan
BPON (ATM Passive Optical Network)
merupakan standar PON (Passive Optical
Network) yang pertama yang digunakan
terutaman untuk aplikasi bisnis dan menggunakan
teknologi ATM. BPON (Broadband Passive
Optical Network) merupakan perkembangan dari
APON, teknologi ini mendukung WDM dan
alokasi bandwidth upstream yang besar.
2. ITU-T G.984
ITU-T G.984 merupakan standar yang
dikeluarkan oleh ITU-T untuk teknologi GPON
(Gigabit Passive optical network). 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% GEM
(GPON Encapsulate Method) menggunakan
frame segnmentation untuk QoS (Quality of
service) yang lebih besar. Standar teknologi ini
memperbolehkan beberapa pemilihan kecepatan,
tetapi untuk industri seragam 2,488 Mbps untuk
downstream dan 1,244 untuk upstream.
3. IEEE 802.3ah
IEEE 802.3ah adalah suatu standar yang
dikeluarkan IEEE untuk EPON atau GEPON
(Ethernet PON) yang merupakan PON berbasis
ethernet, standar IEEE/EFM pada penggunaan
ethernet untuk paket data. Teknologi ini
mendukung suara dan data, efisiensi 49%,
bandwidth 1Gbps untuk upstream dan
downstream. Standar ini dibuat tahun 2004
4
4. IEEE 8022.3av
IEEE 8022.3av merupakan standar yang
dikeluarkan oleh IEEE sebagai pengembangan
dari GEPON. Teknologi ini biasa dikenal dengan
10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON).
10GEPON ini menggunakan standar teknologi
WDM.
2.4 Prinsip Dasar GPON[4]
Prisip kerja dari GPON yaitu ketika data atau sinyal
dikirimkan dari OLT, maka ada bagian yang bernama
splitter yang berfungsi untuk memungkinkan serat optik
tunggal dapat mengirim ke berbagai ONT. Untuk ONT
sendiri akan memberikan data – data dan sinyal yang
diinginkan oleh user. Pada prinsipnya, Passive Optical
Network adalah sistem point-to-multipoint, dari fiber ke
arsitektur premise network dimana unpowered optikal
splitter (splitter fiber) serat optik tunggal. Arsitektur
sistem GPON berdasarkan pada TDM (Time Division
Multiplexing) sehingga mendukung layanan T1, E1, dan
DS3. ONT mempunyai kemampuan untuk
mentransmisikan data di 3 mode power. Pada mode 1,
ONT akan mentransmisikan pada kisaran daya output
yang normal. Pada mode 2 dan 3 ONT akan
mentransmisikan 3 – 6 dB lebih rendah daripada mode 1
yang mengizinkan OLT untuk memerintahkan ONT
menurunkan dayanya apabila OLT mendeteksi sinyal dari
ONT terlalu kuat atau sebaliknya, OLT akan memberi
perintah ONT untuk menaikkan daya jika terdeteksi sinyal
dari ONT terlalu lemah.
Tabel 2.1 Standar dari Teknologi GPON[4]
Karakteristik GPON
Standardization ITU-T G.984
Frame ATM / GEM
Speed Upstream 1.2 G / 2.4 G
Speed Downstream 1.2 G / 2.4 G
Service Data, Voice, Video
Transmission Distance 10 km / 20 km
Number of Branches 64
Wavelength Up 1310 nm
Wavelength Down 1490 nm
Splitter Passive
2.5 Standar Umum Perangkat[3]
Persyaratan teknik perangkat yaitu mampu
menyalurkan atau membawa multilayanan (voice, data,
video) dalam satu platform teknologi berbasis Passive
Optical Network (PON) pada lingkungan jaringan masa
depan (NGN).
Persyaratan system GPON yaitu :
a. Beroperasi dengan line rates pada 2.488 Gbps
downstream dan 1.244 Gbps upstream dengan
menggunakan single fiber, sistem G-PON harus
sesuai dengan ITU-T G.984.x series
(G.984.1/2/3/4).
b. Modul GPON dapat diekspansi, yang
memungkinkan terbentuknya sistem
perangkat yang fleksible.
c. Sistem arsitektur GPON harus dalam
satu rak yang terintegrasi untuk semua
layanan. Semua layanan dikontrol oleh
sebuah NMS
d. Arsitektur internal backplane perangkat
GPON harus berbasis arsitektur IP.
Kemampuan switching bersifat non-
blocked matrix.
Perangkat GPON terdiri dari :
a. Optical Line Termination (OLT)
dipasang di Central Office
Persyaratan umum untuk OLT yaitu :
Backplane OLT menyediakan
sistem backup (redudansi) dan
koneksi independent 10 Gigabit
Ethernet full duplex untuk masing-
masing servis slot.
Kemampuan switching fabric OLT
mempunyai arsitektur non-blocking
150 Gbps full duplex per shelf.
OLT memiliki universal service slot
Untuk PON card
b. Sejumlah Optical Network Terminal
(ONT) atau Optical Network Unit
(ONT) diletakkan di beberapa lokasi
dalam jaringan akses broadband point-
to-multipoint antara central office dan
customer premises.
Persyaratan umum untuk ONT yaitu :
Aplikasi di perumahan, kantor, atau
pada building (HRB) dan curbs.
Dapat dikontrol secara lokal dan
remote melalui OMCI sesuai
dengan G.984.4
Menggunakan fiber optik single
mode bidirectional untuk 1310 nm
(upstream) dan 1490 nm
(downstream)
Dapat mendukung λ 1550 nm untuk
RF video.
c ODN terdiri dari fiber optik dan
passive splitters/couplers serta
aksesoris lain seperti konektor yang
menjadikan elemen-elemen ODN
terkoneksi.
Spesifikasi untuk ODN
(Optical Distribution Network)
yaitu :
Beroperasi menggunakan
transmisi single optik.
Physical Reach ODN
Jarak maksimum dari OLT ke
ONT/ONU sebesar 20 Km dengan
cascading splitter 2 stage dan
minimum 32 port ONT/ONU.
- Power link budget
Power link budget dari
OLT ke ONU/ONT minimum
28 dB.
- Rise time budget
Rise time budget dari OLT ke
ONT/ONU maksimal 0.2917
untuk pengkodean NRZ dan
0.1458 untuk pengkodean RZ
- Fiber Optik
Perangkat dapat beroperasi
menggunakan single fiber optic
mengacu standard single mode
fiber (ITU-T G.652).
5
2.6 Komponen GPON[3]
Komponen-komponen pada teknologi GPON antara
lain yaitu :
1. Sumber cahaya
Sumber cahaya yang digunakan untuk memancarkan
cahaya yang membawa informasi merupakan hasil
pengubahan sinyal listrik menjadi sinyal optik. Sumber
cahaya yang digunakan dalam teknologi GPON adalah
Injection Laser Diode (ILD). Jenis ILD yang digunakan
pada sistem GPON antara lain Fabry Perot Laser dan
Distributed Feddback Laser (DFB), dengan lebar
spektrum masing – masing 3nm dan 1nm.
2. Serat optik yang digunakan
Jenis serat optik yang digunakan dalam GPON yang
diaplikasikan untuk komunikasi jarak jauh harus memiliki
kemampuan untuk membawa banyak sinyal dengan laju
bit yang tinggi. Dari dua jenis serat optik yang ada yaitu
single mode dan multimode, yang digunakan sebagai
media transmisi teknologi GPON adalah jenis single
mode, hal ini dikarenakan daerah kerja panjang gelombang
single mode lebih tinggi daripada daerah kerja panjang
gelombang multimode. Sehingga serat optik jenis ini lebih
sesuai digunakan pada transmisi jarak jauh yang
memerlukan transmisi kecepatan tinggi dan rugi – rugi
yang kecil.
3. Optical Line Termination (OLT)
Optikal Line Termination (OLT) sebagai daerah pusat
dari sistem jaringan. OLT merupakan gabungan dari
CWDM, Gigabit-capable Ethernet (GbE) dan
SONET/SDH yang dipergunakan untuk mentransmisikan
suara, data dan video yang melewati Gigabit-capable
Passive Optikal Network (GPON). OLT mempunyai
fungsi untuk melakukan konversi dari sinyal elektrik
menjadi optik.
Bagian – bagian dari OLT:
Gambar 2.5 Bagian – bagian OLT
[5]
4. Optical Network Terminal (ONT)
Gambar 2.6 Optical Network Terminal[5]
Optikal Network Terminal (ONT) berada di sisi
pelanggan dari sistem jaringan. Optimate 1000NT (ONT)
mempunyai tugas utama yaitu dipergunakan untuk
mentransmisikan suara, data dan video yang melewati
jaringan Gigabit-capable Passive Optikal Network
(GPON) kepada para pelanggan dan OLT.
5. Flex Manage
Flex Manage yang adalah suatu software untuk
memonitor dari layanan GPON. Flex Manage
merupakan solusi dari management jaringan dari
FlexLight yang dirancang berdasarkan system yang
berbasiskan web. Flexmanage dioperasikan untuk
mensetting jaringan atau mengoperasikan jaringan guna
menghindari downtime (dapat untuk menanggulangi
ataupun menghindari downtime. Dari Flex Manage
dapat diketahui alarm apa yang aktif, sistem reporting,
ataupun kegagalan jaringan GPON.
6. Splitter
Splitter adalah optikal fiber coupler sederhana yang
membagi sinyal optik menjadi beberapa path (multiple
path) atau sinyal – sinyal kombinasi dalam satu path.
Selain itu, splitter juga dapat berfungsi untuk merutekan
dan mengkombinasikan berbagai sinyal optik. Splitter
terdiri dari 3 port dan bisa mencapai dari 32 port.
Berdasarkan ITU G.983.1 BPON Standart
direkomendasikan agar sinyal dapat dibagi untuk 32
pelanggan, namun ratio meningkat menjadi 64
berdasarkan ITU-T G.984 GPON standart. Splitter
mendukung beberapa pilihan ratio pembagian sinyal.
Ratio pembagian dapat menggunakan sebuah alat untuk
splitter, sebagai contoh pemakaian splitter tunggal 1:32,
atau pemakaian splitter secara pararel seperti 1:8 dan 1:4
atau 1:16 atau 1:2.
Gambar 2.7 Splitteri
[5]
7. Splicer
Alat sambung Serat Optik dikenal dengan sebutan
fusion splicer yaitu suatu alat yang digunakan untuk
menyambung core serat optik yang berbasis kaca yang
mengimplementasikan daya listrik yang sudah dirubah
menjadi sebuah media sinar berbentuk sinar laser yang
berfungsi memanasi kaca yang putus pada core sehingga
terhubung kembali secara baik. Alat sambung splicer ini
harus memiliki keakuratan tinggi sehingga pada saat
penyambungan (splicing) bisa mendekati sempurna,
karena proses terjadinya pengelasan media kaca terjadi
proses peleburan kaca yang menghasilkan suatu media
yang tersambung dengan utuh tanpa adanya celah
karena memiliki karakter media yang memiliki senyawa
yang sama. Penyambungan bisa saja tidak utuh, karena
tidak mengikuti prosedur penyambungan yang benar.
Bila hal ini terjadi maka proses penyambungan harus
diulangi lagi, hingga mendekati redaman yg sekecil-
kecilnya (dibawah 0.2 dB)
8. Konektor
Konektor terdapat pada ujung dari serat optik yang
terhubung langsung pada perangkat. Konektor pada
fiber optik terbuat dari material yang sederhana seperti
plastik, karet dan kaca sehingga lebih praktis. Konektor
memiliki beberapa jenis, antara lain :
a. FC (Fiber Connector): digunakan untuk kabel
single mode dengan akurasi yang sangat tinggi
dalam menghubungkan kabel dengan transmitter
maupun receiver. Konektor ini menggunakan
sistem drat ulir dengan posisi yang dapat diatur,
sehingga ketika dipasangkan ke perangkat lain,
akurasinya tidak akan mudah berubah.
b. SC (Subsciber Connector): digunakan untuk kabel
single mode, dengan sistem dicabut-pasang.
Konektor ini tidak terlalu mahal, simpel, dan dapat
diatur secara manual serta akurasinya baik bila
dipasangkan ke perangkat lain.
c. ST (Straight Tip): bentuknya seperti bayonet
berkunci hampir mirip dengan konektor BNC.
6
Sangat umum digunakan baik untuk kabel multi
mode maupun single mode. Sangat mudah
digunakan baik dipasang maupun dicabut.
2.7 Keunggulan GPON[14]
Keunggulan GPON antara lain :
1. Mendukung aplikasi triple play (voice,data,dan
video) pada layanan FTTx.
2. Memberikan power hingga loop terakhir.
3. Alokasi bandwidth dapat diatur atau managable.
4. Passive component membutuhkan biaya maintenence
yang ringan dan.
5. Proses instalasi dan upgrade menjadi sederhana.
Program perangkat sistem GPON dikemas dalam
bentuk modul agar memudahkan proses
instalasi.Disamping itu, penambahan kapasitas
jaringan pada GPON dapat dlakukan secara mudah
dan tidak mahal.
6. Transparan terhadap laju bit dan format data. GPON
dapat secara fleksibel mentransferkan informasi
dengan laju bit dan format yang berbeda karena
setipe 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.
7. Biaya pemasangan,pemeliharaan dan pengembangan
lebih efisien. Halini dikarenakan arsitekture jaringan
GPON lebih sederhana daripada arsitektur jaringan
serat optik konvensional.
8. Dengan adanya GPON mengurangi penggunaan
banyak serat optik dan peralatan pada kantor pusat
atau central office bila dibandingkan dengan
arsitektur point to point, Hanya satu port optik di
central office (menggantikan multiple port).
2.8 Konten Layanan[11]
Konten layanan yang dimiliki Telkom antara lain :
1. Speedy 384kbps
Memiliki kecepatan 384 kb/s downstream dan 96 kb/s
upstream. Memiliki batas pemakaian sebesar 3 GB.
2. Speedy 512kbps
Memiliki kecepatan 512 kb/s downstream dan 128
kb/ps upstream.Memiliki batas pemakaian sebesar 3
GB.
3. Speedy 1Mbps
Dengan kecepatan 1 Mb/s downstream dan 256 kb/s
upstream,paket ini ditargetkan bagi para profesional,
atau bagi penggunaan internet rumah tangga yang
dishare hingga ke 10 pengguna.
4. Speedy 2Mbps
Memiliki kecepatan 2 Mb/s downstream dan 512 kb/s
upstream, paket ini ditargetkan untuk keperluan bisnis
dan perkantoran dengan penggunaan Internet yang
dibagi hingga ke 20 pengguna.
5. Speedy 3Mbps
Memiliki kecepatan 3 Mb/s downstream dan 512 kb/s
upstream, paket ini ditargetkan untuk keperluan bisnis
dan perkantoran dengan penggunaan internet yang
dishare hingga lebih dari 30 pengguna.
6. Grovia IPTV
Layanan internet yang bisa menonton berbagai siaran
tv nasional dan international , bisa direkam , bisa di-
pause , dll. IPTV ini memiliki kualitas gambar seperti
DVD , sehingga tentunya IPTV ini menggunakan
bandwidth yang cukup besar yaitu 6Mb.
7. Speedy Home Monitoring
Layanan ini merupakan layanan dimana IP camera
yang bisa diakses melalui jaringan internet. Sehingga
Anda bisa memantau kondisi rumah, kantor, ataupun
tempat usaha selama mudik melalui komputer atau
smartphone anda.
2.9 Peramalan Demand[3]
Peramalan demand bandwidth untuk masa depan
merupakan perkiraan tentang sesuatu yang akan terjadi
pada waktu yang akan datang yang di dasarkan pada data
yang ada pada waktu sekarang dan waktu lampau
(historical data).
Banyak bentuk trend suatu data. Sebagai contoh
dalam metode peramalan, ada empat bentuk umum dari
trend data tersebut.
1. Model Linear
Trend linear adalah kecenderungan data dimana
perubahannya berdasarkan waktu adalah tetap. Yt =
β0+β1T
Gambar 2.8 Contoh Grafik Model Linear 2. Model Kuadratik
Trend kuadratik adalah kecenderungan data yang
kurvanya berpola lengkungan (curvature). Trend
kuadratik memiliki model sebagai berikut: Yt =
β0+β1T+ β2T2
Gambar 2.9 Contoh Grafik Model Kuadratik
3. Model Pertumbuhan Eksponensial
Trend pertumbuhan eksponensial adalah
kecenderungan data dimana perubahannya semakin
lama semakin bertambah secara eksponensial. Y =
β0eβ1T atau ln(Y) = lnβ0+β1T
(
2
.
9
)
Gambar 2.10 Contoh Grafik Model Pertumbuhan
Eksponensial
4. Model Kurva S
Karakteristik kurva S adalah pada awalnya
pertumbuhan lambat, kemudian meningkat pesat dan
sampai pada titik tertentu kemudian melambat lagi dan
cenderung tetap. Trend kurva S memiliki model
sebagai berikut: Yt = e (β0 + (β1/T)) atau ln(Y) = β0 +
(β1/T)
Gambar 2.11 Contoh Grafik Model Kurva S
7
Peramalan demand bandwidth untuk masa
depan merupakan perkiraan tentang sesuatu yang akan
terjadi pada waktu yang akan datang yang di dasarkan
pada data yang ada pada waktu sekarang dan waktu
lampau (historical data), untuk meramalkan demand
bandwidth dibutuhkan data pelanggan pengguna
bandwidth selama 5 tahun ke belakang.
2.10 Parameter Untuk Kelayakan Hasil Perancangan
Link Power Budget[10]
Link power budget dihitung sebagai syarat agar
link yang kita rancang dayanya melebihi batas ambang
dari daya yang dibutuhkan. Untuk menghitung Link
power budget dapat dihitung dengan rumus:
Bentuk persamaan untuk perhitungan margin daya adalah :
M = ( Pt – Pr ) - α total - SM (2.8.2)
Keterangan :
Pt = Daya keluaran sumber optik ( dBm)
Pr = Sensitivitas daya maksimum detektor ( dBm)
SM = Safety margin, berkisar 6-8 dB
α tot = Redaman Total sistem (dB)
L = Panjang serat optik ( Km)
α c = Redaman Konektor (dB/buah)
α s = Redaman sambungan ( dB/sambungan)
α serat = Redaman serat optik ( dB/ Km)
Ns = Jumlah sambungan
Nc = Jumlah konektor
Sp = Redaman Splitter (dB)
Margin daya disyaratkan harus memiliki nilai
lebih dari 0 (nol), margin daya adalah daya yang
masih tersisa dari power transmit setelah dikurangi
dari loss selama proses pentransmisian,
pengurangan dengan nilai safety margin dan
pengurangan dengan nilai sensitifitas receiver.
Rise Time Budget[1]
Rise time budget merupakan metode untuk
menentukan batasan dispersi suatu link serat optik.
Metode ini sangat berguna untuk menganalisa
sistem transmisi digital. Tujuan dari metode ini
adalah untuk menganalisa apakah unjuk kerja
jaringan secara keseluruhan telah tercapai dan
mampu memenuhi kapasitas kanal yang diinginkan.
Umumnya degradasi total waktu transisi dari link
digital tidak melebihi 70 persen dari satu periode bit
NRZ (Non-retum-to-zero) atau 35 persen dari satu
periode bit untuk data RZ (return-to-zero). Satu
periode bit didefinisikan sebagai resiprokal dari
data rate. Untuk menghitung Rise Time budget
dapat dihitung dengan rumus :
ttotal = (ttx² + tintramodal² + tintermodal²+ trx²)½
(2.3)
Keterangan :
ttx = Rise time transmitter (ns)
trx = Rise time receiver (ns) tintermodal = bernilai nol (untuk serat optik single mode) tintramodal = tmaterial + twaveguide tmaterial = ∆σ x L x Dm twaveguide = tw= L[n2+n2∆(vb)] C dv ∆σ = Lebar Spektral (nm) L = Panjang serat optik (Km) Dm = Dispersi Material (ps/nm.Km) N2 = Indeks bias selubung c = kecepatan rambat cahaya 3x108
v = 2π x a x n1 x (2 x ∆s)1/2
λ a = Jari-jari inti n1 = indeks bias inti n2 = Indeks bias selubung
BAB III
ANALISIS JARINGAN FTTH DENGAN
TEKNOLOGI GPON DI BUAH BATU REGENSI
3.1 Diagram Alir Penelitian
Proses penelitian dimulai dengan penentuan
lokasi kemudian dilakukan perumusan masalah,
dilanjutkan dengan studi litelatur bersamaan
pencarian data. Setelah pencarian data dilanjutkan
dengan peramalan demand kemudian dilakukan
perancangan awal yaitu pembuatan jalur dan
pembagian wilayah pada perumahan setra duta
bandung. Kemudian dilakukan perancangan teknologi
GPON dengan menentukan perangkat, spesifikasi,
dan volume. Setelah dilakukan perancangan GPON,
kemudian dilakukan analisis kelayakan hasil
perancangan jaringan yang menggunakan parameter
power link budget dan rise time budget. Dan akan
didapatkan kesimpulan dari hasil penelitian.
Gambar 3.2 Jaringan Eksisting Setra duta
Perumahan Setra Duta terletak didaerah
Bandung barat, berbatasan dengan kota cimahi.
Perumahan setra duta termasuk kawasan STO
Gegerkalong, yang berada di jalan gegerkalong hilir.
Jaringan akses yang masih digunakan sekarang
menggunakan 2 MSAN yang menggunakan serat
optik dari STO ke MSAN dan satu 1 RK yang masih
menggunakan kabel tembaga. Dalam RK RAG
tersebut mempunyai DP (Distribution point)
sebanyak 43 buah, dan kapasitas sebanyak 480 user.
MSAN MRB dan MSAN MRD masing-masing
mempunyai jumlah DP sebanyak 15 buah, dan
Sps
α Ns.c
Nc.αserat
L.αtot
α
8
kapasitas 1 MSAN sebanyak 240 user. Dengan
kondisi jaringan sekarang untuk perumahan
Setraduta kapasitas yang bisa dilayani sebanyak 960
user.
Pada perumahan Setraduta terdapat sekitar 1245
kavling rumah dan pada tahun 2011 sekitar 702 rumah
telah terjual atau sekitar 56,54% dari keseluruhan total
kavling yang ada di Setra duta. Dari tahun 2006 sampai
tahun 2011 ada 309 rumah yang memakai layanan internet
dan pada tahun pertengahan 2012 kini mencapai 317 yang
memakai layanan internet. Masih banyaknya kavling yang
belum terisi tentu akan menjadi permasalahan dari segi
kapasitas dan permintaan bandwidth yang tidak terpenuhi.
Dari segi operator perlu ada peningkatan dalam hal operasi
dan perbaikan. Dari segi pelanggan akan mendapat
layanan dengan nyaman dan kualitas hasil yang lebih baik
Oleh karena itu divisi akses PT.Telkom
menyepakati adanya perubahan dari tembaga menjadi
jaringan akses yang memakai kabel optik sampai ke
rumah-rumah sebagai media transmisinya. Perkembangan
teknologi serat optik yang diambil oleh PT. Telkom adalah
teknologi GPON (Gigabit Passive Optical Network).
GPON merupakan teknologi terbaru dari perkembangan
PON yang bersifat passive dan menggunakan splitter.
Dilihat dari PT.Telkom sebagai penyedia layanan dapat
meningkatkan performansi dan akan menjadi lebih efisien,
karena bersifat pasif jadi tidak perlu catuan daya, serta
akan meringankan perawatan.
Pembahasan tugas akhir ini adalah peramalan
kebutuhan bandwidth dan membangun jaringan akses
Fiber To The Home ( FTTH) menggunakan teknologi
GPON di perumahan Setra duta. Daftar pengguna internet
di setra duta dapat dilihat di Lampiran A. Untuk daftar
pertumbuhan pelanggan internet bisa dilihat d tabel 3.1.
Tabel 3.1 Daftar pertumbuhan pelanggan internet di
perumahan Setra duta
3.3 Peramalan Demand
Perhitungan peramalan bandwidth berdasarkan
jumlah pelanggan perpaket. Dari peramalan jumlah
perpaket dikali dengan paket yang digunakan.
Kemudian dilakukan peralaman migrasi dari paket
ke paket lainnya. Jumlah peramalan pelanggan
didapatkan dengan menggunakan software
MINITAB versi 14. 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 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 hasil peramalan jumlah pelanggan
Tahun Linier kuadratik eksponensial kurva S
2012 347,6 431,6 833 306,66
2013 409,343 565,34 1642 348,468
2014 471,086 717,09 3235 366,892
2015 532,829 886,83 6373 374,178
2016 594,571 1074,57 12558 376,935
2017 656,314 1280,31 24744 377,961
2018 718,057 1504,06 48754 378,34
2019 779,8 1745,8 96064 378,48
2020 841,543 2005,54 189281 378,532
2021 903,286 2283,29 372951 378,551
MAPE 70,68 9,0455 23,32 50,63
Grafik 3.1 Prediksi kurva peramalan terhadap
kapasitas total perumahan
3.3.2 Peramalan Paket 384 Kbps
Tabel 3.3 peramalan paket 384 k
Tahun Linier kuadratik eksponensial kurva S
2012 184,533 239,2 486 165,679
2013 218,019 319,54 1019 189,393
2014 251,505 411,6 2135 199,277
2015 284,99 515,37 4475 202,947
2016 318,476 630,86 9378 204,25
2017 351,962 758,06 19656 204,706
2018 385,448 896,97 41198 204,864
2019 418,933 1047,6 86346 204,919
2020 452,419 1209,94 180974 204,938
2021 485,905 1384 379302 204,945
MAPE 105,463 8,3893 24,148 53,2
0
500
1000
1500Jumlah pelanggan
Jumlah …
TAHUN
JUMLAH
PELANGGAN 384K 512K 1M 2M
2006 10 4 6 0 0
2007 33 14 17 2 0
2008 66 31 28 6 1
2009 141 67 54 18 2
2010 230 121 79 26 4
2011 309 167 100 36 6
9
Grafik 3.2 Prediksi kurva peramalan paket 384K
terhadap kapasitas total perumahan
3.3.3 Peramalan Paket 512 Kbps
Tabel 3.4 peramalan paket 512 k
Tahun Linier kuadratik eksponensial kurva S
2012 115,533 133,2 225,9 100,964
2013 135,019 167,829 392,4 115,193
2014 154,505 206,243 681,8 122,613
2015 173,99 248,443 1184,6 126,1
2016 193,476 294,429 2058 127,659
2017 212,962 344,2 3575,4 128,341
2018 232,448 397,757 6211,8 128,635
2019 251,933 455,1 10792 128,762
2020 271,419 516,229 18749,4 128,817
2021 290,905 581,143 32574,1 128,84
MAPE 29,4169 7,61625 19,987 44,511
3.3.4 Peramalan Paket 1 Mbps
Tabel 3.5 peramalan paket 1 M
3.3.5 Peramalan Paket 2 Mbps
Tabel 3.5 peramalan paket 2 M
Tahun Linier kuadratik eksponensial kurva S
2012 7,5 8,75 12 6
2013 9,2 11,95 22,02 7,2
2014 10,9 15,65 40,39 7,71429
2015 12,6 19,85 74,1 7,90244
2016 14,3 24,55 135,95 7,96721
2017 16 29,75 249,42 7,98904
2018 17,7 35,45 457,58 7,99634
2019 19,4 41,65 839,5 7,99878
2020 21,1 48,35 1540,17 7,99959
2021 22,8 55,55 2825,64 7,99986
MAPE 13,9583 4,27083 7,16048 53,6905
3.3.5 Peramalan Jumlah Migrasi Paket
Tabel 3.6 nilai peramalan jumlah migrasi paket
Tahun Linier kuadratik eksponensial kurva S
2013 30,5 28 92 23
2014 37,7 32,2 247 29,56
2015 44,9 35,4 663 34,5599
2016 52,1 37,6 1781 37,8034
2017 59,3 38,8 4781 39,693
2018 66,5 39 12836 40,7255
2019 73,7 38,2 34464 41,2701
2020 80,9 36,4 92534 41,552
2021 88,1 33,6 248445 41,6964
MAPE 20,7323 7,65489 49,6803 80,8148
Tabel.3.7 Keseluruhan kebutuhan bandwidth
Paket Layanan Pelanggan Total bandwidth
384 0,384 1245 478,080 Mbps
512 0,512 581,1 297,545 Mbps
1 1 204,3 204,343 Mbps
2 2 55,55 111,1 Mbps
Total 1091,068 Mbps
Dari keseluruhan kebutuhan bandwidth, jika
dijumlahkan maka total bandwidth yang
dibutuhkan mampu mencapai 1091,068 Mbps.
Jika dari PT.Telkom kapasitas bandwidth yang
diinginkan 10 Mbps dari tiap rumah, dan
kapasitas kavling perumahan setra duta hanya
1245 kavling. Untuk itu PT. Telkom perlu
membuat total kapasitas bandwidth mencapai
1245 x 10 Mbps = 12450 Mbps, jaringan akses
eksisting belum memenuhi kapasitas serta
kebutuhan bandwidth yang dibutuhkan, maka
perlu dirancang Fiber to the home (FTTH)
menggunakan teknologi GPON di perumahan
Setra duta.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Paket 384 K
Paket 384 K
Tahun Linier kuadratik eksponensial kurva S
2012 44 48 101,2 36
2013 52,8 60,8 209 47,3924
2014 61,6 74,743 431,3 59,0769
2015 70,4 89,829 890,4 69,8385
2016 79,2 106,057 1837,8 78,8113
2017 88 123,429 3793,5 85,6924
2018 96,8 141,943 7830,3 90,6384
2019 105,6 161,6 16162,7 94,0305
2020 114,4 182,4 33361,8 96,2826
2021 123,2 204,343 68863,1 97,7457
MAPE 30,5299 18,0366 24,6082 55,4662
10
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. STO Gegerkalong berada
sekitar ±3,1 Km pada perumahan Setra duta, jarak ini
memungkinkan untuk pembangunan kabel fiber optik
tanpa menggunakan repeater, perumahan setra duta
yang luas nya bisa mencapai 100 hektar berdasarkan
tata letaknya dibagi menjadi 5 daerah untuk
pembuatan jaringan, daerah A,B,C,D dan E. Lalu
untuk penarikan kabel dibagi 2 bagian untuk
perumahan Setra duta, untuk daerah A,C dijadikan
satu group daerah selatan dan daerah B,D,E dijadikan
daerah utara. Untuk penarikan kabel fiber optik dari
STO gegerkalong ke ODC dibagi 2 pemisahan jalur
pada persimpangan jalan sarimanah dan jalan sari
asih, jalur pertama masuk ke daerah A kemudian C,
dan 1 jalur kabel lg menuju B kemudian D lalu ke
daerah E.
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.
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.Telkom.
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. Spesifikasi OLT yang digunakan dapat dilihat
di tabel 3.8.
Tabel 3.8 Spesifikasi Perangkat OLT[3]
3.5.2 Fiber Optik
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 adalah perangkat dengan spesifikasi
yang dapat dilihat di tabel 3.9. Dari ODP sampai ke
pelanggan menggunakan fiber optik ITU-T G.657
yang memiliki spesifikasi seperti pada tabel 3.10.
Tabel 3.9 Spesifikasi Fiber Optik G.657[9]
Tabel 310 Spesifikasi Fiber Optik G.652[8]
3.5.3 Konektor
Konektor yang digunakan adalah konekor SC.
Konektor SC digunakan pada bagian OLT,ODC,ODP
dan ONT. Spesifikasi konektor seperti pada tabel 3.11.
3.5.4 Splitter
Splitter yang akan digunakan ada 2 tipe yaitu
splitter 1:4 dan splitter 1:8. Splitter 1:4 diletakan di
ODC, sedangkan splitter 1:8 diletakan di ODP.
Spesifikasi splitter dapat dilihat di tabel 3.12.
Tabel 3.1 Spesifikasi Konektor[7]
Tabel 3.12 Spesifikasi Splitter[3]
Parameter Spesifikasi Unit
Optical Transmit Power 5 dBm
Downlink Wavelength 1490 nm
Uplink Wavelength 1310 nm
Video Wavelength 1550 nm
Spectrum Width 1 nm
Downstream Rate 2.4 Gbps
Upstream Rate 1.2 Gbps
Optical Rise Time 150 ps
Optical Fall Time 150 ps
Max.Work
Temperature 45 ̊̊ C
Min.Work Temperature -5 ̊̊ C
Power Supply (DC) -48 V
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
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)
Parameter Spesifikasi Unit
Fiber Type SM 10/125 -
Insertion Loss 0.2 dB
Parameter Spesifikasi Unit
Insertion Loss 1:4 6 - 7.8 dB
Insertion Loss 1:8 9 - 11 dB
11
3.5.5 ONT (Optical Network Terminal)
Optical Network Terminal yang digunakan pada
perancangan ini adalah perangkat dengan spesifikasi
seperti pada tabel 3.13.
Tabel 3.13 Spesifikasi perangkat ONT[3]
3.6 Penentuan Letak Perangkat Dan Volume
Perancangan dilakukan mulai dari STO
Gegerkalog sampai ke tiap rumah pelanggan di
perumahan Setra Duta. Fiber optik G. 652 ditarik dari
STO Gegerkalong sampai ke ODC yang berbeda letak,
bagian utara dan bagian selatan perumahan. Dari STO
Gegerkalong ditarik 60 core untuk perumahan Setra duta.
Dan terjadi pemisahan kabel pada persimpangan jalan
sarimanah dan sari asih menuju bagian utara perumahan
ditarik kabel sebanyak 36 core lalu menuju daerah selatan
perumahan sebanyak 24 core. Kemudian dari ODC akan
terdistribusi ke ODP dengan menggunakan G.652.
Setelah dari ODP kemudian dengan menggunakan G.657
akan terdistribusi lagi ke ONT yang terletak di rumah
pelanggan.Tiap ODC maksimal dapat terdistribusi ke 12
splitter 1:4 yang terdistribusi lagi ke splitter 1:8.
Pembagian pelanggan didasarkan pada letak rumah
pelanggan.
3.6.1 Lokasi ODC, ODP dan ONT
Penentuan lokasi penempatan ODC dan ODP
didasarkan pada efisiensi jaringan, kebutuhan layanan
akan pelanggan, dan batas minimum redaman yang
diperbolehkan untuk teknologi yang digunakan. Pada
ODC dan ODP didalamnya terdapat passive splitter
mempunyai redaman yang cukup besar dan dapat
mempengaruhi kelayakan perancangan jaringan.
Penempatan ODC dilakukan dengan melihat
pembagian tata letak perumahan. Untuk efisiensi
kabel ODC ditempatkan di pintu gerbang perumahan
Setraduta, sehingga kabel terus di tanamkan sampai
ke ujung rumah pelanggan tanpa ada perbalikan arah
yang menuju ODC kembali. Dari gambar 3.4 terlihat
bahwa perancangan jaringan FTTH dengan teknologi
GPON di perumahan Setra duta menggunakan 2 jenis
passive splitter yaitu 1:4 dan 1:8. Passive splitter 1:4
yang terletak di ODC akan membagi daya dari kabel
feeder yang masuk ke ODC ke 4 ODP. Fiber optik
yang keluar dari ODC akan masuk ke ODP 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 ODP diperhitungkan
untuk 8 lokasi rumah. Perancangan jaringan di
perumahan Setra duta menggunakan teknologi FTTH
(Fiber To The Home) sehingga peletakan perangkat
ONT (Optical Network Terminal) berada di dalam
rumah pelanggan. Fiber optik yang berasal dari ODP
akan masuk ke rumah pelanggan dan menuju
perangkat OTP. Dari perangkat OTP, 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 di Lampiran B. Setelah
dilakukan penempatan letak perangkat, kemudian
diukur jarak nya bisa dilihat di Lampiran C. Karena
kontour perumahan setra duta yang berbukit-bukti,
maka untuk penghitungan jarak dari STO ke ODC,
ODC ke ODP, dan ODP ke ONT ditambah 10 meter,
kecuali letak ONT yang sangat dekat dengan ODP.
Untuk jumlah ODP, Splitter 1:4, dan jarak STO ke ke
ODC serta jumlah kabel dapat dilihat di tabel 3.14.
Tabel 3.14 Jumlah ODP, splitter dan kabel Feeder dan
jarak STO ke ODC
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. Perangkat disesuaikan
dengan rekomendasi dari PT. Telkom. Daftar
perangakat yang dibutuhkan dalam perancangan
jaringan FTTH dapat dilihat di tabel 3.15 .
3.7 Konfigurasi Jaringan Akses FTTH
Pada bagian ini kita dapat melihat Konfigurasi
jaringan FTTH menggunakan teknologi GPON dari
STO Gegerkalong sampe rumah pelanggan. Ditarik
kabel berjumlah 96 core lalu dibagi ke 5 ODC, dari
ODC beberapa kabel digunakan untuk menyalurkan
ke masing-masing ODP. Sisa dari kabel ODC yang
murni tidak terpakai disimpan sebagai cadangan. Lalu
dari ODP disalurkan lagi ke rumah-rumah pelanggan.
Parameter Spesifikasi Unit
Downstream Rate 2.4 Gbps
Upstream Rate 1.2 Gbps
Downlink Wavelength 1490 nm
Uplink Wavelength 1310 nm
Video Wavelength 1550 nm
Max.Transmission
Distance 20 Km
Power Consumption ≤ 16 Watt
Sensitivity -29 dBm
Optical Rise Time 200 ps
Optical Fall Time 200 ps
Max.Work Temperature 45 ̊̊ C
Min.Work Temperature -5 ̊̊ C
ODC JARAK STO ke
ODC JUMLAH
ODP
Spliter 1:4
KABEL
A 3130,13 27 7 12 core
B 2663,88 36 9 12 core
C 3993,35 45 12 24 core
D 3135,06 40 10 24 core
E 3375,1 42 11 24 core
12
Tabel 3.15 Daftar perangkat yang dibutuhkan
No. Perangkat Jumlah
1 OLT
1 unit
2 Feeder Cable 5 buah ± (16.29752Km)
3 ODC 5 buah
4
Passive
Splitter 1:4 49 buah
5
Distribution
Cable
190 buah ±
(89,33788Km)
6 ODP 190 buah
7
Passive
Splitter 1:8 190 buah
8 Drop Cable
1245 buah
(139,16472Km)
9 ONT 1245 buah
10 Konektor SC 2962buah
11
Sambungan
Splice 203 buah
Gambar 3.4 Konfigurasi Jaringan FTTH menggunakan
Teknologi GPON.
BAB IV
ANALISIS KELAYAKAN PERANCANGAN
JARINGAN
4.1 Analisis Hasil Perancangan Setelah dilakukan perancangan jaringan
akses FTTH menggunakan GPON, untuk
mengetahui kelayakan sistem maka akan di
analisis menggunakan parameter power link
budget dan rise time budget.
4.1.1 Link Power Budget Perhitungan power link budget untuk
mengetahui batasan redaman total yang diijinkan
antara daya keluaran pemancar dan sensitivitas
penerima. Perhitungan link power budget
dilakukan berdasarkan standarisasi ITU-T G.984
dan juga peraturan yang diterapkan oleh PT.
TELKOM yaitu jarak tidak lebih dari 20 km dan
redaman total tidak lebih dari 28 dB.
Bentuk persamaan untuk perhitungan
redaman total pada link power budget yaitu :
Sps
α Ns.c
Nc.αserat
L.αtot
α + Red
Instalasi (5.1)
Bentuk persamaan untuk perhitungan
margin daya adalah :
M = ( Pt – Pr ) - α total - SM
(5.2)
Keterangan :
Pt = Daya keluaran sumber optik
( dBm)
Pr = Sensitivitas daya maksimum
detektor ( dBm)
SM = Safety margin, berkisar 6-8
dB
α tot = Redaman Total sistem (dB)
L = Panjang serat optik ( Km)
α c = Redaman Konektor
(dB/buah)
α s = Redaman sambungan (
dB/sambungan)
α serat = Redaman serat optik ( dB/
Km)
Ns = Jumlah sambungan
Nc = Jumlah konektor
Sp = Redaman Splitter (dB)
Margin daya disyaratkan harus
memiliki nilai lebih dari 0 (nol), margin daya
adalah daya yang masih tersisa dari power
transmit setelah dikurangi dari loss selama
proses pentransmisian, pengurangan dengan
nilai safety margin dan pengurangan dengan
nilai sensitifitas receiver [14]
.
Data-data yang digunakan pada
perhitungan antara lain :
Daya keluaran sumber optik (OLT/ONU)
: 5 dBm
Sensitivitas detektor (OLT/ONU)
: -29 dBm
Redaman Serat optik G.652 (1310/1490)
: (0.35, 0.28) dB/Km
Redaman Serat optik G.657 (1310/1490)
: (0.35, 0.28) dB/Km
Redaman Splice
: 0.05 dB/splice
Konektor
: 0.2 dB
Jenis PS 1:8 , 1:4
: 11 dB , 7.8 dB
Jumlah Sambungan
: 4 buah
Jumlah Konektor
: 4 buah
13
Sps
α Ns.c
Nc.αserat
L.αtot
α
sα Ns.
cNc.α
seratL.α
totα
Perhitungan link power budget pada
GPON akan dibagi menjadi dua bagian dan
akan menghitung jarak dari STO ke ONT
yang letaknya paling terjauh, dikarenakan
teknologi GPON memiliki panjang
gelombang asimetrik dalam
pentransmisiannya. Sehingga jika untuk ONT
terjauh memenuhi kelayakan, maka untuk
jarak yang lebih dekat pun akan memenuhi
kelayakan.Panjang gelombang untuk uplink
sekitar 1310 nm sedangkan untuk downlink
sekitar 1490 nm.
Perhitungannya dapat diuraikan sebagai
berikut :
Perhitungan Link Power Budget dengan jarak
terjauh yaitu 4.77495 Km (3.99335 Km STO
ke ODC, 0.72714 Km ODC ke ODP, 0.05446
Km ODP ke ONT) dengan jalur dari STO
Gegerkalong ke ODC C lalu ke ODP C41
sampai pada ONT
Downlink
+Redaman Instalasi α tot =
(3.99335x0.28)+(0.72714x0.28)+(0.05446x0.28)
+(4x0.2)+(4x0.05)+(11+7.8)+2.86497
α tot = 23.951 dB
Sehingga untuk perhitungan margin daya
adalah sebagai berikut :
Pr = Pt - α tot - 6
Pr = 5 – 23.951– 6
Pr = – 24.951 dBm
M = ( Pt – Pr(Sensitivitas)) – α total – SM
M = ( 5 + 29 ) – 23.951– 6
M = 4.049 dBm
Nilai M yang diperoleh dari hasil
perhitungan downlink ternyata menghasilkan
nilai yang masih berada diatas 0 (nol) dB. Hal
ini mengindikasikan bahwa link diatas
memenuhi kelayakan link power budget.
Uplink
+ Sp +Redaman Instalasi
α tot = (3.99335x0.35)+(0.072714x0.35)+(
0.05446x0.35)+(4x0.2)+(4x0.05)+(11+7.8)+ 2.86497
α tot = 24.336 dB
Sehingga untuk perhitungan margin daya
adalah sebagai berikut :
Pr = Pt - α tot - 6
Pr = 5 – 24.336- 6
Pr = - 25.336 dBm
M = ( Pt – Pr(Sessitivitas)) - α total - SM
M = ( 5 + 29 ) – 24.336 – 6
M = 3.664 dBm
Nilai M yang diperoleh dari hasil
perhitungan uplink ternyata menghasilkan
nilai yang masih berada diatas 0 (nol) dB.
Hal ini mengindikasikan bahwa link
diatas memenuhi kelayakan link power
budget.
4.1.2 Rise Time Budget Rise time budget merupakan metode
untuk menentukan batasan dispersi suatu link
serat optik. Metode ini sangat berguna untuk
menganalisis sistem transmisi digital. Tujuan
dari metode ini adalah untuk menganalisis
apakah unjuk kerja jaringan secara
keseluruhan telah tercapai dan mampu
memenuhi kapasitas kanal yang diinginkan.
Umumnya degradasi total waktu transisi dari
link digital tidak melebihi 70 persen dari satu
periode bit NRZ (Non-Retum-to-Zero) atau 35
persen dari satu periode bit untuk data RZ
(Return-to-Zero). Satu periode bit
didefinisikan sebagai resiprokal dari data rate.
Spesifikasi alat untuk perhitungan rise
time budget adalah :
Panjang Gelombang
: 1310 nm dan 1490 nm
Lebar Spektral (Δσ) (OLT/ONU)
: 1 nm / 1 nm
Rise time sumber cahaya ( ttx)
(OLT/ONU) : (150x10-3
/ 200 x10-
3)ns
Dispersi material (Dm) (1310/1490)
: (3,56/13,64) ps/nm.Km
Rise time receiver (trx) (OLT/ONU) : (150x10-3
/200x10-3
)ns
Pengkodean NRZ
Menggunakan Single Mode
Indeks bias inti (n1)
: 1,465
Indeks bias selubung (n2)
: 1,46
Jari-jari inti (a)
: 4,5μm
Perhitungannya dapat diuraikan sebagai
berikut :
Perhitungan Rise Time Budget dengan jarak
terjauh yaitu 4.77495 Km (3.99335 Km STO
ke ODC, 0.72714 Km ODC ke ODP, 0.05446
Km ODP ke ONT) dengan jalur dari STO
Gegerkalong ke ODC C lalu ke ODP C41
sampai pada ONT
Downlink
Bit Rate downlink (Br) = 2.4 Gbps dengan
format NRZ, sehingga :
tr = nsxBr
2917.0104.2
7.07.09
Menentukan t intramodal/ t material
Tmaterial = ∆σ x L x Dm
= 1 nm x 4,77495 Km x
0.01364 ns/nm.Km = 0.0651 ns
∆s = n1-n2
n1
∆s = 3.412x10-3
14
V = 2π x a x n1 x (2 x ∆s)1/2
λ
V =2 x 3.14 x 4,5 μm x1,465 (2x3.412x10-3
)1/2
1,49 μm
= 2,295
twaveguide= L[n2+n2∆(vb)]
C dv
twaveguide= 4774,95 [1,46+1,46x3.412x10-3
x1,2]
3x108
= 2.333x10-5
ns
tintramodal= tmaterial + twaveguide
Sehingga besarnya untuk serat optik
singlemode:
ttotal = (ttx² + tintramodal² + tintermodal²+ trx²)½
= [(0.15)² +(2.333x10-5
)2+(0.0651)² +
(0)2 + (0.2)²]
1/2
= 0.2583 ns
Dari hasil perhitungan rise time total sebesar
0.2583 ns masih di bawah maksimum rise
time dari bit rate sinyal NRZ sebesar 0.2917
ns. Berarti dapat disimpulkan bahwa sistem
memenuhi rise time budget.
Uplink
Bit Rate uplink (Br) = 1.2 Gbps dengan
format NRZ, sehingga :
tr = nsxBr
5833.0102.1
7.07.09
Menentukan t intramodal
Tmaterial = ∆σ x L x Dm
= 1 nm x 4.77495 Km x 0.00356
ns/nm.Km = 0.0169 ns
∆s = 3.412x10-3
V =2 x 3.14 x 4,5 μm x1,465 (2x3.412x10-3
)1/2
1,31 μm
= 2,610
twaveguide= 4774,95 [1,46+1,46x3.412x10-3
x1,25]
3x108
= 2.333x10-5
ns
Sehingga besarnya untuk serat optik
singlemode:
ttotal = (ttx² + tintramodal² + tintermodal²+ trx²)½
= [(0.2)² +(2.333x10-5
)2+(0.0169)² +
(0)2 + (0.15)²]
1/2
= 0.2505 ns
Dari hasil perhitungan rise time total sebesar
0.2505 ns masih dibawah maksimum rise
time dari bit rate sinyal NRZ sebesar 0.5833
ns. Berarti dapat disimpulkan bahwa sistem
memenuhi rise time budget.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Jaringan eksisting sekarang perlu diadakan
tambahan kapasitas jaringan dan migrasi dari kabel
tembaga menjadi jaringan akses FTTH
menggunakan teknologi GPON di perumahan Setra
duta. Berdasarkan hasil perancangan untuk
perhitungan kelayakan sistem untuk link Power
Budget didapatkan redaman total pada jarak terjauh
sebesar 23.951 dB untuk downlink dan 24.336 dB
untuk uplink. Hal ini masih berada dalam toleransi
yang ditetapkan ITU-T G.984 sebesar 28 dB maupun
standar yang dikeluarkan pihak Telkom sebesar 28
dB. Nilai Margin daya yang diperoleh 4.049 dBm
dari hasil perhitungan downlink dan 3.664 dBm yang
diperoleh dari hasil perhitungan uplink ternyata
menghasilkan nilai yang masih berada diatas 0 (nol)
dB. Hal ini mengindikasikan bahwa link memenuhi
kelayakan link power budget. Berdasarkan
perhitungan kelayakan sistem untuk rise time budget
didapatkan rise time total untuk arah downlink
dengan bitrate sebesar 2,4 Gbps, pelanggan terjauh
menghasilkan Ttotal sebesar = 0.2583 ns. Ttotal masih
berada di bawah nilai Tsistem sebesar 0,2917 ns. Dan
uplink dengan bitrate sebesar 1.2 Gbps, pelanggan
terjauh menghasilkan Ttotal sebesar = 0.2505 ns. Ttotal
masih berada di bawah nilai Tsistem sebesar 0.5833 ns
dengan demikian sistem tersebut masih memenuhi
rise time budget dengan pengkodean NRZ.
5.2 Saran Untuk tugas akhir kedepannya bisa memasukan
faktor ekonomi berupa biaya perancangan. Dan
perancangan serat optik untuk di gedung-gedung.
DAFTAR PUSTAKA
1. Annas, Awaludin. (2010), Perancangan Sistem
Informasi Geografis Sebagai Alat Bantu
Perancangan Jaringan Optik Layanan Triple
Play (Studi Kasus: Wilayah Bandung Turangga).
Tugas Akhir Institut Teknologi Telkom.
2. B. Amar,” PERANCANGAN JARINGAN OPTIK
UNTUK LAYANAN INTERNET DENGAN
MENGGUNAKAN TEKNOLOGI GPONSTUDI
KASUS GEDUNG WISMA LIPPO BANDUNG”,
Sekolah Tinggi Teknologi Telkom, Bandung,
2008.
3. Dwi Safitri.Rinna,” EVALUASI PERANCANGAN
JARINGAN FTTH (Fiber To TheHome)
DENGAN TEKNOLOGI GPON (Gigabit Passive
Optical Network) (Studi Kasus Plaza 1 Pondok
Indah Jakarta Selatan)”, Institut Teknologi
Telkom, Bandung, 2011.
4. Fitriani,”ANALISIS PERFORMANSI
TEKNOLOGI GPON UNTUK LAYANAN
BROADBAND STUDI KASUS TELKOM RDC
BANDUNG”, IT TELKOM,Bandung, 2008
5. “FTTH Fiber To The Home.”
http://www.opfibrecorp.com/info/articles/fttb.htm
l (diakses tanggal 19 juni 2012).
6. Hertianan.S.N. “Diktat Rekayasa Trafik :
Peramalan Trafik Untuk Peramalan jaringan “,
STT Telkom.
7. “Huinghong Technologies Limited.”
http://HuinghongFiber.com (diakses tanggal 24
Februari 2012)
8. ITU-T Recommendation G.652 (2009),
Characteristics of single-mode optical fibre and
cable.
9. ITU-T Recommendation G.657 (2009),
Characteristics of a bending-loss insensitive
15
single-mode optical fibre and cable for the access
network.
10. ITU-T Recommendation G.984.2 (2003) ,
Gigabit – Capable Passive Optical Network (G-
PON) : Physical Media Dependent (PMD) Layer
Spesefication.
11. “Produk dan layanan”
http://www.telkom.co.id/produk-layanan/
(diakses tanggal 30 juni 2012).
12. Rosanti rahayu “PERANCANGAN JARINGAN
FIBER TO THE HOME (FTTH) DENGAN
TEKNOLOGI GIGABIT PASSIVE OPTICAL
NETWORK (GPON) (STUDI KASUS DI
BUAH BATU REGENSI BANDUNG)”, Intitut
teknologi telkom, Bandung, 2012.
13. Telkom Risti, “Pedoman Perancangan
Jarlokaf’,1996
14. Wahyu amalia, “Jaringan dan Analisis dan
perancangan optik menggunakan teknologi
GPON studi kasus telkom RDC, Institut
Telkom,Bandung, 2010.
15. Waluyo “Analisis Sistem Komunikasi Fiber
Optik Single Mode”, Politeknik negeri Malang,
2009.
