Teknologi JarlokafDLC (Digital Loop Carrier)PON (Passive Optical Network)AON (Active Optical Network)

No Teknologi Konfigurasi Dasar Keterangan

1 Digital Loop Carrier (DLC)

Point to Point

DLC konvensional Banyak digunakan di dunia

Next Generation DLC

Relatif baru

2 Passive Optical Network (PON)

Point to Multipoint Mulai dioperasikan secara komersial th 74

Pencabangan sinyal optik pasif

Konfigurasi sama, perangkat berbeda

3 Active Optical Network (AON)

Point to multipoint melalui perangkat pencabangan aktif

Belum banyak digunakan

Konfigurasi DLC

CTCTCTCT RTRTRTRTLELELELE

Keterangan :

LE = Local ExchangeCT = Central TerminalRT = Remote Terminal

CAS, V5.x

DLCTopologi DLC : point-to-point (Single star)DLC terdiri dari dua perangkat utama :

CT (Central Terminal) di sisi sentralFungsi : Interfacing dengan sentral lokal, Multiplexer/Demultiplexer, Crossconnect dan Controller, Interfacing dengan ODN (E/O Converter/OLTE)

RT (Remote terminal) di sisi pelangganFungsi : Interfacing dengan ODN (E/O Converter/OLTE), Multiplexer/Demultiplexer, Interfacing dengan pelanggan

DLC pada umumnya digunakan untuk pelanggan yang terkonsentrasi atau untuk gedung bertingkat

Konfigurasi PON / AON

FIBERFIBER

OLTOLTOLTOLT

subscribersubscriber

subscribersubscriberONUONU

ONUONU

ONUONUONUONU

LELE

PS / ASPS / AS

Keterangan :

LE = Local ExchangeOLT = Optical Line TerminalONU = Optical Network UnitPON = Passive Optical NetworkAON = Active Optical NetworkPS = Passive SplitterAS = Active Splitter

CAS, V5.x

PONMerupakan sistem jarlokaf yang memiliki

topologi jaringan point-to-multipoint (Multiple star).

Untuk membentuk jaringan point-to-multipoint digunakan komponen pencabang pasif (passive splitter).

Diterapkan untuk pelanggan dalam cluster-cluster yang berukuran kecil (4 ~ 120)

Jaringan optik PON dapat digunakan bersama bersama-sama/diintegrasikan untuk jaringan distribusi/broadcast (CATV).

Fungsi Bagian Penyusun PONOLT (Optical Line Terminal) berfungsi untuk :

Interfacing dengan sentral lokalMultiplexing/DemultiplexingCross-connect & Controller Interfacing dengan ODN (E/O Converter/OLTE)

ODN ( Optical Distribution Network) berfungsi untuk :Transport dan distribusi data dari OLT ke ONU

PS (Passive Splitter) berfungsi untuk: Mendistribusikan daya optik ke semua cabang

ONU (Optical Network Unit) berfungsi untuk : Interfacing dengan ODN (E/O Converter/OLTE)Multiplexing/Demultiplexing Interfacing dengan terminal pelanggan

Modus Aplikasi JarlokafFiber To The Building (FTTB)

Fiber To The Zone (FTTZ)

Fiber To The Curb (FTTC)

Fiber To The Home (FTTH)

Modus Aplikasi Jarlokaf Cont..

FTTZTKO ditempatkan di luar bangunan (outdoor)

baik di dalam kabinet atau di manholeTerminal pelanggan terhubung ke TKO lewat

kabel tembaga hingga 1 ~ 3 kmFTTZ dapat dianalogikan sebagai pengganti RK

CTCTCT RTRTRT

terminalterminalpelangganpelanggan

DPDP

2f

KonfigurasiKonfigurasi DLCDLC

LELE

CTCTCT RTRTRT

terminalterminalpelangganpelanggan

DPDP

2f

KonfigurasiKonfigurasi DLCDLC

LELE

FTTCTKO ditempatkan di luar bangunan baik di dalam

kabinet, di atas tiang atau di dalam manholeTerminal pelanggan terhubung ke TKO lewat

kabel tembaga antara 0,2 ~ 0,5 KmFTTC dapat dianalogikan sebagai pengganti KP

(Kotak Pembagi)

Modus aplikasi FTTC dengan Konfigurasi PON

OLTOLTOLTOLT ONUONUONUONU

PSPS

2f 2f2f terminalterminalpelangganpelanggan

curbcurb

LE LE

ONUONUONUONU

PSPS

OLTOLT

2f

2f terminalterminalpelangganpelanggan

curbcurb

2f

LELE

FTTBTKO terletak di dalam gedung bangunan,

biasanya ditempatkan di basementTerminal pelanggan terhubung ke TKO lewat

kabel tembaga indoor (IKR)

Modus Modus AplikasiAplikasi FTTB (1) FTTB (1)

CTCT RTRTBasement

2fLELE

CTCT RTRTBasement

RTRTRTRTBasement

2fLELE

KonfigurasiKonfigurasi (1) DLC(1) DLC

ADMADM PMPM

ADMADM

ADMADM

ADMADM

KonfigurasiKonfigurasi (2) SDH ring(2) SDH ring

2f/4f

2f/4f 2f/4f

2f/4f

LELE

KonfigurasiKonfigurasi (1) DLC(1) DLC

ADMADMADMADM PMPMPMPM

ADMADM

ADMADM

ADMADMADMADM

KonfigurasiKonfigurasi (2) SDH ring(2) SDH ring

2f/4f

2f/4f 2f/4f

2f/4f

LELE

Konfigurasi (3) PON

Modus Aplikasi FTTB (2)Modus Aplikasi FTTB (2)

OLTOLT ONUONU

PS

2f

LE LE

OLTOLT

PSPS

ONUONU

ONUONU ONUONU

ONUONU

2f

2f2f

2f2f

4f

2f2f

2f2f

Konfigurasi (4) PON

LE LE

FTTHTKO ditempatkan di rumah pelangganTerminal pelanggan terhubung ke TKO lewat

kabel tembaga indoor (IKR) hingga beberapa puluh meter

FTTH dapat dianalogikan sebagai pengganti Terminal Block

Modus Aplikasi FTTH

OLTOLTOLTOLT ONUONU

PSPS

2f 2fLELE

OLTOLTOLTOLT ONUONU

PSPS

2f

2f

2f

LELE

Topologi JarlokafSingle Star (Point-to-point)Multiple starRing

Konfigurasi Single Star (P to P) Jarlokaf yang memiliki satu buah titik star kabel yaitu

pada perangkat Jarlokaf di sisi sentral.

Konfigurasi Multiple StarAdalah jarlokaf yang memiliki lebih dari satu buah titik

star kabel serat optik (P to P dan P to M)

Konfigurasi Ring Kabel Membentuk jaringan melingkar Untuk meningkatkan keandalan jaringan Untuk proteksi terhadap point-to-point link

Konfigurasi Ring Kabel Cont..

Konfigurasi Ring Kabel Cont..

Konfigurasi Ring SDH Membentuk jaringan melingkar Untuk meningkatkan keandalan jaringan Untuk proteksi terhadap point-to-point link Dengan Ring SDH (ADM) menghemat Kabel Serat Optik

Konfigurasi Ring SDH Cont..

TEKNOLOGI WDM DAN DWDM

Traditional Single-Channel Systems

Karakteristik: Sejumlah besar sinyal elektronis digital digabungkan

menggunakan time division multiplexing (TDM) dan dikirimkan ke sistem transmisi optik sebagai aliran tunggal

Aliran data tunggal ini dibawa dalam sebuah kanal optik pada kecepatan antara 155 Mbps sampai 1.2 Gbps

Panjang gelombang yang digunakan hampir selalu 1310 nm Setiap 30-50 km, sinyal diterima oleh repeater, lalu dirubah

menjadi elektris kemudian ditransmisikan lagi (setelah di-clock ulang)

Jika sistem akan di-upgrade (agar dapat bekerja pada kecepatan yang lebih tinggi) maka seluruh perangkat harus diganti (karena repeater merupakan perangkat yang sensitif terhadap kecepatan dan kode)

Amplified Single-Channel Systems

Gambar di atas menunjukkan struktur link komunikasi optik yang lebih baru (amplified) Panjang gelombang yang digunakan adalah 1550 nm dengan alasan

sbb: Untuk memanfaatkan pita rendah redaman pada serat Untuk memungkinkan penggunaan Erbium Doped Fibre Amplifiers

(EDFAs)/62 Jarak antar amplifiers bisa ditingkatkan menjadi antara 110 dan 150

km (untuk link jarak jauh hal ini merupakan penghematan biaya yang sangat signifikan)

Kecepatan pada umumnya dapat ditingkatkan menjadi 1.2 Gbps atau 2.4 Gbps.

Secara keseluruhan, aristektur tradisional maupun baru memiliki beberapa persamaan, tetapi terdapat 3 perbedaan yang siginifikan yaitu:: Karena masih menggunakan serat standard yang memiliki

dispersi besar pada pita 1550 nm, kita harus memfokuskan design pada pengendalian dispersi. Pada sistem yang lama, serat tidak terlalu mendipsersi sinyal karena masih menggunakan pita 1310 nm dan repeater juga ikut berperan menghilangkan dispersi. Tetapi apabila kita menggunakan pita 1550 nm, maka dispersi akan menjadi masalah yang besar. Amplifier akan menyebabkan akumulasi dispersi sepanjang link

Aristektur yang baru bersifat transparan baik terhadap format modulasi maupun kecepatan. Aristektur dapat di-upgrade untuk menggunakan kecepatan yang lebih tinggi maupun format modulasi yang berbeda tanpa harus mengganti perangkat di lapangan melainkan hanya perlu mengganti perangkat di setiap ujung

Setelah direncanakan dengan baik, link dapat di-upgrade untuk menggunakan teknologi WDM tanpa perlu merubah outside plant. Perhatian mendalam diperlukan ketika merencanakan kapasitas amplifier (power) karena penambahan WDM akan memerlukan level daya yang lebih tinggi. Meskipun demikian, masih ada kemungkinan untuk merencanakan link sedemikian rupa sehingga upgrading ke WDM tidak memerlukan penggantian perangkat luar (outside equipment)

A WDM link involves – Generation of multiple streams of light each at a

different – Combination of the streams and coupling into an optical

fiber (Single Mode) – Amplification of the optical signals as required – Separation of the multiplexed stream into its component

streams – Reception of the optical streams by wavelength specific

receivers

Multi Channels System

.

Early systems used 2 wavelengths which were widely spaced

WDM came to be called DWDM with advent of 16+ channels

– More channels on a wavelenght band with finer grain divisions

(< 200 GHz)More channels and faster line rates = more optical capacity – 1.6 Terabits/s capacity in today’s flagship Long Haul

DWDM systems, I.e. 160 ës @ 10 Gigabits/s each

Wavelength-Division Multiplexing (WDM)

WDM adalah proses menggabungkan (multiplexing) beberapa panjang gelombang yang frekuensinya berbeda ke dalam satu serat

Operasi ini menghasilkan banyak serat virtual yang masing-masing dapat membawa sinyal yang berbeda

Gambar di atas memperlihatkan skema dari suatu sistem bidirectional WDM Sistem ini memiliki n interface layanan dan n panjang gelombang yang

ditransmisikan pada kedua arah melalui satu buah serat Setiap panjang gelombang beroperasi pada frekuensi yang berbeda

Terdapat empat macam WDM yang tersedia:Metro WDM (< 200 km)Long-haul atau regional WDM ( 200 km s.d.

800 km) User service interfaces biasanya berupa interface OC-

48/STM-16 Interface lain yang di-support:Ethernet, Fast Ethernet,

Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, ESCON, Sysplex Timer dan Sysplex Coupling Facility Link, serta Fibre Channel

Di sisi klien bisa terdapat terminal SONET/SDH, add/drop multiplexer (ADMs), ATM switches, dan routers

Extended long-haul WDM (800 km s.d. 2000 km)

Ultra-long-haul WDM (> 2000 km)

Dasar-dasar WDM

Hubungan antara panjang gelombang dengan frekuensi WDM dinyatakan oleh persamaan c = x f, dimana c adalah kecepatan cahaya pada vacuum (3.10-8 m/s), l adalah panjang gelombang yang diukur dalam kondisi cacuum dan f adalah frekuensi Tidak seperti panjang gelombang, frekuensi distandardkan karena

tidak tergantung pada medium transmisi WDM dapat dianggap sebagai bentuk frequency-division multiplexing

(FDM) yang dikombinasikan dengan timed-division multiplexing (TDM) seperti yang dapat dilihat pada gambar di atas

Dalam sistem WDM, panjang gelombang (nm), frekuensi dalam satuan gigahertz.

Pita (Jendela)Transmisi SeratFibre Transmission Windows (Bands)

• Untuk alasan sejarah, bisa dikatakan ada tiga pita pada spektrum transmisi serat optik• Pita panjang gelombang yang digunakan sistem sangat penting dalam mendefinisikan

karakteristik serat optik

Karakteristik seratmasa kini

Pita frekuensi optik yang digunakan di dalam beragam sistem WDM adalah sbb: O-band (original) - meliputi rentang 1260 nm-1360 nm E-band (extended) - meliputi rentang 1360 nm-1460 nm S-band (short wavelength) - meliputi rentang 1460 nm-1530

nm C-band (conventional) - meliputi rentang 1530 nm-1565 nm L-band (long wavelength) - meliputi rentang 1565 nm-1625 nm U-band (ultra- long wavelength) - meliputi rentang 1625 nm-

1675 nmSMF standard (ITU G.625) direkomendasikan untuk

digunakan pada sistem WDM O-bandSerat low-water-peak (ITU G.652.C) direkomendasikan

untuk digunakan pada sistem WDM E-bandSerat nonzero dispersion-shifted (ITU G.655)

direkomendasikan untuk digunakan pada sistem WDM S-, C- dan L-band

Unidirectional WDM Sistem unidirectional WDM mencampur (multiplex) sejumlah panjang gelombang

untuk ditransmisikan secara satu arah pada satu serat Perangkat di ujung WDM bertanggung jawab untuk menguraikan

(demultiplexing) panjang gelombang dan mengarahkannya ke penerima yang tepat

Sistem unidirectional WDM biasa digunakan penyedia jaringan yang mengirimkan trafik multicast ke stasiun penerima downstream

Bidirectional WDM Sistem bidirectional WDM mengirim dan menerima sejumlah panjang

gelombang pada serat yang sama Perangkat ujung WDM bertanggung jawab untuk multiplexing dan

demultiplexing panjang gelombang dari dan ke tujuan pengirim dan penerima masing-masing

Ada beberapa teknik yang dapat digunakan untuk memperoleh transmisi dua arah full-duplex melalui satu serat Pada dasarnya sinyal yang berpropagasi berlawanan (counter-propagating

signal) pada satu serat harus dipisahkan oleh suatu perangkat yang sesuai

Spasi antar Kanal (Channel Spacing) Spasi antar kanal adalah jarak panjang gelombang minimum

antara dua kanal berbeda yang digabungkan (multiplexed) pada satu serat

Spasi antar kanal menjamin kanal-kanal yang bertetangga tidak akan overlap (overlaping menyebabkan kopling daya antar kanal yang bertetangga)

Spasi antar kanal merupakan fungsi kepresisian laser Semakin presisi penalaan, akan semakin kecil spasi antar kanal yang

diperlukan Kepresisian laser memiliki hubungan yang linier dengan harganya

Spasi yang dapat digunakan dipengaruhi oleh karakteristik serat yang ada

Faktor lain yang mempengaruhi spasi antar kanal adalah kemampyuan amplifier optik untuk menguatkan rentang kanal

Semakin dekat panjang gelombang ditempatkan, akan semakin penting untuk menjamin agar sinyal tengah (centers) dapat dibedakan dengan sinyal lain di dalam serat yang sama

Rentang nilai spasi antar kanal mulai dari 200 GHz (1,6 nm), 100 GHz (0,8 nm), 50 GHz (0,4 nm), 25 GHz (0,2 nm), sampai 12,5 GHz (0,1 nm)

ITU telah mempublikasikan suatu wavelength grid sebagai standard interoperable yang dapat dijadikan sebagai patokan

Coarse WDM Coarse WDM (CWDM) cocok untuk pengangkutan layanan data,

voice, video, storage, dan multimedia jarak dekat (short-haul) Maksimum 50 km

Bit rate laser WDM secara langsung menentukan kapasitas panjang gelombang dan bertanggung jawab untuk merubah sinyal data elektrik menjadi panjang gelombang

CWDM menggunakan laser dengan bit rate sampai 2,5 Gbps (OC-48/STM-16) dan dapat di-multiplex sampai 18 panjang gelombang Dapat menyediakan maksimum 45 Gbps pada satu serat

Gambar di bawah menunjukkan skema CWDM

Dense WDM Dense Wavelength-Division Multiplexing (DWDM) cocok untuk

pengangkutan layanan data, voice, video, storage, dan multimedia jarak dekat (short-haul) maupun jarak jauh (long-haul) Sangat cocok untuk inti metro atau long-haul dimana permintaan akan

kapasitas sangat tinggi Jika di dalam perencanaan ternyata diperlukan lebih dari 18

panjang gelombang , maka sistem DWDM akan menjadi pilihan dibandingkan dengan CWDM

Sistem DWDM tipikal biasanya menggunakan laser dengan bit rate sampai 10 Gbps (OC-192/STM-64) dan dapat dilakukan multiplex hingga 240 panjang gelombang Dengan demikian tersedia kapasitas sampai 2,4 Tbps untuk satu serat DWDM yang lebih baru dapat mendukung sampai 300 kanal panjang

gelombang 40 Gbps yang menghasilkan bandwidth sebesar 12 Tbps di dalam satu serat

Transceiver DWDM mengkonsumsi lebih banyak daya dan mendisipasikan panas yang lebih banyak daripada CWDM DWDM memerlukan sistem pendingin

Spasi frekuensi yang biasa digunakan pada DWDM adalah 200, 100, 50, 25, atau 12,5 GHz dengan jumlah kanal 300 atau lebih pada jarak beberapa ribu kilometer disertai penguatan (amplification) dan regenerasi (regeneration).

Sistem Metro DWDM yang sudah digelar biasanya menggunakan spasi frekuensi 100 GHz atau 200 GHz

Standard ITU G.694.1 menyatakan bahwa spasi kanal 50 GHz atau 100 GHz sedangkan grid frekuensinya ditetapkan pada 193,1 THz

Sistem DWDM memiliki granularitas antar panjang gelombang yang lebih halus (spasi tipikal 100 GHz) dibandingkan CWDM

Grid ITU untuk produk DWDM beroperasi didalam pita C (C-band) antara 1530 nm dan 1565 nm atau di dalam pita L (L-band) antara 1565 nm dan 1625 nm

Perlu dicatat bahwa tidak semua jaringan serat yang sudah digelar dapat digunakan untuk transmisi DWDM karena serat yang sebelumnya biasanya dioptimalkan untuk bekerja pada O-band (pita 1310 nm)

Seluruh serat yang sudah digelar harus ditest sebelum digunakan untuk transmisi DWDM

Karakteristik WDM dan Pengaruh Buruknya (impairments) terhadap Transmisi Bit Error Rate (BER) menunjukkan perbandingan antara bit yang mengalami

kesalahan dengan total bit yang dikirimkan Nilai tipikal untuk SONET adalah 10-12 sedangkan untuk perangkat transport sistem long-haul

masa depan adalah 10-15

Gambar di bawah ini menunjukkan eye pattern untuk gelombang OC-192/STM-64 Eye pattern digunakan untuk verifikasi sinyal (memenuhi kriteria kinerja atau tidak)

Pola mata yang terbuka menunjukkan distorsi sinyal yang minimal Distorsi akibat intersymbol interference dan noise muncul sebagai penutup (closure) eye

pattern

Optical Signal-to-Noise Ratio (OSNR) Noise bisa muncul pada sistem yang melibatkan penguatan optik akibat

adanya amplified spontaneous emission (ASE) yang terbangkitkan selama proses penguatan dan relatif broadband

Ini merupakan sumber noise utama Tetapi noise juga bisa muncul pada sistem yang tidak melibatkan proses

penguatan Akibat adanya perangkat aktif (laser dll) dan perangkat pasif lain (tap, serat dll.)

OSNR menyatakan perbandingan antara daya sinyal terhadap daya noise yang dinyatakan dalam decibels (dB)

Nilai BER eksak untuk OSNR tertentu tergantung pada penerima OSNR dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut

OSNR = 10 log10 (Ps/Pn)Ps = Level daya sinyal Pn = Level daya noise

OSNR end-to-end sistem dipengaruhi oleh efek kumulatif dari Noise Figure (NF) masing-masing amplifier

NF adalah perbandingan antara OSNR input dengan OSNR output pada sebuah amplifier optik

Perhitungan NF digunakan untuk membantu perencanaan rute yang diperlukan di dalam jaringan DWDM dan untuk perhitungan OSNRNF = SNRINPUT/SNROUTPUT

NF dinyatakan dalam decibel

OSNR untuk satu tahap amplifier ditentukan oleh persamaan berikut:OSNR = (PIN)/(NFSTAGEhf)PIN = Daya input amplifier (dBm)NFSTAGE= NF amplifier (dB)h = konstanta Planck (6,6260 x 1034) = Konstanta frekuensi optik (193 THz)f = Konstanta bandwidth yang merupakan ukuran NF (0,1 nm)

Untuk penguatan N tahap, OSNR dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut:1/OSNR = (1/OSNR1)+ (1/OSNR2)+..+ (1/OSNRN)

OSNR final untuk sistem dengan N tahapan dapat didekati dengan asumsi berikut:

NF setiap amplifier dianggap sama Span loss dianggap sama untuk semua span Noise adalah nonpolarisasi

Pada multispan system, sangatlah baik bila digunakan span loss terburuk untuk perhitungan OSNR

OSNR final dihitung menggunakan persamaan berikut:OSNRFINAL = PIN – PS – NF – 10log10(N) – 10 loh10(hf)

PIN = Daya input amplifier (dBm)PS = Total span loss (dB)NF = NF amplifier (dB)N = jumlah spanh = konstanta Planck (6,6260 x 1034) = Konstanta frekuensi optik (193 THz)f = Konstanta bandwidth yang merupakan ukuran NF (0,1 nm atau 12,5

GHz)

Dengan memasukkan nilai konstanta Planck (h), dan f maka persamaan sebelumnya dapat dinyatakan sebagai berikut:OSNRFINAL = PIN + 58 – PS – NF – 10log10(N)

PIN = Daya input amplifier (dBm)

PS = Total span loss (dB)

NF = NF amplifier (dB)

N = jumlah span