Telekomunikasi fiber optik 2004

TELEKOMUNIKASI

• Apakah yang dimaksud Telekomunikasi ?

• Telekomunikasi adalah proses hubungan pertukaran informasi , satu arah atau berlainan arah, dalam bentuk suara, data maupun gambar, dengan jangkauan jarak tanpa batas, melalui sebuah perantara, yang mampu meneruskan / membawa informasi dari suatu titik ke titik lain tanpa cacat

• Perantara atau media tersebut lazim disebut Jaringan Telekomunikasi

JENIS TELEKOMUNIKASI

JARINGANTELEKOMUNIKASI

SUARA

DATA

GAMBAR

SUARA

DATA

GAMBAR

MENGETAHUI

HAFAL

BISA

MENGERTI

MAHIR

LIMA LANGKAH PENGETAHUAN

JARINGAN TELEKOMUNIKASI

• Switching• Transmisi

– Phisik• Kabel

– Tembaga– Coaxial– Fiber Optic

– Non Phisik• Radio

• Terminal– Fixed– Mobile

JARINGAN TELEKOMUNIKASI

Swithing

Tansmisi Phisik

TransmisiNon

Phisik

Kabel Tembaga

Kabel Coaxial

Kabel Fiber Optic

Radio

Tetap

Bergerak

TEKNOLOGI TELEKOMUNIKASI

• MODULASI (Perubahan)

• MULTIPLEXING (Pencampuran)

JARINGAN AKSES

• Adalah jaringan telekomunikasi yang menghubungkan switching pada operator telekomunikasi dengan terminal pelanggan

• Proses teknologi telekomunikasi pada jaringan akses meliputi seluruh elemen dasar tehnik telekomunikasi, yaitu modulasi dan multiplexing

• Lingkup tangung jawab jaringan akses terdiri dari sistem transmisi dan terminal

JENIS JARINGAN AKSES

• Jaringan Akses Kabel Tembaga• Jaringan Akses Kabel Fiber

Optic• Jaringan Akses Radio

JARINGAN AKSES FIBER OPTIC

• Adalah jaringan akses yang menggunakan kabel fiber optic

sebagai media transmisi

• Teknologi yang digunakan adalah teknologi optic

Parameter Satuan Transmisi

• Daya (Power)• Penguatan (gain)• Redaman (Loss)

• Lebar Pita Frekwensi (Bandwidth)• Signal to Noise Ratio (S/N)

• Interferensi• Gema (Echo)

• Kecepatan Bit (Bit Rate)• Kecepatan Kesalahan Bit (BER/Bit Error Rate)

• Pergeseran Pulsa (Jitter)

Daya (Power) (P)

• adalah suatu besaran keluaran sinyal, yang dihasilkan oleh suatu perangkat dan dinyatakan dalam satuan Watt (W) atau desiBelWatt (dBW)

• P (Watt) = E(Volt) x I(Amp)• P (Watt) = E2(Volt2) / R(Ohm)• P (Watt) = I2(Amp) x R(Ohm)• P (dbW) = 10 Log P/(1 Watt)• P (dBm) = 10 Log p/(1 mWatt)

Penguatan (Gain) (G)

• adalah suatu besaran yang dihasilkan oleh perbandingan antara besar sinyal masukan dan sinyal keluaran dalam bilangan Logaritmis 10 dengan satuan dB , dimana sinyal keluar lebih besar dari sinyal masuk

• P (in) = 20 mW ; P (out) = 1000 mW• G = 10 Log P(in)/P(out) dB• G = 16,99 dB

AmplifierP In P Out

20 mW 1000 mWG = 16,99 dB

• adalah suatu besaran yang dihasilkan oleh perbandingan antara besar sinyal masukan dan sinyal keluaran dalam bilangan Logaritmis 10 dengan satuan dB , dimana sinyal keluar lebih kecil dari sinyal masuk

• P (in) = 100 mW ; P (out) = 20 mW• A = 10 Log P(in)/P(out) dB• A = 6,99 dB

P In P Out

100 mW 20 mWA = 6,99 dB

Redaman (Loss) (A)

Lebar pita frekwensi (Bandwidth)

• Adalah lebar suatu bidang frekwensi dari suatu bentuk sinyal

• Gambar dibawah menunjukkan lebar dari suatu sinyal informasi yang menduduki bidang frekwensi 300 Hz s/d 3.400 Hz

F=300 Hz F=3400 Hz

• Bandwidth = 3.400 - 300 = 3.100 Hz

Noise

• adalah sinyal yang tidak diinginkan yang selalu timbul dalam sebuah proses sistem transmisi

• Internal Noise• Thermal Noise• Intermodulasi Noise• Crosstalk Noise• Impulse Noise

• External Noise• Atmospheric Noise• Extraterrestrial Noise• Man Mad Noise

Interferensi

adalah gangguan pada sistem transmisi yang disebabkan oleh adanya sinyal lain

yang mempunyai frekwensi sama dengan frekwensi yang digunakan oleh

sinyal aslinya dimana sinyal pengganggu tsb memiliki daya yang cukup besar

Gema (Echo)

adalah sinyal kembali yang disebabkan karena adanya ketidakcocokan impedansi pada sebuah saluran, sehingga akan menimbulkan refleksi sinyal, yang apabila diterima kembali oleh pengirim dengan delay yang cukup besar , echo tsb akan sangat mengganggu.

Echo lebih sering muncul pada sebuah sistem transmisi yang menggunakan pengubah saluran dari 2 kawat menjadi 4 kawat (Hybrid)

Hybrid2 Wire

4 Wire Out

4 Wire In

Echo

Bit Rate

• adalah suatu ukuran kecepatan pengiriman bit-bit informasi (sinyal digital) dalam waktu 1 detik

• Satuannya : bit/detik

Bit Error Rate (BER)

• adalah ukuran kecepatan kesalahan bit informasi yang terkirim

• BER adalah salah satu ukuran kualitas dari suatu sistem transmisi digital

Modulasi / Demodulasi

• Modulasi adalah proses menumpangkan sinyal informasi kedalam gelombang pembawa

• Demodulasi adalah proses mengambil kembali sinyal informasi yang ditumpangkan

• Teknik Modulasi / Demodulasi dilakukan dengan mengubah parameter gelombang pembawa, antara lain :

• Amplitudo• Frekwensi• Phasa

Jenis Modulasi

• Modulasi Analog• Modulasi Analog dengan carrier berbentuk gelombang

sinus• Modulasi Amplitudo (Amplitudo Modulation/AM)• Modulasi Frekwensi (Frequency Modulation / FM)• Modulasi Phasa (Phase Modulation / PM)

• Modulasi analog dengan carrier berbentuk pulsa• Modulasi Amplitudo Pulsa (Pulse Amplitudo

Modulation/PAM)• Modulasi Lebar Pulsa (Pulse Width Modulation /

PWM)• Modulasi Posisi Pulsa (Pulse Posisition Modulation /

PPM)• Modulasi Digital

• Amplitudo Shift Keying (ASK)• Frequency Shift Keying (FSK)• Phase Shift Keying (PSK)• Quadrature Amplitudo Modulation (QAM)

AM (Amplitudo Modulation)

• Amplitudo dari frekwensi Carrier diubah-ubah sesuai dengan amplitudo sinyal informasi

Modulator AMSinyal Informasi Sinyal AM

Sinyal Carrier

FM (Frequency Modulation)

• Frekwensi Carrier diubah-ubah sesuai dengan frekwensi sinyal informasi

Modulator AMSinyal Informasi

Sinyal Carrier

Sinyal FM

PM (Phase Modulation)

• Phasa pada frequency Carrier dirubah rubah sesuai phasa dari sinyal informasi

Modulator PMSinyal Informasi

Sinyal Carrier

Sinyal PM

PCM (Pulse Code Modulation)

• Proses PCM melalui beberapa tahap , yaitu proses sampling, quntizing, coding

Sinyal Informasi

Sinyal PAM (Hasil Sampling)

Hasil Quantisasi Sinyal PCM

Modulasi Analog carrier pulsa

Sinyal Informasi

Sinyal PAM

Sinyal PWM

Sinyal PPM

Multiplexing

• Adalah proses penggabungan beberapa saluran atau kanal pembicaraan menjadi satu kedalam bentuk sinyal lain, untuk disalurkan secara bersamaan tanpa saling mengganggu

• Jenis-jenis Multiplexer• FDM (Frequency Division Multiplex)• TDM (Time Division Multiplex)

FDM (Frequency Division Multiplexing)

TDM (Time Division Multiplexing)

12

43

CH.1

CH.2

CH.3

CH.4

12

43

CH.2

CH.1

CH.4

CH.3

SISI KIRIM SISI TERIMA

• Sistem Transmisi Serat Optik terdiri dari :• Pemancar Optik (Optical Transmitter)

• Berfungsi merubah sinyal elektris menjadi sinyal optik / cahaya

• Terdiri dari LED (Light Emitting Diode) daya tinggi atau Diode Laser

• Kabel Serat Optik• Berupa selubung fiber gelas dengan ukuran yg

sangat kecil, dengan diameter 5 mikrometer s/d 250 mikrometer

• Terbuat dari material kelas tinggi yang bebas air• Berfungsi memandu cahaya / jalan cahaya dari

pengirim ke penerima• Penerima Optik (Optical Receiver)

• Berfungsi mengubah sinyal cahaya menjadi sinyal elektris

• Menggunakan diode PIN atau APD (Avalanche Photo Diode)

Transmisi Serat Optik

KABEL FIBER OPTIC

• Adalah pipa silindris (cylindrical pipe) yang terbuat dari kaca , plastik atau gabungan kaca dan plastik, dan

mampu menyalurkan cahaya dari ujung satu ke ujung lainnya

• Teknologi penyaluran cahaya melalui tabung kaca sudah diperkenalkan sejak tahun 1854 , penemu ide penyaluran tsb adalah Leonardo DaVinci dan

dipopulerkan oleh Jhon Tyndall

• Teknologi yang berkembang justru bukan pada pengembangan kabel fiber optic melainkan pada

penyaluran melalui ruang bebas (radio)

• Pengembangan teknologi Fiber Optic itu sendiri baru mulai gencar dilakukan pada 1934 oleh AT & T

TEORI DASAR PERAMBATAN CAHAYA

Normal

Dibiaskan

Dipantulkan

Inti

Interface

2

1

n1n2

n1 > n2

N1 sin 1 = n2 sin 2

3

n = Index bias medium (n>1)

Bila berkas cahaya melalui medium (n1) ke medium lain (n2) dengan sudut tertentu (1), berkas cahaya tersebut akan dibiaskan (2)

dan dipantulkan (3)

Pembiasan = n1 sin 1 = n2 sin 2Jika kita menambah 1 diatas sudut kritis kita

dapatkan pantulan total

STRUKTUR KABEL FIBER OPTIC

• Elemen dasar sebuah kabel Fiber Optic adalah Cladding dan Core

• Yang menbedakan keduanya adalah index bias bahan

• Cahaya yang disalurkan merambat pada core

• Pola rambatan mengikuti pola cahaya masuk

• Cahaya dipantulkan oleh cladding sepanjang saluran

STRUKTUR KABEL FIBER OPTIC

• Ukuran silinder fiber optic sangat kecil dan tidak akan jelas terlihat tanpa alat bantu (microscope)

• Ukuran core berkisar antara 8 s/d 100 micro meter• Ukuran cladding berkisar antara 125 s/d 140 micro meter• Ukuran care yang lebih kecil biasanya digunakan untuk

sistem transmisi fiber optik pola pancaran single mode• Sedang untuk ukuran core yang lebih besar, digunakan

untuk pola pancaran multi mode

JENIS KABEL FIBER OPTIC

• Single Mode Fiber Optic• Adalah jenis kabel fiber optic yang digunakan

untuk menyalurkan satu cahaya tunggal sepanjang saluran

• Diameter core pada single mode sangat kecil• Keuntungannya adalah redaman sepanjang

saluran akan sangat kecil• Kerugiannya adalah kapasitas yang terbatas

sehingga bila ditinjau dari segi biaya, kabel jenis ini cukup mahal


• Multi Mode Fiber Optic• Adalah jenis kabel fiber optic yang digunakan

untuk menyalurkan lebih dari satu cahaya sepanjang saluran

• Diameter core lebih besar dari ukuran core single mode

• Kerugiannya adalah redaman sepanjang saluran akan sangat besar

• Keuntungannya adalah kapasitas yang besar sehingga bila ditinjau dari segi biaya, kabel jenis ini cukup murah


INDOOR / OUTDOOR TIGHT BUFFER INDOOR / OUTDOOR BREAKOUT

AERIAL CABLE / SELF SUPPORTING


HYBRID & COMPOSITE CABLE

ARMORED CABLE

Kabel Serat Optik

AllumuniumSerat Optik

Tension Member

Kulit Kabel

NKF

PVC

Serat Optik

Kevlar

SIEMENSKABEL TANAH

KABEL TANAM LANGSUNG

Kulit Kabel

Armouring Baja

Konstruksi Kabel Duct

Tension Member

KABEL UDARA

Kabel Serat Optik

KARAKTERISTIK KABEL FIBER OPTIC

• Ukuran sangat kecil• Ringan• Lentur

• Tidak berkarat• Redaman rendah• Kapasitas besar• Bebas induksi

• Bebas Crosstalk• Tahan Temperatur tinggi

• Tidak mengandung logam





Mode MaterialIndex of

Refraction Profile

l microns Size (microns) Atten. dB/km Bandwidth MHz/km

Multi-mode Glass Step 800 62.5/125 5 6Multi-mode Glass Step 850 62.5/125 4 6Multi-mode Glass Graded 850 62.5/125 3.3 200Multi-mode Glass Graded 850 50/125 2.7 600Multi-mode Glass Graded 1300 62.5/125 0.9 800Multi-mode Glass Graded 1300 50/125 0.7 1500Multi-mode Glass Graded 850 85/125 2.8 200Multi-mode Glass Graded 1300 85/125 0.7 400Multi-mode Glass Graded 1550 85/125 0.4 500Multi-mode Glass Graded 850 100/140 3.5 300Multi-mode Glass Graded 1300 100/140 1.5 500Multi-mode Glass Graded 1550 100/140 0.9 500Multi-mode Plastic Step 650 485/500 240 5 ~ 680Multi-mode Plastic Step 650 735/750 230 5 ~ 680Multi-mode Plastic Step 650 980/1000 220 5 ~ 680

Single-mode Glass Step 650 3.7/80 or 125 10 600Single-mode Glass Step 850 5/80 or 125 2.3 1000Single-mode Glass Step 1300 9.3/125 0.5 More than 1000Single-mode Glass Step 1550 8.1/125 0.2 More than 1000

PEMBANGKIT CAHAYA PADA FIBER OPTIK

• Pembangkit cahaya pada transmisi optic adalah LED (Light Emitting Diode) dan LD (Laser Diode)

• LD lebih baik dari pada LED karena :– LD dapat memodulasi kecepatan

pengiriman lebih tinggi– LD dapat menghasilkan daya kirim lebih

besar– LD lebih efisien ditinjau dari segi redaman

yang mungkin terjadi• LED lebih baik dari pada LD karena

– Harga lebih murah– Keandalannya lebih tinggi

MODULASI CAHAYA

DEMODULASI CAHAYA

REDAMAN PADA FIBER OPTIC

LINK ELEMENT VALUE

Transmitter LED output power 3 dBm

Source coupling loss -5 dB

Transmitter to fiber optic cable connector loss -1 dB

Splice loss -0.25 dB

Fiber Optic Cable Attenuation -20 dB

Fiber optic cable to receiver connector loss -1 dB

Optical Power Delivered at Receiver -24.25 dB

Receiver Sensitivity -40 dBm

LOSS MARGIN 15.75 dB

PERBANDINGAN FIBER OPTIC DENGAN MEDIA LAIN

Ukuran Pair Cable Coaxial Cable Millimeter Waveguide Optical Fiber

Diameter (mm) 1~ 4 10 50 0,1 ~ 0,2Kelengkungan (cm) > 0,1 > 50 > 3000 > 0,5

Berat 1 1 1 0,1Rugi (dB/Km) 20 19 2 2 ~ 8

Kapasitas 1 10 10 ~ 30 100Bahan Tembaga Tembaga Besi + Tembaga Silica / Glass

SISTEM TRANSMISI FIBER OPTIC

TELEPHONYSWITCHING

DATASWITCHING

I PSWITCHING

AUDIO VIDEOSWITCING

MULTIPLEXING

OPTICALLINE

TERMINAL

OPTICALLINE

TERMINAL

MULTIPLEXING

TELEPHONYSWITCHING

DATASWITCHING

I PSWITCHING

AUDIO VIDEOSWITCING

SISTEM JARINGAN AKSES FIBER OPTIC

KERUGIAN JARINGAN FIBER OPTIC

• Kabel fiber optic tidak dapat menyalurkan energi elektris, sehingga di setiap terminal harus memiliki catuan elektrik tersendiri

• Instalasi memerlukan waktu panjang• Perbaikan memerlukan waktu cukup

lama• Sangat tergantung pada karakteristik

kabel fiber optic• Instalasi dan perbaikan memerlukan

sarana yang lengkap• Pemeliharaan harus dilakukan oleh

sumberdaya manuasia yang terlatih

KEUNTUNGAN JARINGAN FIBER OPTIC

• Kapasitas dan kecepatan penyaluran informasi / data, sangat tinggi

• Tidak terpengaruh oleh gelombang elektromagnetik

• Bebas interferensi • Redaman rendah• Tingkat kebocoran informasi nol

PEMELIHARAAN FIBER OPTIC

• Pemeliharaan Rutin :– Pengukuran Output Power– Pengukuran Receive Power– Pengukuran Format Pulsa Cahaya– Pengukuran Karakteristik Saluran– Pengukuran BER

Harian : Pemeriksaan yang sifatnya phisik.Misalnya : Pemeriksaan kebersihan ruangan & perangkat Pemeriksaan alarm & lampu-lampu indikator

Mingguan : Pembersihan phisikMisalnya : Pembersihan ruangan & perangkat Meter Reading (penggunaan VU Meter)Bulanan : Pengecekan saluran phisik

Misalnya : Kelenturan fiber optik (KU) Tiang & accessories KU Pembabatan pohon & alang-alang sekitar rute

Pengecekan pipa, pondasi untuk rute KT Pemeriksaan kondisi man-hole, hand-hole dll.

PEMELIHARAAN SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK (SKSO)

Tahunan : Pemeriksaan kualitas sistem (over all test)Misalnya : Pengukuran : - Output Power

- Receive Sensitivity Level- Bit Error Rate (BER)- Power Suplly

Pengetesan :- Fungsi Software & Hardware- Supervisory & Control

PEMELIHARAAN SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK (SKSO)




• Peralatan yang digunakan :– Pulse Patern Generator– Optical Power Meter– Power Sensor– Variable Attenuator– Oscilloscope

PENGUKURAN FIBER OPTIC

JARINGAN AKSES

• Dapat digunakan untuk berbagai bentuk pelayanan telekomunikasi

• Fleksible untuk keperluan saat ini maupun masa datang

• Ekonomis untuk saat ini

• Keandalan tinggi

• Mudah dioperasikan dan dipelihara

EXISTING NETWORK POTS

EXCSUBS DP RK

SEKUNDER PRIMER

MDF

JARINGAN AKSES FIBER OPTIK

OLTONU EXCSUBS

TRANSMISI

Fiber Optic

DP

SEKUNDER

V.51

SIEMENS FASTLINK

OLT

ODT

ONU

NT

EWSD

V.512 Mb

64 Kbps

F.O

34 Mb

F.OF.O

• Plain Old Telephone System (POTS)

• ISDN BRA

• ISDN PRA

• Leased Line Data up to 2 Mbps

CATV A/V

SUBS

FUNGSI OLT

• 2 Mbps Interface

• Multiplexing / Demultiplexing

• Interface Electric dari dan ke Optik

• Interface HDB3 ke 2B1Q HDSL

• Fungsi Operasi dan Pemeliharaan

• Display Status

HMX

OMX2

OMX16

STRUKTUR OLT

SLMXDSMX

16OTRU

36

LTO

LTC1 x 2Mbps

16 x 2Mbps

2 x 2Mbps

HDSL

F.O

F.O

ONU / ODT

ONU

ONU

G.703

FUNGSI ONU

• Interface Optik dari dan ke Electrik

• Multiplexing

• Interface dari 2B1Q ke HDB3

• Fungsi Operasi dan Pemeliharaan

• Subscriber Interface

STRUKTUR ONU 240 L

DSMX

34

OTRU36

LTO

LTC

MSU

AMX

MSU

AMX

MDF

MDF

CATVPS Batt

COAXIAL CABLE230 V AC

230 V AC

ALARM 48 V

OTSU

240 POTS

OR

8

8

4 (2X2Mbps)4

8 8 X 2 Mbps

G.703

G.703

G.703

G.703

MODUL AMX

• MSU : Measurement & Supervision Unit• CUA : Control Unit of AMX• SUB 102 : Subscriber Line Card for 10 Lines Pots

FUNGSI AMX

• Melakukan fungsi Multiplexing / Demultiplexing dari 2 Mbps V.51 ke 30 kanal 64 Kbps.

• Melakukan fungsi Pemeliharaan, Pengawasan dan Pengukuran Jaringan Pelanggan

BLOCK DIAGRAM AMX

CUA

LINE CARD

LINE CARD

LINE CARD

MSU

2 Mbps V.51

1 ~ 10

11 ~ 20

21 ~ 30

JENIS LINE CARD AMX

• SUB102 : Line Card untuk 10 Kanal POTS

• LLA102 : Line Card untuk 10 Kanal Analog 2 Wire

• LLA104 : Line Card untuk 10 Kanal Analog 4 Wire

• I4UK2V5 : Line Card untuk 4 Kanal ISDN BRA

• DSCnx64G : Line Card untuk 6 Kanal Data 64 Kbps

FUNGSI OMX2 (LTO)

• Melakukan Proses Modulasi dan Demodulasi Transmisi Optic

• Perubah Sinyal Electric ke Optic dan sebaliknya

BLOCK DIAGRAM OMX2 (LTO)

LTO

LTO2 x 2 Mbps V.51 G.703

2 x 2 Mbps V.51 G.703

EXC

OPTIC

HDB3

HDB3

CUA

CUA

BLOCK DIAGRAM OMX16

OTRU

TX.1310 nm

RX.1550 nm

OTRU

TX.1310 nm

RX.1550 nm

DSMX

34 Mbps

DSMX

34 Mbps

OTSUOTSU

2 Mbps

1

16

34 Mbps 36 Mbps

Terima kasih

Documents

Telekomunikasi fiber optik 2004