Download - 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
JENIS KABEL FIBER OPTIC
• 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
JENIS KABEL FIBER OPTIC
INDOOR / OUTDOOR TIGHT BUFFER INDOOR / OUTDOOR BREAKOUT
AERIAL CABLE / SELF SUPPORTING
JENIS KABEL FIBER OPTIC
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
KARAKTERISTIK KABEL FIBER OPTIC
KARAKTERISTIK KABEL FIBER OPTIC
KARAKTERISTIK KABEL FIBER OPTIC
KARAKTERISTIK KABEL FIBER OPTIC
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)
PEMELIHARAAN FIBER OPTIC
PEMELIHARAAN FIBER OPTIC
PEMELIHARAAN FIBER OPTIC
• 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