Suara seperti pada telepon rumah dan mobilephone, video seperti pada televisi,
dan data seperti pada ... infrastruktur jaringan kabel telepon tetap yang sudah.
Makalah Seminar Kerja Praktek TEKNOLOGI GIGABIT-CAPABLE PASSIVE OPTICAL NETWORK (GPON) SEBAGAI TRIPLE PLAY SERVICES Adi Nugroho S (L2F 007 001) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro ABSTRAK Manusia sebagai makhluk sosial tidak akan lepas dari komunikasi terhadap sesamanya. Dengan semakin berkembangnya teknologi di era globalisasi ini, menuntut kemajuan dalam bidang komunikasi jarak jauh atau biasa disebut telekomunikasi. Telekomunikasi dan informasi pada zaman ini tidak hanya berupa suara, melainkan juga video dan data. Suara seperti pada telepon rumah dan mobilephone, video seperti pada televisi, dan data seperti pada layanan internet. Telekomunikasi yang semakin maju dapat ditandai dengan meningkatnya kecepatan akses dan ketahanan terhadap noise. Saat ini, PT. Telkom sebagai salah satu BUMN yang bergerak dalam bidang telekomunikasi telah menerapkan penggunaan kabel fiber optik yang akan menggantikan kabel tembaga. GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network) adalah layanan yang akan dirilis oleh PT. Telkom empat tahun ke depan. GPON merupakan suatu layanan dimana teknologinya menggunakan kabel fiber optik. Dengan GPON ini, selain meningkatkan kapasitas bandwidth dan kecepatan akses, teknologi ini juga melayani 3 layanan: suara, video, dan data dalam satu alat.
1. 1.1
PENDAHULUAN Latar Belakang Seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin pesat, memicu manusia untuk mendapatkan kebutuhan sarana dan prasarana yang praktis, mudah dan efisien. Seperti halnya dalam dunia telekomunikasi dan informasi yang sangat dibutuhkan dan dicari manusia karena dapat memudahkan dalam berinteraksi, bertransaksi melakukan aktifitasnya sebagai makhluk sosial. Saat ini, perkembangan layanan informasi sudah sangat beragam, mulai dari layanan berupa voice (telepon), data, dan cable TV. Kehadiran jaringan internet di Indonesia tak lagi hanya mengandalkan sistem dialup menggunakan modem yang terhubungkan melalui pesawat telepon, tetapi mulai menuju ke akses berkecepatan tinggi seperti menggunakan teknologi Asymmetric Digital Subscribe Line (ADSL) yang sudah banyak digelar PT Telekomunikasi Indonesia, Tbk. (PT. TELKOM) sebagai bagian dari perluasan usahanya dengan menawarkan salah satu produknya, Speedy menuju ke era jaringan pita lebar (broadband). PT.TELKOM sendiri sudah cukup lama menawarkan jasa akses broadband menggunakan infrastruktur jaringan kabel telepon tetap yang sudah ada di rumah-rumah pelanggan. Di PT TELKOM sendiri media untuk mentransmisikan informasi dari sentral sampai ke pelanggan sebelumnya masih menggunakan kabel tembaga, akan tetapi setelah ditemukannya kabel fiber optik yang memiliki kecepatan akses lebih tinggi dan jarak jangkau yang lebih luas dari pada kabel tembaga, pembangunan jaringan kabel yang baru, PT. TELKOM beralih menggunakan jaringan kabel fiber optik. Akan tetapi, sebelumnya PT. TELKOM, fiber optik yang digunakan hanya sampai pada bagian Remote Unit (RU) yang merupakan bagian dari jaringan telepon sebelum masuk bagian Distribution Point (DP) atau
sebelum didistribusikan ke pelanggan. Saat ini, PT. TELKOM sedang membangun infrastruktur sehingga ke depannya PT. TELKOM memiliki jaringan kabel fiber optik sampai ke pelanggan. Direncanakan pada tahun 2014, PT. TELKOM akan menerapkan teknologi baru yang disebut dengan GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network). Di mana dengan teknologi ini yang didukung jaringan akses fiber optik yang telah sampai ke pelanggan, dapat meningkatkan kepuasan pelanggan dalam menggunakan layanan PT. TELKOM. Teknologi ini selain meningkatkan kapasitas bandwidth yang lebih besar, kecepatan akses yang lebih cepat, juga dapat melayani 3 layanan berupa data, suara,dan video pada satu alat. Jika sebelumnya pelanggan dalam menggunakan layanan internet membutuhkan modem, melakukan panggilan telepon atau pun IPTV dengan peralatan yang berbeda, maka ke depannya ketika teknologi GPON ini diterapkan, pelanggan dapat menggunakan 3 layanan tersebut hanya pada satu alat bernama ONU (Optical Network Unit). 1.2
Tujuan Tujuan dari Kerja Praktek di Divisi Access Regional IV PT. TELKOM Semarang adalah : a. Mengetahui komponen-komponen penyusun dan fungsi GPON b. Memahami karakteristik dan prinsip kerja GPON c. Mengetahui unjuk kerja teknologi GPON pada akses suara, data,dan video. d. Menambah khasanah pengetahuan tentang teknologi GPON.
1.3
Pembatasan Masalah Dalam melakukan penyusunan laporan kerja praktek ini, agar pembahasan menjadi terarah, penulis akan membatasi kajian mengenai masalah yang dibahas. Adapun pembahasan yang penulis angkat adalah mengenai bagian-bagian dan analisis kerja GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network) sebagai triple play services. 2 FIBER TO THE HOME 2.1. Fiber Optik Serat optik adalah merupakan 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. Perkembangan teknologi serat optik saat ini, telah dapat menghasilkan pelemahan (attenuation) kurang dari 20 decibels (dB)/km. Dengan lebar jalur (bandwidth) yang besar sehingga kemampuan dalam mentransmisikan data menjadi lebih banyak dan cepat dibandingan dengan penggunaan kabel konvensional. Dengan demikian serat optik sangat cocok digunakan terutama dalam aplikasi sistem telekomunikasi. Pada prinsipnya serat optik memantulkan dan membiaskan sejumlah cahaya yang merambat didalamnya.
Konversi Optik (TKO). Secara praktis TKO berarti batas terakhir kabel optik ke arah pelanggan yang berfungsi sebagai lokasi konversi sinyal optik ke sinyal elektronik. Fiber To The Building (FTTB) TKO terletak di dalam gedung dan biasanya terletak pada ruang telekomunikasi basement. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga indoor. Fiber To The Zone (FTTZ) TKO terletak di suatu tempat di luar bangunan, baik di dalam kabinet maupun manhole. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga hingga beberapa kilometer. Fiber To The Curb (FTTC) TKO terletak di suatu tempat di luar bangunan, baik di dalam kabinet, di atas tiang maupun manhole. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga hingga beberapa ratus meter. Fiber To The Home (FTTH) TKO terletak di rumah pelanggan. Dari gambar dibawah ini keberadaan kabel tembaga dapat dihilangkan sama sekali, sehingga keterbatasan kemampuan dalam menyediakan bandwidth yang lebar dan interferensi tidak akan terjadi.
Gambar 1 Fiber Optik
2.2
Arsitektur Jaringan Fiber Optik Secara Umum Sistem JARLOKAF setidaknya memiliki 2 buah perangkat opto elektronik, yaitu satu perangkat opto elektronik di sisi sentral dan satu perangkat opto elektronik di sisi pelanggan. Lokasi perangkat opto elektronik di sisi pelanggan selanjutnya disebut Titik
Gambar 2 Jaringan FTTx
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 menggantikan 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. Isyarat optik dengan panjang gelombang (wavelength) 1490 nm dari hilir (downstream) dan isyarat optik dengan panjang gelombang 1310 nm dari hulu (upstream) digunakan untuk mengirim data dan suara. Sedangkan layanan video dikonversi dahulu ke format optik dengan panjang gelombang 1550 nm oleh optik pemancar video (optical video transmitter). Isyarat optik 1550 nm dan 1490 nm ini digabungkan oleh penggabung (coupler) dan ditransmisikan ke pelanggan secara bersama. Singkatnya, tiga panjang gelombang ini membawa informasi yang berbeda secara simultan dan dalam berbagai arah pada satu kabel serat optik yang sama. Fiber To The Home (FTTH) merupakan sepenuhnya jaringan optik dari provider ke pemakai. Multiplex dari sinyal optik dibawa ke splitter dalam sebuah group yang hampir mendekati pemakai. Terdapat splitter optik dengan ratio yang berbedabeda, tetapi typical-nya menggunakan ratio 1:16. Artinya sinyal multiplex dibagi ke 16 rumah yang berbeda-beda.
digunakan dalam jaringan AON termasuk optical switch, memerlukan tenaga listrik. Jaringan Serat Optik Pasif (Passive Optical Network) Jaringan serat optik pasif juga merupakan jaringan P2MP hampir sama dengan AON. Perbedaannya dimana pada titik komponen aktif digantikan oleh pencerai optik pasif (passive optical splitter). Jika dibandingkan dengan jaringan jenis AON, pemasangan jaringan jenis PON adalah lebih mudah dan murah serta tidak menggunakan komponen elektronik aktif sehingga mengurangi biaya pemeliharaan peralatan.
2.3
Topologi Jaringan FTTH Secara umum, teknologi FTTH terdiri daripada tiga jenis topologi jaringan: 1. jaringan titik ke titik 2. jaringan serat optik aktif 3. jaringan serat optik pasif Jaringan Titik ke Titik Jaringan titik ke titik (P2P) merupakan rancangan jaringan FTTH yang paling ringkas, dimana isyarat dihantar terus dari CO kepada setiap pelanggan dengan satu serat optik dan laser yang terpisah berdasarkan IEEE 802.3ah. Serat optik bentuk tunggal digunakan untuk isyarat bolak-balik dengan satu kabel serat optik sampai pertukaran setempat (Local Exchange) dan kemudian dipisah untuk masing-masing pelanggan pengguna akhir (End User). Jaringan Serat Optik Aktif (Active Optical Network) Jaringan serat optik aktif merupakan rangkaian titik ke banyak titik (Point to Multi Point, P2MP), penggunaan teknologi ini terbatas karena biayanya sangat tinggi. Peralatan-peralatan aktif yang
Gambar 3. Active Optical Network dan Passive Optical Network
3.
TEKNOLOGI GIGABIT-CAPABLE PASSIVE OPTICAL NETWORK (GPON) 3.1. Passive Optical Network PON adalah bentuk khusus dari FTTH yang mengandung perangkat optic pasif dalam jaringan distribusi optik. Perangkat optik pasif yang dipakai adalah konektor, passive splitter dan kabel optik itu sendiri. Dengan passive
splitter kabel optik dapat dipecah menjadi beberapa kabel optik lagi, dengan kualitas informasi yang. Dalam PON terdapat tiga komponen utama yaitu Optical Line Terminal (OLT), Optical Distribution Network (ODN) dan Optical Network Unit (ONU). Keluaran dari OLT ditransmisikan melalui ODN yang menyediakan alat alat transmisi optik mulai dari OLT sampai pelanggan. ONU menyediakan interface pada sisi pelanggan dan dihubungkan dengan ODN. Teknologi PON pada dasarnya adalah teknologi untuk hubungan point to multipoint, dan topologi ini sesuai untuk melayani kelompok pelanggan yang letaknya terpisah, dengan hanya menambah perangkat ONU di lokasi pelanggan. Metode akses yang digunakan pada PON salah satunya adalah TDM/ TDMA (Time Division Multiplexing/ Time Division Multiplexing Access). Pada arah downstream, sinyal TDM dari OLT memuat semua informasi pelanggan dalam slot yang ditentukan dan disebarkan ke semua ONU yang terhubung oleh OLT. Tiap ONU hanya mengakses pada slot yang telah ditentukan untuk transmisi karena semua informasi downstream disebarkan ke semua ONU, seperti pengamanan sinyal, dengan encryption. Pada arah sinyal optik upstream dari setiap ONU ditransmisikan secara sinkron dengan metoda TDMA untuk menghindari tabrakan, karena jarak antara OLT dan semua ONU berbeda beda. Sedangkan panjang gelombang yang digunakan untuk downstream dan upstream pada daerah 1490 nm dan 1310 nm sesuai dengan rekomendasi ITU-T G 957. Metoda lain yang digunakan adalah WDM ( Wavelength Division Multiplexing). Untuk WDM transmisi dua arah dapat dilakukan tanpa memerlukan serat tambahan dan tidak meningkatkan bit rate pada saluran, dengan menggunakan sinyal pada panjang gelombang yang berbeda, seperti panjang gelombang 1310 nm dan 1550 nm. Sistem PON terdiri dari perangkat OLT yang dihubungkan dengan sentral lokal ( local exchange ), satu atau lebih perangkat ODN. 3.2. Protokol PON Berikut ini protokol PON yang telah sepakati oleh IEEE dan ITU:
EPON/GEPON EPON atau Ethernet PON atau sering juga disebut GEPON (Gigabit Ethernet PON) merupakan standar IEEE 802.3ah yang diselesaikan tahun 2004. GPON GPON adalah suatu teknologi akses yang dikategorikan sebagai Broadband Access berbasis kabel serat optik. GPON merupakan salah satu teknologi yang dikembangkan oleh ITU-T via G.984. 3.3. Konfigurasi GPON GPON merupakan teknologi FTTx yang dapat mendeliver services sampai ke premise pelanggan menggunakan fiber optic cable. Jika sebelumnya customer menggunakan kabel tembaga pada instalasi perkabelan di sisi pelanggan, maka sekarang instalasi perkabelan bisa menggunakan optik. Keunggulannya adalah bandwidth yang ditawarkan bisa mencapai 2.488 Gbps (downstream) sampai pelanggan tanpa ada kehilangan bandwidth. Konfigurasi network GPON intinya dapat dibagi menjadi 3 bagian : Optical Line Terminal (OLT) Optical Distribution Network (ODN) Optical Network Termination/Unit (ONT/ONU).
APON/BPON APON atau ATM PON adalah standar yang dikeluarkan oleh ITU-T dan diratifikasi tahun 1998 dengan standard G.983.1. APON menggunakan ATM sebagai transport protokolnya (layer 2). Setelah adanya penambahan standar G.983.3, APON kemudian diganti namanya menjadi BPON atau Broadband PON. Gambar 4. Konfigurasi GPON
3.4. Optical Line Terminal (OLT) OLT menyediakan interface antara sistem PON dengan penyedia layanan (servive provider) data, video, dan jaringan telepon. Bagian ini akan membuat link ke system operasi penyedia layanan melalui Elemen Managemen System (EMS).
Gambar 5. Optical Line Terminal
3.5. Optical Distribution Network (ODN) Konfigurasi jaringan optik atau kadang disebut dengan istilah ODN (Optical Distribution Network) adalah jaringan optik antara perangkat OLT sampai perangkat ONU/ONT. Optical Distribution Network (ODN) menyediakan sarana transmisi optik dari OLT terhadap pengguna dan sebaliknya. Transmisi ini menggunakan komponen optik pasif. ODN menyediakan peralatan transmisi optik antara OLT dan ONU. Perangkat Interior pada ODN terdiri dari : 1. Optical Fiber / Kabel Fiber Optik 2. Splices 3. Konektor 4. Splitter Splices merupakan peralatan yang digunakan untuk menyambungkan satu kabel serat optik dengan yang lainnya secara permanen. Ada dua prinsip sambungan yaitu sambungan fusi dan sambungan mekanik Sambungan fusi menggunakan pancaran listrik untuk mematri dua kabel serat optik secara bersama-sama. Teknik ini memerlukan orang yang ahli dan berpengalaman karena penjajaran kabel serat optik membutuhkan komputer terkontrol untuk mencapai kerugian sesedikit 0.05 dB. Untuk sambungan mekanik, semuanya menggunakan elemen biasa. Teknik ini lebih mudah diterapkan di lapangan dengan kerugian sekitar 0.2 dB. Konektor optik merupakan salah satu perlengkapan kabel serat optik yang berfungsi sebagai penghubung serat. Dalam operasinya konektor mengelilingi serat kecil
sehingga cahayanya terbawa secara bersamasama tepat pada inti dan segaris dengan sumber cahaya (serat lain). Splitter merupakan komponen pasif yang dapat memisahkan daya optik dari satu input serat ke dua atau beberapa output serat. Splitter pada PON dikatakan pasif sebab tidak memerlukan sumber energi eksternal dan optimasi tidak dilakukan terhadap daya yang digunakan terhadap pelanggan yang jaraknya berbeda dari node splitter, sehingga sifatnya idle dan cara kerjanya membagi daya optik sama rata. Transmisi gelombang optik pada jaringan PON menggunakan 3 panjang gelombang untuk membawa sinyal komunikasi dengan memanfaatkan perangkat WDM (Wavelength Division Multiplexing). Sinyal optik pertama dengan panjang gelombang 1490 nm digunakan untuk transmisi sinyal arah downstream, sinyal optik kedua dengan panjang gelombang 1310 nm sebagai sinyal tansmisi upstream dan sinyal optik ketiga dengan panjang gelombang 1550 nm digunakan sebagai sinyal transmisi analog. Pada gambar di bawah ini ditunjukkan diagram blok passive splitter.
Gambar 6. Blok Passive Splitter
Keterangan : Pi : daya masukan Po : daya keluaran
Gambar 7. Passive Splitter
3.6. Optical Network Termination/Unit (ONT/ONU) ONU menyediakan interface antara jaringan optik dengan pelanggan. Sinyal optik yang ditransmisikan melalui ODN diubah oleh ONU menjadi sinyal elektrik yang diperlukan untuk service pelanggan. Pada arsitektur FTTH, ONU diletakkan di sisi pelanggan. ONU dihubungkan dengan melalui suatu Adaptation Unit (AU) yang menyediakan fungsi penyesuai antara ONU dan sisi pelanggan.
Gambar 8. Optical Network Unit
Jadi FTTH (fiber to the home) ataupun FTTB (fiber to the building) merupakan skema yang pas untuk GPON. ONT hanya sebesar modem ADSL mengantarkan layanan broadband ke pelanggan. Interface ONT sendiri bisa dikombinasikan antara Fast Ethernet (FE), POTS, dan RF overlay tergantung keinginan customer. Varian ONT dengan tipe interface yang berbeda-beda ditawarkan oleh operator. Inilah salah satu fleksibilitas dari GPON. Triple play dalam satu box kecil yang dapat berupa wall mounted atau diletakkan di meja.
4.
KESIMPULAN Dari uraian di atas dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. GPON merupakan teknologi FTTx yang dapat mendeliver services sampai ke premise pelanggan menggunakan fiber optic cable. 2. Keunggulan GPON adalah bandwidth yang ditawarkan bisa mencapai 2.488 Gbps (downstream) sampai pelanggan tanpa ada kehilangan bandwidth. 3. Konfigurasi network GPON intinya dapat dibagi menjadi 3 bagian : Optical Line Terminal (OLT), Optical Distribution Network (ODN), Optical Network Termination/Unit (ONT/ONU). 4. Penghantaran isyarat optik pada GPON menggunakan satu core fiber optik yang mana isyarat optik dengan panjang gelombang (wavelength) 1490 nm dari hilir (downstream) dan isyarat optik dengan panjang gelombang 1310 nm dari hulu (upstream) digunakan untuk mengirim data dan suara serta panjang gelombang 1550nm untuk layanan video. 5. Dengan teknologi GPON, mampu melakukan 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. 5.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Godbole, Achyut. 2003. Data Communications and Network. Mumbai: McGraw-Hill Green, DC. 1995. Komunikasi Data. Yogyakarta : Penerbit Andi. Saydam, Gouzali. 2005.Teknologi Telekomunikasi Perkembangan dan Aplikasi. Bandung : CV. Alfabeta. Sukiswo, ST. Buku Ajar Jaringan Telekomunikasi. Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang. 2002. ---, Konstruksi dan Instalasi Jaringan Kabel Tembaga. Divlat PT. TELKOM INDONESIA. Bandung. 1997. ---, Teknologi Jaringan Akses. Divlat PT. TELKOM INDONESIA DIVRE IV. Semarang. Suherman, R F. Jaringan Telekomunikasi. Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik UNSUT. Medan. 2006.
[2] [3]
[4]
[5]
[6]
[7] Gambar 9. Gambaran Umum GPON
BIODATA
Adi Nugroho Sujatmiko (L2F007001). Lahir di Semarang. Menempuh pendidikan di SDN I III VI Ungaran, SMPN 1 Ungaran, SMAN 3 Semarang, dan sekarang tercatat sebagai Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP, Angkatan 2007, Konsentrasi Elektronika dan Telekomunikasi. Telah melaksanakan Kerja Praktek di Divisi Access Regional IV PT. Telkom Semarang.
Menyetujui Dosen Pembimbing
Ir. Sudjadi, MT NIP 1959061919851110011
