Dasar Komunikasi Fiber Optik dan FTTH (Fiber To The Home)

Bagikan Artikel ini di:

Perkembangan zaman menuntut keterbukaan informasi dan tentunya, komunikasi menjadi salah satu aspek penting yang menandai majunya suatu peradaban. Dewasa ini, masyarakat dimudahkan untuk berkomunikasi, bahkan dengan orang di belahan bumi yang lain. Sejak ditemukan telegram, radio, dan jaringan seluler, komunikasi semakin mudah dan cepat.

Salah satu teknologi yang sedang dikembangkan sebagai media komunikasi adalah teknologi fiber optik. Fiber optik populer untuk  sektor pengguna tetap seperti perkantoran, bangunan tinggi, sekolah, atau rumah seperti produk terbaru Telkom Indonesia yaitu IndiHome. Fiber optik sendiri merupakan kabel dari material silika (kaca) yang mampu menyalurkan cahaya. Jadi, alih-alih dikirimkan melalui arus listrik di kawat tembaga seperti pada jaringan telepon, data dikirimkan dalam bentuk cahaya yang merambat melalui kaca fiber optik.

Keuntungan memilih teknologi fiber optik ini diantaranya adalah kecepatan yang tinggi dan kapasitas lebih besar. Bayangkan bila data dikirimkan dengan kecepatan cahaya! tentunya mencapai tujuan lebih dulu dibandingkan dengan kecepatan rambat arus listrik di kabel tembaga. Kapasitas atau bandwidth dari jaringan ini juga besar karena dalam satu kabel, beberapa rangkaian data dapat dikirim dalam waktu yang bersamaan, menggunakan teknik WDM (Wavelength Division Multiplexing). Dengan berbagai penelitian yang dilakukan saat ini, tidak menutup kemungkinan kecepatan komunikasi dengan fiber optik akan semakin meningkat.[5] 

Seperti halnya segala bentuk komunikasi, diperlukan komponen pengirim (transmitter), jalur komunikasi, dan penerima (receiver) dalam membentuk suatu sistem komunikasi fiber optik. Selain itu, diperlukan beberapa peralatan yang dapat dikategorikan dalam komponen aktif dan pasif [1]. Komponen aktif adalah alat yang membutuhkan sumber listrik untuk beroperasi. Contohnya adalah laser, amplifier, modulator, attenuator, dan switch. Sedangkan komponen pasif adalah alat yang tidak membutuhkan sumber energi lain dan hanya bekerja menyalurkan sinyal cahaya. Contohnya adalah fiber optik, konektor, splices, filter optik, dan coupler.

Drawing1

Gambar 1. Susunan dasar komunikasi optik

Struktur dasar sistem komunikasi fiber optik ditunjukkan pada gambar 1. Terdapat tiga aspek penting yaitu transmitter, jalur komunikasi, dan receiver.  Masing-masing akan dijelaskan dalam uraian berikut :

  • Transmitter

Transmitter terdiri atas beberapa bagian. Bagian utamanya adalah sumber cahaya yang dibantu oleh komponen multiplexer, modulator, coupler, dll. Sumber cahaya yang digunakan dalam bidang komunikasi adalah laser dioda atau LED. Keduanya dibedakan berdasarkan mekanisme pembangkitan cahaya yang terjadi.

Multiplexer adalah suatu komponen yang memungkinkan peningkatan kapasitas fiber optik melalui sistem TDM (Time Division Multiplexing) dan WDM (Wavelength Division Multiplexing). Pada TDM, informasi dari banyak sumber dikirimkan berurutan ke satu tujuan, sedangkan pada WDM, sinyal tidak dikirimkan satu persatu melainkan tiap sumber memiliki panjang gelombang yang berbeda, sehingga dapat dikirimkan bersamaan dalam satu fiber. Hal ini menyebabkan kapasitas pada jaringan fiber optik WDM jauh lebih besar. [1]

2a

Gambar 2. Konsep dasar WDM [1]

Komponen transmitter berikutnya adalah modulator [1]. Sinyal elektrik diubah kedalam sinyal optik melalui proses modulasi. Modulasi adalah bagaimana sebuah sinyal informasi diterjemahkan ke sinyal lain yang bekerja sebagai pembawa (carrier).

 

  • Jalur komunikasi

Sebuah jaringan tidak mungkin hanya terdiri dari sebuah kabel lurus melainkan terdapat sambungan ataupun percabangan dari fiber optik. Beberapa jenis sambungan pada fiber optik adalah coupler, konektor, dan splice. Coupler adalah lensa mikro pada ujung fiber optik yang berfungsi memfokuskan cahaya dari transmitter agar terpandu dalam fiber secara maksimal. Konektor adalah sambungan antara ujung fiber optik dengan ujung lain yang sifatnya bisa dipasang dan dilepas berulang kali.

3.png

Gambar 3. Konektor SC (a)  dan ST (b) [2]

Berbeda dengan konektor, sambungan berupa splice sebagian bersifat permanen. Sambungan splice adalah hubungan langsung antar dua ujung fiber yang diperoleh melalui fusion atau mechanical splicing [1]. Pada metode fusion splicing, ujung fiber optik dipanaskan hingga lebur dan disambungkan secara permanen. Pada mechanical splicing, ujung fiber ditempelkan satu sama lain dan diikat dengan clamp atau tempat khusus.

Gambar 4. Fusion splice (a) dan mechanical splice (b) [1]

  • Receiver

Optical Receiver berfungsi untuk menerima sinyal cahaya yang disalurkan fiber optik lalu merubahnya kembali kedalam bentuk sinyal elektrik. Receiver terdiri dari beberapa komponen yaitu coupler, untuk memfokuskan sinyal yang diterima menuju photodetector, photodetector sebagai penerima sinyal, dan demodulator untuk mengubah sinyal kembali ke sinyal elektronik. Dua jenis photodetector yang memenuhi syarat tersebut adalah PIN Photodioda dan Avalanche photodioda (APD).


Fiber To The Home (FTTH)

Fiber To The Home (FTTH) adalah sistem penyediaan akses jaringan fiber optik dimana titik konversi optik berada di rumah pelanggan [3].  Titik konversi optik merupakan ujung jaringan fiber optik di sisi client yang berfungsi sebagai tempat konversi sinyal optik ke sinyal elektrik sebelum diakses oleh berbagai perangkat. FTTH adalah satu dari berbagai alternatif jaringan FTTX. Istilah yang lainnya adalah Fiber To The Building (FTTB), Fiber To The Curb (FTTC), Fiber To The Tower (FTTT), atau Fiber To The Zone (FTTZ).

Arsitektur jaringan komunikasi fiber optik yang digunakan dalam FTTH adalah Passive Optical Network (PON). PON merupakan jaringan point-to-multipoint yang tidak memiliki komponen aktif selain di sisi Central Office (CO) dan sisi pelanggan / user. Dengan kata lain, sinyal optik dikirimkan hanya melalui komponen pasif yaitu fiber optik, splices, dan splitter/combiner. PON merupakan teknologi terbaru setelah Point-to-point fiber connection, dimana tiap client memiliki jalur fiber optik pribadi untuk menuju CO, dan Active Optical Network (AON), yaitu jaringan yang membutuhkan komponen aktif berupa switch elektronik sebagai penyalur informasi. [4]

Sejak ditemukan oleh British Telecom pada 1980-an, PON terus dikembangkan karena memiliki fleksibilitas tinggi. Terbukti dari munculnya berbagai skema jaringan baru yang berakar dari PON, yaitu GE-PON, Broadband PON (BPON), GPON [5], XGPON, dan Ethernet PON (EPON) [6]. Pengembangan PON juga dilakukan pada cara sharing data yang dilakukan, yaitu TDM-PON, WDM-PON, dan Hybrid-PON [4]. Topologi dari PON juga dapat divariasikan seperti jaringan pada umunya menggunakan topologi tree, bus, atau ring.

Seperti halnya sistem komunikasi optik yang dibahas sebelumnya, PON memiliki komponen utama yang disebut dengan Optical Line Terminal (OLT), Optical Network Unit (ONU) / Optical Network Termination (ONT), dan Optical Distribution Network (ODN) [3]. Konfigurasi umum FTTH berbasis PON ditunjukkan oleh gambar berikut :

ftth1.jpg

Gambar 5. Konfigurasi umum FTTH [3]

  • OLT adalah ujung fiber optik pada bagian CO yang menghubungkan jaringan ke backbone Metro Ethernet (ME) atau ke jaringan yang lain.
  • ONU atau ONT adalah ujung fiber optik pada sisi pelanggan, dimana terdapat titik konversi optik
  • Daerah Akses Fiber (DAF) atau bagian ODN yang dibagi menjadi 4 segmen berdasarkan jenis kabel fiber optik yang digunakan, yaitu:
  • Segmen 1 : kabel feeder menghubungkan Optical Distribution Frame (ODF) dan Optical Distribution Cabinet (ODC)
  • Segmen 2 : kabel distribusi dan Optical Distribution Point (ODP). ODC dan ODP merupakan lokasi sambungan (splice) dan splitter
  • Segmen 3 : kabel drop dan Optical Terminal Premises (OTP)
  • Segmen 4 : kabel indoor yang diletakkan dalam rumah dan Optical Indoor Outlet (Roset)

Skema jaringn FTTH sedang digemari karena walau sedikit mahal, teknologi fiber optik akan mampu bertahan lama dan merupakan investasi yang menjanjikan. Tidak hanya untuk akses internet, saat ini televisi kabel (IPTV) dan Wireless (Wi-Fi) juga mulai diintegrasikan kedalam komunikasi fiber optik. Walau masih hanya ada di kota besar, kita berharap seluruh indonesia dapat menikmati teknologi Ini kedepannya.

Referensi :

[1] G. Keiser, Optical Fiber Communications, 4th edition, Singapore: McGraw-Hill International Edition, 2010.
[2] N. Massa, “Fiber Optic Telecommunication,” in SPIE Fundamental of Photonics, Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2000, pp. 293-374.
[3] G. D. Hantoro and Karyada, Fiber Optik : Teknologi, Material, Instalasi, dan Implementasi, Bandung: Informatika, 2015.
[4] J. Chen, “Design, Analysis and Simulation of Optical Access and Wide-area Networks,” Doctoral Thesis : KTH School of Information and Communication Technology, Stockholm, 2009.
[5] N. Kumar, “Improved Performance Analysis of Gigabit Passive Optical Networks,” Optik, vol. 125, p. 1837– 1840, 2014.
[6] S. M. Gillani, M. A. Khan and M. K. Shahid, “Reach Extendibility of Passive Optical Network Technologies,” Optical Switching and Networking, vol. 18, p. 211–221, 2015.

 

 

Anda merasa artikel ini bermanfaat? Mari bantu Warstek untuk bisa bermanfaat lebih besar dengan cara memberikan donasi.

     

Ayo Ajukan Pertanyaaan :)