Teknik Multipleksing Optik: OTDM vs OFDM/OWDM

Artikel ini termasuk dalam seri Ensiklopedia Fotonika
Silahkan beri saran untuk penggunaan literatur tambahan di kolom komentar agar artikel ini menjadi lebih sempurna dan lebih banyak memberikan manfaat. Artikel ini adalah artikel berlanjut yang isinya akan terus bertambah secara berangsur-angsur

Pengajar: Nur Abdillah Siddiq
Rangkuman: Artikel ini membandingkan teknik multipleksing OTDM vs FWDM/OWDM. Menjelaskan persamaan dan perbedaannya, keuntungan dan kerugiannya.

“Today, optics is a niche technology. Tomorrow, it’s the mainstream of every chip that we build.” Pat Gelsinger, Intel senior vice president.

Semakin banyaknya pengguna internet dan semakin besarnya kebutuhan internet yang super cepat menyebabkan bidang komunikasi optik terus berkembang.  Salah satu kunci dalam proses pengiriman data secara optik adalah teknik multipleksing. Multipleksing adalah suatu teknik mengirimkan lebih dari satu (banyak) informasi melalui satu saluran, dalam konteks komunikasi optik maka saluran tersebut adalah fiber optik [1].  Tujuan utama dari multipleksing adalah untuk menghemat jumlah saluran fiber optik. Bayangkan jika 1 rumah yang berlangganan internet via fiber optik harus memakai 1 saluran serat optik ke penyedia layanan internet (ISP, Internet Service Provider),  maka  betapa besarnya buntelan kabel yang terjadi di ISP untuk melayani kebutuhan internet masyarakat dalam 1 kota. Dengan adanya teknik multipleksing, maka cukup ada 1 kabel saja yang ada di ISP dan mampu melayani kebutuhan internet masyarakat perkotaan. Kabel fiber optik dari setiap rumah akan terkumpul menjadi 1 di tiang telepon, biasanya 1 tiang telepon dapat mencakup hingga 1 kelurahan.

Teknik multipleksing optik dibagi menjadi 2 kategori, yakni berbasis waktu (OTDM=Optical Time Domain Multiplex) dan berbasis frekuensi/panjang gelombang (OFDM = Optical Frequency Division Multiplex atau OWDM = Optical Wavelenght Division Multiplex). Frekuensi  (f) dan panjang gelombang (λ) saling berkaitan satu sama lain melalui persamaan c = λ.f , dengan c adalah kecepatan cahaya. Oleh karena itu frekuensi dan panjang gelombang merujuk pada teknik multipleksing yang sama. Sebelum menjelaskan perbedaan, persamaan, keunggulan, dan kerugian dari kedua teknik multipleksing tersebut maka skema keduanya dapat dilihat pada gambar berikut,

Skema dari teknik multipleksing OTDM [2]

Pada teknik multipleksing OTDM, saluran data yang berbeda terjadi dalam domain waktu. Saluran data tersebut diletakkan dalam keadaan celah (slot) waktu yang tidak saling tumpang tindih (non-overlapping). Namun semua slotnya saling tumpang tindih dalam domain frekuensi, disebabkan oleh hanya dipakainya 1 panjang gelombang saja.

Skema dari teknik multipleksing OWDM/OFDM [2]

Pada teknik multipleksing OWDM/OFDM, saluran data yang berbeda terjadi dalam domain panjang gelombang/frekuensi. Saluran data tersebut diletakkan pada pita frekuensi yang berbeda-beda sehingga jangan sampai ada frekuensi yang sama untuk saluran data yang berbeda.

Untuk keunggulan, kerugian, perbedaan, dan persamaan dari teknik multipleksing OTDM dan OFDM/OWDM dirangkum dalam tabel berikut,

	Optical Time Division Multiplex	Optical Wavelength Division Multiplex
Proses Kunci	Transmisi pulsa yang sangat pendek (Ultra short pulse transmission)	Banyaknya panjang gelombang pulsa pembawa yang berbeda dalam 1 fiber optik (large number of carrier wavelengths in the same fiber)
Keuntungan	Sistem mudah untuk dibuat dan diterapkan	Komponen-komponen dalam sistemnya mudah didapatkan
Kerugian	Terdapat tantangan dalam proses switching	Cukup banyak komponen yang dibutuhkan, memakan lebih banyak tempat
	Kerumitan dalam proses demultipleksing untuk mengambil data dalam orde 1 femto sekon	Membutuhkan laser dengan kestabilan frekuensi yang tinggi
	Dispersi yang besar	Konversi panjang gelombang/frekuensi cukup susah
Komponen optik terpenting	-Laser mode-locked -DEMUX yang kesemuanya optik atau tanpa pengaruh listrik (All optical DEMUX) -Kompensator dispersi (Dispersion compensator)	– Optical DEMUX – Filter pita sempit (Narrowband filters) – Laser dengan frekuensi tunggal dan stabil (Single frequency sources)
Persamaan	Membutuhkan modulator dan demodulator optik
	Membutuhkan fotodetektor dibagian penerima
	Membutuhkan optical amplifier untuk meningkatkan kekuatan sinyal
	Membutuhkan proses clock extraction pada receiver yang digunakan untuk mengekstrak informasi pada receiver
	Membutuhkan filter panjang gelombang untuk memperoleh panjang gelombang yang diinginkan

Sumber:

[1] Mosso, M. M., et al. “OTDM quasi-all-optical demultiplexing techniques comparative analysis.” Microwave and Optoelectronics Conference, 1997. Linking to the Next Century. Proceedings., 1997 SBMO/IEEE MTT-S International. Vol. 2. IEEE, 1997.

[2] http://www.rfwireless-world.com/Terminology/OTDM-vs-OWDM.html diakses pada tanggal 4 November 2017