Mengenal Detail FTTH (Fiber To The Home)

STRUKTUR KABEL OPTIK

Pada serat multimode, diameter inti 50 mikron, kira-kira setebal rambut manusia. Pada single mode, diameternya 8-10 mikron.

Inti serat dikelilingi oleh cladding yang memiliki indeks bias lebih kecil daripada inti. Kemudian bagian lebih luar adalah jaket plastik untuk melindungi cladding.

Serat optik biasanya dikelompokkan dalam bundelan, yang dilindungi oleh sarung (sheath) terluar.

	Kisaran Frekuensi	Redaman	Delay	Jarak Antar Repeater
Twisted pair (dengan loading)	0 – 3,5 kHz	0,2 dB/km pada 1 kHz	50 ms/km	2 km
Twisted pair (kabel multi-pair)	0 – 1 MHz	3 dB/km pada 1 kHz	5 ms/km	2 km
Kabel koaksial	0 – 500 MHz	7 dB/km pada 10 MHz	4 ms/km	1 – 9 km
Serat optik	180 – 370 THz	0,2 – 0,5 dB/km	5 ms/km	40 km

Tabel Perbandingan Transmisi Fiber Optik dan Coaxial

Prinsip Dasar

Sistem transmisi optik menjadi berguna karena diterapkan prinsip-prinsip fisika tertentu. Ketika sinar berjalan dari satu medium ke medium lainnya, sebagai contoh dari silika ke udara, sinar akan dibiaskan (dibengkokkan) pada perbatasan silika/udara.

Pada gambar, sinar yang datang pada perbatasan dengan sudut b 1 dibiaskan dengan sudut b 1. Nilai sudut bias bergantung pada sifat media (index bias). Untuk sudut datang di atas nilai kritis tertentu, sinar akan dibiaskan kembali ke dalam silika, tidak ada yang lepas ke udara.

Jadi, sinar yang datang pada sudut yang tepat sama dengan atau di atas sudut kritis akan terperangkap di dalam serat, dan dapat merambat beberapa kilometer tanpa rugi-rugi yang signifikan.

Keunggulan Fiber Optik :

•      Data rate yang lebih besar

•      Jarak yang lebih jauh = ideal untuk transmisi data digital.

•      Kebal interferensi, termasuk kilat, dan tidak bersifat mengantarkan listrik

•      Tidak dipengaruhi oleh korosi dan tidak berpengaruh pada zat kimia

•      Ukuran jauh lebih kecil

•      Kecil kemungkinan untuk bisa disadap

Link Budget

Link budget merupakan perhitungan keadaan sebenarnya yang harus dilakukan dalam menentukan beberapa masukan untuk sistem parameter yang akan digunakan dalam aplikasi FTTH. Beberapa pertimbangan yang diperlukan dalam perhitungan ini antaranya besaran sinyal optik dan noise. Faktor ini sangat penting untuk dihitung agar jaringan serat optik benar-benar telah sesuai dengan spesifikasi standar seperti yang direkomendasikan dari ITU dan IEEE.

Pengukuran dan pengujian

       Untuk mendapatkan performa yang baik, dan bebas dari kemungkinan kesalahan dalam penghantaran layanan kepada konsumen, maka setiap jaringan instalasi serat optik perlu diuji dan diukur terlebih dahulu. Berikut ini beberapa peralatan optoelektronik yang biasa digunakan dalam pengukuran dan pengujian tersebut:

a.       Optical Loss Test Set (OLTS)

b.      Optical Time-Domain Reflectometer (OTDR)

Dalam pengukuran dan pengujian, salah satu dari kedua peralatan ini biasanya mesti memiliki kemampuan dalam menguji serat optik pada panjang gelombang 1310 nm, 1490 nm, 1550 nm, dan 1625 nm.

Tujuan utama dari pengujian instalasi serat optik ini adalah untuk menjamin kontinuitas dan kehandalan jaringan dalam memberikan layanan kepada pelanggan. Selain itu juga dapat mengurangi biaya perawatan, waktu yang diperlukan dalam memulihkan jaringan akibat kemungkinan ganguan (faulty) dari komponen-komponen optik yang digunakan seperti konektor (connector) atau sambungan serat optik (splice).

Arsitektur FTTx

       Modus Aplikasi Jaringan FTTX.

       Jaringan kabel lokal fiber Optik ( Fiber to The X ) paling sedikitnya terdapat 2 perangkat aktif ( Opto Elektrik ) yang dipasang di Central Office dan yang satu lagi dipasang di dekat dan atau di lokasi pelanggan.

       Berdasarkan lokasi penempatan perangkat aktif yang dipasang didekat dan atau dilokasi pelanggan maka terdapat beberapa Konfigurasi sbb :

1.  Fiber To The Building.

TKO Terletak  didalam  gedung  dan  biasanya  terletak  pada  ruang  telekomunikasi di basement  atau  tersebar  dibeberapa  lantai,  terminal  pelanggan  dihubungkan dengan  TKO  melalui  kabel  tembaga  Indor  atau  IKG,  FTTB  dapat  dianalogikan dengan Daerah Catu Langsung pada jaringan kabel tembaga.

2.  Fiber To The Zone

TKO  terletak  disuatu  tempat  diluar  bangunan,  biasanya  berupa  kabinet  yang ditempatkan  di  pinggir  jalan  sebagai  mana  biasanya  RK,  terminal  pelanggan dihubungkan  dengan  TKO  melalui  kabel  tembaga  hingga  beberapa  kilometer, FTTZ  dapat dianalogikan  sebagai pengganti RK.

3. Fiber To The Curb.

TKO  terletak  disuatu  tempat  diluar  bangunan,  baik  didalam  kabinet,  diatas tiang  maupun  di  Manhole,  terminal  pelanggan  dihubungkan  dengan  TKO melalui  kabel  tembaga  hingga  beberapa  ratus  meter  saja,  FTTC  dapat dianalogikan  sebagai pengganti Titik Pembagi.

4. Fiber To The Home

TKO  terletak  didalam  rumah  pelanggan,  terminal  pelanggan  dihubungkan dengan  TKO  melalui  kabel  tembaga  Indoor  atau  IKR  hingga  beberapa  puluh meter saja, FTTH dapat dianalogikan  sebagai pengganti Terminal Blok ( TB ).

TKO = Terminasi Kabel Optik

Topologi FTTH 

Satu fiber input dari AN (Access Node) akan membutuhkan sebuah splitter dengan multiple outgoing fiber. Artinya kapasitas fibre dibagi dari semua jumlah fiber yang ada. Jumlah serat keluar menentukan rasio split dan dapat bervariasi dari 1 dengan 2 atau 1 dengan 4 sampai 1 dengan 128 atau 1 oleh 256. Splitters dapat juga digunakan dalam kaskade atau seri, dalam hal putus untuk mengakhiri rasio split kelipatan rasio pemecahan individu. Karena kapasitas bersama, akhir yang lebih tinggi untuk mengakhiri rasio split, semakin rendah bandwidth maksimum per pelanggan

Ketika ada dedicated fiber tersedia dari AN ke dalam setiap premis Pelanggan. Tidak ada pembagian kapasitas, tetapi jumlah serat yang tinggi memasuki AN, membutuhkan juga sejumlah besar peralatan aktif dalam AN tersebut.

Pengaplikasian FTTH 

Perangkat Aktif dan Pasif Serat Optik

Antarmuka pasif terdiri dari dua tap yang dilebur dalam serat optik utama. Tap pertama memiliki LED atau dioda laser di ujungnya (untuk pengiriman), sedangkan tap lainnya memiliki photodiode (untuk penerimaan). Perangkat tap itu sendiri bersifat pasif dan sangat andal karena LED atau photodiode yang rusak tidak akan merusak ring secara keseluruhan, melainkan hanya berakibat satu komputer mati.

Tipe antarmuka lain adalah repeater aktif. Cahaya yang datang diubah menjadi sinyal listrik, dibangkitkan lagi dengan kekuatan penuh jika dayanya lemah, kemudian diretransmisi sebagai cahaya. Saat ini telah diperkenalkan repeater optik murni. Perangkat ini tidak memerlukan konversi optik ke listrik ke optik, sehingga dapat beroperasi pada bandwidth yang sangat tinggi.

Tinjau kasus topologi ring:

Apabila repeater aktif mengalami kegagalan, ring akan rusak dan keseluruhan jaringan mati.

Sedangkan antarmuka pasif dapat mengalami rugi-rugi pada tiap sambungan, sehingga jumlah komputer dan panjang ring total terbatas.

FTTH Network Components

•        Connector

•        Cabinets

•        Manhole

•        Closure

•        ODF/ODR

•        Splitter

•        Splicer

•        Fiber

GPON (Giga Bit Passive Optical Network)

1. Adalah suatu teknologi akses yang dikategorikan sebagai Broadband Access  berbasis kabel serat optik.
2. Merupakan  salah  satu  teknologi  yang  dikembangkan  oleh  ITU-T  via G.984.
3. Satu  perangkat  akan  diletakkan  pada  sentral,  kemudian  akan mendistribusikan Traffic Triple Play ke arah subscriber . 
4. Ciri khas dari teknologi ini dibanding  teknologi optik lainnya semacam SDH adalah  teknik  distribusi  traffic  nya  dilakukan secara  pasif. Dari  sentral hingga ke arah subscriber akan didistribusikan menggunakan pasif splitter (1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64). 
5. GPON menggunakan TDMA sebagai teknik multiple access upstream dan menggunakan  broadcast ke arah downstream. Tiap pelanggan akan mempunyai  identitas berupa T-CONT yang merupakan container komunikasi antara OLT (Sentral) dengan ONT. 

Perangkat GPON terdiri dari :

1. Optical Line Termination (OLT) dipasang di Central Office
2. Sejumlah Optical Network Units (ONU) atau Optical Network Terminations (ONT) diletakkan di beberapa lokasi dalam jaringan akses broadband point-to-multipoint antara central office dan customer premises. 
3. ODN terdiri dari fiber optik dan passive splitters/couplers serta aksesories lain seperti connector yang menjadikan elemen-elemen ODN terkoneksi.

Perbandingan GPON - GE PON - BE PON

Konsep Splicing

Beberapa metode splicing adalah splice fusi, splice V-groove dan tabung, splice tabung elastis, dan splice rotary.

Secara teori ada 3 jenis kesalahan mekanis pada sambungan serat optik. Formulasi rugi-rugi akibat kesalahan tersebut adalah:

1.      Rugi-rugi lateral (aksial)

2.      Rugi-rugi angular

3.      Rugi-rugi gap (longitudinal)

Sumber :

- www.ftthcouncil.eu
- Module 9 Teknik Elektro IT Telkom

- www.telkomakses.co.id

- www.3m.com/telecom

- www.afcgroup.com.au