MAKALAH

SISTEM KOMUNIKASI FIBER OPTIK

“PERANCANGAN JARINGAN SISTEM KOMUNIKASI FIBER

OPTIK ANTAR GEDUNG AI-AA POLINEMA”

Disusun Oleh :

1. Farach khoolidaziyah (3A - 07)

2. Fauziyah nuraini (3A - 08)

3. Hanifatul ilmiyyah (3A - 09)

4. Harley oktavienka (3A - 10)

5. M prakoso (3A - 16)

6. Shoim miftah (3A - 20)

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MALANG

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam melakukan pengiriman informasi, dibutuhkan

media transmisi yang digunakan untuk menyampaikan

informasi tersebut. Dengan berkembangnya teknologi yang

ada, maka semakin dibutuhkan suatu media transmisi yang

dapat mengirimkan informasi dengan bandwidth yang lebar

dan berkecapatan tinggi, sehingga dapat mentransmisikan

informasi voice, data, dan multimudia dalam kapasitas

yang besar. Media transmisi yang diterapkan kebanyakan

menggunakan kabel UTP, LAN dan E1 yang memiliki

bandwidth frekuensi kecil dengan kecepatan yang rata –

rata lumayan cepat.

Saat ini media yang digunakan untuk

mentransmisikan data di Polinema yaitu menggunakan

kabel tembaga sebagai media transmisinya, dimana

penggunaan media ini mempunyai kelemahan diantaranya

bandwidth yang kecil dan membutuhkan repeater untuk

komunikasi jarak jauh, sehingga jika digunakan untuk

pengiriman informasi yang membutuhkan bandwidth dalam

kapasitas yang besar akan menyebabkan sampainya

informasi tersebut membutuhkan delay yang lama dan

dimungkinkan dapat terjadi kesalahan / error pada saat

pengiriman.

Di jaman modern ini penggunaan media transmisi

tersebut telah mengalami penurunan karena sekarang

lebih popular dengan fiber optic. Fiber optic 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. Kecepatan transmisi informasi baik dalam

bentuk data, suara, gambar maupun video dengan

kecepatan yang sangat tinggi dan frekuensi hingga Tera

Herzh. Oleh karena itu sekarang banyak perusahaan

terutama dalam bidang telekomunikasi selular

menggunakan media transmisi fiber optic agar dapat

meningkatkan kualitas proses komunikasinya.

Dari permasalahan yang timbul seperti yang

dipaparkan diatas, dibutuhkan teknologi Fiber Optik

yang lebih mudah dan effisisen di banndingkan media

transmisi yang sudah ada. Maka dari itu akan dibuat

perencanaan kabel fiber optic antara gedung Ai dan

gedung AA untuk mempermudah pentransmisian data agar

lebih cepat.

1.2 Rumusan masalah

1. Bagaimana perancangan instalasai fiber optik antar

gedung AA dan AI di area Polinema?

2. Bagaimana menghitung Link Budget yang dibutuhkan

dalam perancangan jaringan system komunikasi optic

sesuai dengan pemetaan pemasangan di area

Politeknik Negeri Malang?

3. Berapakah besar bit rate yang bisa dilewatkan?

1.3 Tujuan

1. Dapat melakukan perencanaan jaringan optik yang

tepat untuk jaringan internet di Politeknik

Negeri Malang.

2. Mendapatkan parameter perancangan jaringan

fiber optik terutama yang terkait dengan Power

Link Budget dan Rise Time Budget yang paling

tepat dalam perancangan jaringan sesuai

dengan informasi, kebutuhan bandwidth, dan jarak

transmsi yang dibutuhkan.

1.4 Manfaat

Dengan menggunakan fiber optik sebagai media

transmisi antar gedung AI dan AA, diharapkan suatu

komunikasi dapat ditransmisikan dengan cepat dan

menggunakan bandwidth yang lebar dibandingkan dengan

saat menggunakan kabel tembaga sebagai media

transmisinya. Dengan sistem fiber optik maka dapat

meminimalisir rugi daya yang terjadi. Hal ini

dikarenakan jarak maksimum yang diperbolehkan antara

transmiter satu dan yang lainnya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengalirkan data di dalam jaringan,

dibutuhkan media transmisi data. Media transmisi juga

dikenal dengan sebutan media komunikasi, adalah media

yang digunakan sebagai penghubung antara pengirim dan

penerima, untuk melintaskan isyarat, dan isyarat inilah

yang akan dimanipulasi dengan berbagai macam cara dan

akan diubah kembali menjadi data. Media transmisi

adalah hal penting di dalam membangun jaringan karena

hal inilah yang menjadi acuan apakah jaringan yang

dibangun baik atau tidak, sudah memenuhi standar atau

tidak. Media ini di kelompokkan menjadi dua yaitu :

- Media berkabel (bounded media/gueded media/hard

media)

- Media tak berkabel (wireless media/unbounded

media/unguided media/soft media)

A. Media Berkabel

Dalam media berkabel, media itu sendiri adalah hal

yang terpenting. Media berkabel adalah media transmini

yang menghubungkan penerima dan pengirim yang secara

fisik dengan menggunakan kabel sebagai penghubung, yang

termasuk transmisi ini adalah :

1.Kabel Pasangan Terpilin (twisted pair cable)

Kabel pasangan terpilin biasa disebut kabel

telepon, karena biasa dipakai untuk saluran

pesawat telepon. Setiap dua kabel (disebut

sepasang) saling dipilin dengan tujuan untuk

mengurangi interferensi elektromagnetik terhadap

kabel lain atau terhadap sumber eksternal. Kabel

ini terdiri dari atas 2 atau 4 pasang kabel yang

diselubungi penyekat (isolator)

Macam kabel pasangan terpilin :

- UTP (unshielded twisted pair)

- STP (shielded twisted pair)

2.Kabel Koaksial (coaxial cable atau coax)

Kabel koaksial mengandung penghantar yang

terbuat dari tembaga pada bagian inti. Penghantar

ini diselubungi dengan penyekat (isolator) serta

diselubungi dengan ayaman kawat, selanjutnya

ayaman kawat dibungkus dengan penyekat. Kabel

koaksial biasa digunakan untuk koneksi jaringan

lokal, koneksi TV kabel atau antenna TV. Kecepatan

data berkisar 100 Mbps sampai 2,4 Gbps.

Jenis-jenis kabel koaksial adalah :

- RG-8, digunakan untuk thick Ethernet

- RG-9, digunakan untuk thick Ethernet

- RG-11, digunakan untuk thick Ethernet

- RG-58, digunakan untuk thin Ethernet

- RG-59, digunakan untuk telivisi

3.Kabel Serat Optik

Kabel serat optik ini berbeda dengan yang

lain, karena kabel serat optik membawa isyarat

data dalam bentuk berkas cahaya, kabel ini biasa

digunakan pada LAN berkecepatan gigabite per

detik. Perlu diketahui cahaya mempunyai kecepatan

300.000 km/detik dalam ruang hampa. Kecepatan

cahaya dalam media transmisi tergantung pada

kepadatan media, semakin padat maka semakin

lambat.

B. Media Tak Berkabel

Jaringan tanpa kabel merupakan suatu solusi terhadap

komunikasi yang tidak bisa dilakukan dengan jaringan

yang menghubungkan kabel, misalnya orang yang ingin

mendapatkan informasi yang sedang berada diatas mobil

atau pesawat, maka jaringan tanpa kabel diperlukan

karena koneksi kabel tidaklah mungkin digunakan. Saat

ini jaringan tanpa kabel sudah mulai marak digunakan

dengan memanfaatkan jasa satelit dan mampu memberikan

kecepatan akses yan lebih cepat dibandingkan dengan

jaringan menggunakan kabel.

Media tak berkabel adalah media transmisi yang tidak

menggunakan kabel, yang termasuk dalam media ini adalah

:

1. Mikrogelombang (microwave)

Mikrogelombang merupakan bentuk radio yan

menggunakan frekuensi tinggi (dalam satuan

gigahertz), yang melimputi kawasan UHF, SHF dan EHF.

Mikrogelombang biasa disebut transmisi garis-pandang

disebabkan antara pengirim dan penerima harus dalam

keadaan garis-pandang. Sifat ini didasarkan

karateristik frekuensi yang digunakan, dengan

gelombang frekuesi diatas 100 MHz akan menjalar

dengan arah arus. Jarak transmisi biasanya terbatas

pada 20-30 Km, karena faktor kelengkungan bumi. Jika

ingin lebih dari jarak tersebut maka perlu adanya

penambahan repeater.

Mikrogelombang banyak pakai pada system jaringan

MAN, warnet dan penyedia layanan internet (ISP).

Kelemahan Mikrogelombang yakni, rentan terhadap

cuaca, hujan dan terpengaruh terhadap pesawat

terbang yang melintas diatasnya.

2. Satelit

Satelit sebenarnya juga menggunakan Mikrogelombang

hanya saja satelit digunakan sebagai stasiun relay

yang berada diangkasa, dengan ketinggian kira-kira

480 – 22.000 mil di atas pemukaan bumi.

3. Gelombang Radio

Transmisi dengan menggunakan gelombang radio dapat

digunakan untuk mengirimkan suara ataupun data,

kelebihan transmisi ini adalah mengirmkan isyarat

dapat dapat dilakukan dengan sembarang posisi (tidak

harus lurus pandang) dan bisa dimungkinkan dalam

keadaan bergerak. Frekuensi yang digunakan anatara 3

KHz sampai 300 GHz., salah satu contoh yang

menggunakan gelombang radio seperti Pager, Telepon

Seluler, Bluetooth, WiFi, HomeRF.

Bluetooth yang dirancang untuk mengantikan kabel

yang menghubungkan PC ke printer dan PDA atau

telepon tanpa kabel.

WiFi dirancang agar mesin-mesin dalam kantor

berkomunikasi dengan kecepatan tinggi dan berbagi

hubungan internet dengan jarak sampai 300 kaki,

standar ini dikenal dengan sebutan IEEE 802.1b.

HomeRF merupakan teknologi yang dirancang untuk

menghubungkan PC-PC dalam rumah dengan jarak sapai

150 kaki.

4. Infra Merah

Infra merah biasa digunakan untuk komuikasi jarak

dekat, dengan kecepatan 4 Mbps, dalam penggunaanya

untuk pengendalian jarak jauh misalnya (remoute

control) pada televisi serta alat elektronik lain.

Kini infra merah digunakan sebagai media transmisi

pada LAN, juga menghubungkan mouse pada computer.

Keuntungannya :

- Kebal terhadap interferensi radio dan

elekromagnitik

- Inframerah mudah dibuat dan murah

- Instlasi mudah

- Mudah dipindah-pindah

- Keamanan inframerah lebih tinggi dari pada

gelombang radio

Kelemahannya :

- Jarak terbatas

- Infra merah tak dapat menembus diding

- Harus adal lintasan lurus dari pengirim dan

penerima

- Tidak dapat digunakan di luar ruangan,C. Teknik Modulasi Optik

Serat optik mendukung skema modulasi berikut, yang

dikenal sebagai modulasi optik.

Continuous: di optik, kita biasanya menyebutnya

modulasi intensitas, mirip dengan modulasi

analog, dengan perbedaan hanya berada di sifat

dari sinyal pembawa optik.

Diskrit: Di sini, dikenal sebagai optik on-off

keying mirip dengan shift keying dengan carrier

sinusoidal. Sinyal termodulasi terdiri dari

pulsa (on / off) amplitudo konstan.

Teknik yang umum dipakai adalah:

Phase Shift Keying (PSK), digunakan suatu

jumlah terbatas berdasarkan fase.

Frekeunsi Shift Keying (FSK), digunakan suatu

jumlah terbatas berdasarkan frekuensi.

Amplitudo Shift Keying (ASK), digunakan suatu

jumlah terbatas amplitudo. 2.5 Modulasi Optik

Teknik ini didasarkan pada variasi daya optik menurut

sinyal-sinyal listrik diterapkan pada transduser elektro-

optik. Disarankan untuk menggunakan modulasi frekuensi pulsa

untuk transmisi analog dari saluran televisi dengan serat

optik. Penggunaan serat optik sebagai media transmisi dalam

jaringan untuk komunikasi data yang menawarkan kecepatan

data yang sangat tinggi pada kisaran gigabit per detik.Media

transmisi optik menawarkan redaman sangat rendah dan

bandwidth yang lebar.

PSK (Phase Shift Keying)

Adalah modulasi yang menyatakan signal digital 1

sebagai suatu nilai tegangan tertentu dengan beda fase

tertentu pula (misalnya tegangan 1 volt beda fase 0

derajat), dan sinyal digital 0 sebagai suatu nilai

tegangan tertentu (yang sama dengan nilai tegangan

sinyal PSK bernilai 1, misalnya 1 Volt) dengan beda

fase yang berbeda (misalnya 180 derajat). Tentunya pada

teknik-teknik yang lebih rumit, Hal ini bisa di

modulasi dengan perbedaan fase yang lebih banyak lagi.

D. Jenis Serat Optik

Berdasarkan sifat karakteristiknya maka jenis serat

optik secara garis besar dapat dibagi menjadi 2 yaitu :

1. Multimode

Pada jenis serat optik ini penjalaran cahaya dari

satu ujung ke ujung lainnya terjadi dengan melalui

beberapa lintasan cahaya, karena itu disebut multimode.

Diameter inti (core) sesuai dengan rekomendasi dari

CCITT G.651 sebesar 50 mm dan dilapisi oleh jaket

selubung (cladding) dengan diameter 125 mm.

Sedangkan berdasarkan susunan index biasnya serat

optik multimode memiliki dua profil yaitu graded index

dan step index. Pada serat graded index, serat optik

mempunyai index bias cahaya yang merupakan fungsi dari

jarak terhadap sumbu/poros serat optik. Dengan demikian

cahaya yang menjalar melalui beberapa lintasan pada

akhirnya akan sampai pada ujung lainnya pada waktu yang

bersamaan. Berlainan dengan graded index, maka pada

serat optik step index (mempunyai index bias cahaya

sama) sinar yang menjalar pada sumbu akan sampai pada

ujung lainnya dahulu (dispersi) Hal ini dapat terjadi

karena lintasan yang melalui poros lebih pendek

dibandingkan sinar yang mengalami pemantulan pada

dinding serat optik. Sebagai hasilnya terjadi pelebaran

pulsa atau dengan kata lain mengurangi lebar bidang

frekuensi.Oleh karena itu secara praktis hanya serat

optik graded index sajalah yang dipergunakan sebagai

saluran transmisi serat optik multimode. 

2. Single Mode

Serat optik single mode/monomode mempunyai diameter

inti (core) yang sangat kecil 3 – 10 m m, sehingga

hanya satu berkas cahaya saja yang dapat melaluinya.

Oleh karena hanya satu berkas cahaya maka tidak ada

pengaruh index bias terhadap perjalanan cahaya atau

pengaruh perbedaan waktu sampainya cahaya dari ujung

satu sampai ke ujung yang lainnya (tidak terjadi

dispersi). Dengan demikian serat optik singlemode

sering dipergunakan pada sistem transmisi serat optik

jarak jauh atau luar kota (long haul transmission

system). Sedangkan graded index dipergunakan untuk

jaringan telekomunikasi lokal (local network). 

Bit rate 

(

Mbit/dt )

Jarak

repeater 

multimode

Jarak

repeater 

singlemode

140 

280 

30 

20 

50 

35 

420 

565

15 

10

33 

31

BAB III

PERENCANAAN

Pada bab ini akan dijelaskan tentang denah

perencanaan instalasi Fiber Optic di area Politeknik

Negeri Malang, flowchat perencanaan sistem, dan

perhitungan Link Budget.

2.1. Denah Perencanaan Instalasi FO

Gambar 1. Denah lokasi perencanaan jaringan Fiber Optik

Keterangan Denah :

Garis kuning (--------) menggambarkan jalur perencanaan

instalasi jaringan FO dari gedung AI (Lab

Telekomunikasi) menuju gedung AA. Alasan memilih jalur

ini karena jalur tersebut dinilai paling pendek untuk

mencapai tujuan dengan jumlah belokan yang paling

sedikit.

Titik merah ( ) menggambarkan penanaman tiang baru

yang nantinya akan dipakai untuk penyangga kabel FO,

berjumlah 10 titik dari gedung asal.

Gambar 2. Tampilan jarak antar gedung pada google earth

Ganbar 3. Diagram perencanaan instalasi jaringan fiberoptik

2.2. Flowchart Perencanaan Sistem

2.3. Perhitungan Link Budget

Power Link Budget adalah besarnya daya yang

diperlukan untuk dapat mentransmisikan data atau

informasi dari satu titik ke titik lainnya,

dimana selama proses transmisi akan terjadi

redaman. Tujuan dari Power Link Budget agar dapat

mengestimasi besar daya yang dikirimkan akan lebih

besar dari redaman dan sampai di penerima akan

lebih besar atau sama dengan sensitivitas penerima.

Perhitungan Power Link Budget ini akan dilakukan

antar 2 node point to point. Dalam analisis

pembahasan Power Link Budget perhitungan untuk titik

terdekat.

Tabel 1. Keterangan dan spesifikasi yang digunakan

Titik Instalasi Gedung AI menuju Gedung AH area

PolinemaPower output LED -20 dBm (Spesifikasi pabrik)Sensitivitas

penerima

-63 dBm (didapat dari Bit Rate

terkecil pada Rise Time Budget,

sensitivitas minimum, tabel

hubungan bit rate dengan

sensitivitas).Fiber Loss 2.6 dB/km (Spesifikasi Perangkat).Konektor 0.5 dB (Spesifikasi Perangkat).Margin System 6 dB (Teks book).Panjang link 0,374 km

Untuk lebih memudahkan proses perhitungan manual yang

relatif panjang, tahapannya adalah;

1. Mendapatkan nilai power link budget

Proses yang pertama kali dilakukan adalah

mendapatkan nilai power link budget atau dengan

istilah lain namanya required margin. Power link

budget ini didapatkan dengan cara melakukan

pengurangan power output LED terhadap sensitivitas

penerima.

2. Melakukan perhitungan komponen System Loss

Kedua adalah melakukan perhitungan terhadap semua

komponen system loss yang terdiri dari :

a) Fiber loss

Dari standarisasi pabrikan didapakan nilai fiber

loss = 2.6 dB/km. Panjang link dari server

Gedung AI menuju Gedung AA sebesar 374 m atau

kalau dikonversi dalam kilometer sebesar 0.374 km,

hal ini diperlukan karena fiber loss merupakan

fungsi redaman 2.6 dB dalam 1 km atau eqivalen

dengan 1 km terjadi redaman 2.6 dB. dengan demikian

dengan cara mengalikan komponen redaman fiber

Power link budget = -20 dBm- (-63 dBm) = -20 dBm

+ 63 dBm = 43 dB.

loss dengan panjang link, total fiber loss akan

didapatkan.

b) Konektor.

Dalam hal ini dari Link Server Gedung AI menuju

Gedung AA akan dibutuhkan 2 konektor. Satu

konektor pada output LED yang merupakan komponen

berjenis ST, maka semua perangkat konektor akan

disesuaikan dengan sumber LED optik yang

digunakan dan serat optik Multimode Graded

Index. Konektor kedua berada pada perangkat

penerima receiver di Gedung AA. Dari kedua

konektor tersebut akan berkontribusi memberikan

redaman pada system transmisi. Masing –masing

konektor ST sesuai dengan data sheet yang

didapat bernilai 0.5 dB.

c) Splicing

Splicing atau sambungan antar fiber optik yang

diperlukan jikalau satu gulungan optik sudah

habis. Karena panjang sambungan kabel yang

dibutuhkan dari gedung AI menuju Gedung AA sepanjang

374 meter, maka dalam perencanaan kami ini, tidak

dibutuhkan kabel sambungan (splicing). Satu gulungan

Total Fiber Loss = 2.6 dB/km x 0.374

km = 0.97 dB.

Jadi total redaman konektor = 2 x

0.5 dB = 1 dB.

atau dengan nama yang familiar pada fiber optik

adalah haspel. Dari standarisasi Telkom, 1 haspel

rata-rata sepanjang 2-4 km. dengan mengacu pada

standarisasi ITU-T yang terbaru maka asumsi diambil

2 km/haspel. Jarak yang dibutuhkan antar node

digital billboard tidak lebih dari 2 km. Oleh

karena itu fiber optik tidak perlu displacing,

karena akan digunakan langsung panjang fiber

optik sesuai dengan kebutuhan. Dalam hal ini

tidak ada penambahan redaman yang diakibatkan oleh

splicing.

d) Margin System

Margin System yang lebih dikenal dengan safety

margin sesuai dengan teks book teoritis

digunakan sebesar interval range 6-8 dB. Margin

system yang digunakan diambil yang minimum yaitu

6 dB dengan asumsi yang paling kecil

berkontribusi untuk penambahan redaman pada total

sytem loss.

3. Mendapatkan Power Margin.

Total sytem loss = Fiber Loss + Konektor +

Splicing + Margin System

Menghitung nilai power margin dengan cara

mengurangkan nilai Power Budget pada langkah pertama

dengan Total Sytem loss pada langkah kedua.

Power Margin adalah besarnya daya cadangan yang

dimiliki system. Power Margin merupakan nilai

selisih daya yang dipunyai system terhadap

sensitivitas minimum. Besarnya selisih daya

terima di receiver dengan sensitivitas minimum.

Untuk lebih jelasnya system receiver memilki

35.05 dB lebih positif dibandingkan dengan

sensitivitas minimum receiver.

4. Menghitung nilai Pin

Pin yaitu daya yang diterima di fotodetektor. Berbeda

dengan langkah ketiga, pada langkah ketiga di dalam

power Budget yang akan dikurangkan pada total

loss, nilai daripada Power Budget sudah

dikurangkan dengan sensitivitas penerima,

sedangkan dalam mendapatkan nilai Pin nilai daripada

power budget tidak dikurangkan dengan sensitivitas

penerima, jadi power budget dalam menghitung Pin

hanya terdiri dari daya kirim minimum Pt.

Nilai Power Margin = 43 dB – 7.94 dB = 35,05 dB.

Pin = -20 dBm – 7.94 dB = -27.94

dBm.

Perbedaan antara daya terima di receiver pada langkah

ketiga, dayanya bersatuan dB dan pada Pin

memiliki satuan dBm. Kedua daya ini akan

menjadi dua komponen yang sangat penting dalam

membuktikan kinerja power budget.

Untuk mengatahui parameter keberhasilan daya

yang dikirim ‘cukup’, power link budget ‘cukup’,

ada dua proses. Yang pertama nilai dari Power

Margin yang didapat harus lebih besar dari 0 dB

(Power Margin > 0 dB). Dan yang kedua nilai Pin

harus lebih besar sama dengan sensitivitas penerima.

Power Margin yang didapatkan pada link server

gedung AI ini sebesar 35.22 dB, power margin

lebih besar dari 0 dB ( 35.05 dB > 0 dB)

maka daya yang dikirim lebih dari cukup, tapi

bukan hanya Power Margin saja, salah satu

komponen yang berkaitan dengan sensitivitas

penerima harus juga diperhitungakan.

Pin yang didapatkan sebesar -27.94 dBm.

Nilai sensitivitas minimum sebesar -63 dBm pada

kondisi normal. Pin lebih besar sama dengan

Nilai sensitivitas penerima ( -27.94 dBm >= -63

dBm) artinya Power Link Budget yang dihitung

telah memenuhi kedua syarat tadi, power link

budget cukup dan layak diimplementasikan.

Berbeda halnya dengan Sumber LED yang

digunakan konstan, nilai sensitivitas memiliki

nilai interval minimum sebesar -63 dBm pada

kondisi normal dengan Pt minimum sebesar -20 dBm,

nilai sensitivitas memilki nilai maksimum sebesar -

46 dBm pada kondisi saturasi dengan Pt

maksimum.

Pin pada kondisi saturasi harus lebih

kecil daripada sensitivitas maksimum, Pin = -

27.94 dbm, sensitivitas maksimum -46 dbm.

Seharusnya pada kondisi saturasi Pin lebih kecil dari

Sensitivitas maksimum (Pin < Sensitifitas maksimum)

pada kondisi ini tidak terjadi.

Kesimpulan yang bisa ditarik kondisi

saturasi akan terjadi dimana output sumber LED

dan sensitivitas berada dalam range minimum dan

maksimum yang berbeda. Selanjutnya nilai dari Pin

akan berada dalam range interval sensitivitas

minimum dan sensitivitas maksimun, dalam matematis

bisa dituliskan dengan (Sensitivitas minimum <

Pin < Sensitivitas maksimum) jika kondisi sumber

dan sensitivitas berbeda dalam range interval

maksimum dan minimum dan kondisi saturasi

terpenuhi. Perangkat yang dimiliki sumber LED

nilai maksimum dan minimumya sama maka kondisi

saturasi dan Pin berada dalam interval sensitivitas

minimum dan maksimum tidak bisa tercapai.

5. Perhitungan Rise Time Budget

Rise time budget diperlukan untuk tujuan

menganalisis kemampuan komponen sistem yang dirancang

dapat menjamin bahwa sistem yang didesain dapat

mentransmisikan bit rate yang dirancang, rise time

budget pada Multimode Graded Index ini sangat

perlu dilakukan karena adanya keterbatasan akibat

pengaruh dispersi pada saluran transmisi optik.

Output akhir dari analisis Rise Time Budget

ini sebagai unjuk kerja jaringan yang dirancang

layak diimplementasikan dengan salah satunya

parameter Rise Time Budget selain dari Power Link

Budget yang juga sangat berkontribusi besar menetukan

unjuk kerja perancangan jaringan. Perhitungan Rise

Time Budget ini akan dilakukan antar 2 node

point to point. Diambil sampel titik terdekat.

Nilai Rise Time Budget akan dipengaruhi 5

faktor yaitu: Ttransmitter, Tmaterial, Treceiver,

Tmodus, dan Tpandu gelombang sehingga Ttotal akan

didapatkan. Setelah Ttotal didapatkan maka kita akan

mengetahui bit rate antar node berapa yang bisa

dilewatkan dan line coding yang bisa digunakan.

Tabel 2. Keterangan data yang diperoleh

Ttransmitter LED

Server Gd. AI

2 ns (Standarisasi Telkom 2-

10 ns).Lebar Spektral (σλ) 50 nm (LED Pabrikan).Dispersi Kromatik

Material

120 ps/nm.km (Standarisasi

ITU-T G.651).Panjang link 374 m (Hasil plot GPS)Treceiver 1 ns (SI photodetector

pabrikan)Modal Distortion

Bandwidth

2500 Mhz.Km (ITU-T,

Pabrikan, TELKOM).Q 0.7, koefisien modal

distortion bandwidth

(Telkom, ITU -T,Gerd

Keiser).Diameter core 10 µm / Step index single

modeJari-jari (a) 5 µm / Step index single

modeΔ 0.01, perbedaan nilai indeks

bias core dengan cladding

(Gerd Keiser).Panjang Gelombang (λ) 850 nmΠ 3,14Cepat rambat cahaya

dalam vakum (c)

3 x10 -8 m/s.

Numerical Aperture

(NA)

0.29 (Pabrikan).

Untuk lebih memudahkan proses perhitungan manual

yang relatif panjang, tahapannya adalah:

1. Ttransmitter sesuai dengan Ttransmitter pada LED

yang direkomendasikan oleh PT TELKOM sebesar 2

ns sampai dengan 10 ns. Asumsi diambil nilai

2 ns karena semakin kecil waktu bangkit akan

berpengaruh pada Bit Error Rate yang semakin

handal dan juga bit rate yang bisa dilewatkan

akan semakin besar.

2. Tmaterial ditentukan oleh tiga komponen yaitu:

Lebar spektral, Dispersi kromatik material, dan

Panjang Link. Lebar spektral didapat dari

spesifikasi pabrikan sebesar 50 nm data terlampir

di data sheet. Dispersi Kromatik Material

mengacu pada standarisasi International

Telecommunicatin union (ITU-T) sebesar 120

ps/nm.km. Jarak antara Gd.AA dengan Gd. AH

adalah 374 meter atau 0.374 km.

3. Treceiver didapatkan dari photodetektor Si-Pin

yang digunakan. Dari data sheet spesifikasi

Tmaterial = σλ x Dm x L = 50 nm x 120

ps/nm.km x 0.374 km = 2244 ps Tmaterial = 2,2

perangkat didapatkan Treceiver sebesar 1 ns untuk

operasi gelombang pada 850 nm.

4. Tmodus, bergantung pada 3 faktor yaitu: Modal

distortion bandwidth (Bo) yaitu Bandwidth pada

panjang kabel 1 km, faktor q, dan panjang

link. Pabrikan merekomendasikan nilai modal

distortion (Bo) ≥ 200 MHz.Km, sedangkan ITU-T

merekomendasikan ≥ 1000 MHz.Km dan ≥ 2000

MHz.Km. Bo ini akan sangat berpengaruh pada

Bit Rate yang bisa dilewatkan dalam sistem

ini, dengan dasar tadi asumsi yang diambil untuk Bo =

2500 MHz.Km atau eqivalen dengan 2.5 GHz.Km. Semakin

besar Bo maka akan semakin kecil Tmodus dan

nilai Ttotal. Dengan seperti itu maka selisih Ttotal

akan semakin jauh terhadap Tsistem yang artinya

sistem layak diimplementasikan secara rise time

budget dan juga bit rate yang dilewatkan akan

semakin besar. Nilai Bo paling tidak

dipengaruhi oleh empat hal yaitu: prosedur

pabrikan dalam pembuatan, komposisi fiber, fiber

itu sendiri, dan design dari Fiber Optik.

Jadi untuk dapat melewatkan bit rate yang besar

dalam sistem bergantung sekali pada 4 hal tadi,

jika teknologi rekayasa Fiber semakin berkembang

dari empat hal tadi yang sudah disebutkan maka

bit rate berapapun yang akan dilewatkan menjadi

sangat mungkin. Tmodus yang memberikan

kontribusi paling besar dalam Ttotal. Nilai

konstanta q dari standarisasi ITU-T dan yang

digunakan TELKOM berada dalam range interval 0<q<1.

Secara umum digunakan nilai q sebesar 0.7.

panjang lintasan dari Server Gedung AI menuju

Gedung AA sebesar 374 meter atau 0.374 km. Sesuai

dengan formula :

Tmodus = (440 x Lq) km/Bo MHz.km

Tmodus yang sangat berkontribusi paling besar dalam

nilai akhir Ttotal dibandingkan dengan nilai rise

time yang lain, oleh karenanya itu pembahasan

rise time Tmodus relatif lebih panjang.

5. Tpandu gelombang(Tw), untuk mendapatkan nilai Tpandu

gelombang (Tw) prosedurnya yang paling panjang

dibandingkan dengan Rise Time yang lainnya.

Mendapatkan nilai V yaitu banyaknya mode yang

merambat dalam Fiber Optik. V = (2 x π x a

x NA) / λ. Maka jika nilai-nilainya dimasukan

ke alam rumus tersebut V = (2 x 3.14 x 5 µm x 0.29)

/ 850 nm = 10.71

Mendapatkan nilai indeks bias 1 (Core). NA =

n1 x (2 x Δ)0.5. dengan NA=0.29 dan Δ=0.01. Jadi

untuk mendapatkan nilai n1 :

Tmodus =(440 x (0.374)0,7 Km / 2500 Mhz.Km) = 0.0142 µs = 14.2ns.

n1 = ((NA)2 / 2 x Δ)-0,5

n1 = ((0.29)2 / 2 x 0.01)0,5 = 2.05

Mendapatkan nilai indeks bias 2 (Cladding).

NA = (n12 – n22)0.5, untuk mendapatkan n2 :

n2 = ((n12 –(NA)2)0,5, NA= 0.29 dan n1 =

2.05, jadi

n2=((2.05)2-(0.29)2)0.5 = (4,2 – 0,0841)0,5 = 2,03

Mendapatkan nilai Tw = Tpandu gelombang =

((L/c).(n1-n2).(1-(π/V)). Jarak dalam satuan meter

agak bisa saling menghilangkan dengan satuan c

yaitu m/s, (n1-n2) dan (1-(π/V)) tidak

berdimensi dan tidak bersatuan. Hasil dari Tw

dalam dimensi waktu yaitu sekon dan setelah itu

dikonversi(dikalikan dengan 10^9 ns) agar hasil

akhir Tw dalam ns sama dengan rise time yang

lain. Maka

Tw = ((374/3 x 10 -8) x (2.05 - 2.03) x (1 –

(3.14/10,71)))

= (1,24) x (0,02) x (0,706) = 1.75 x 10-8

s = (1.75 x 10-8 x 109) = 17.5 ns.

6. Setelah Ttransmitter, Tmaterial, Treceiver,

Tmodus, dan Tpandu gelombang didapatkan, maka

dalam tahap ke-enam ini akan dihitung Ttotal

rise time budget, rumus total nya, Ttotal = ((Ttx)2

+ (Tmat)2 + (Trx)2 + (Tmod)2 + (Tw)2)0,5.

Sekarang masukan nilai-nilai pada tahap

selanjutnya ke rumus Ttotal tersebut. Dari

hasil perhitungan pada tahap sebelumnya Ttx = 2 ns,

Tmat = 2,2 ns, Trx= 1 ns, Tmod = 14,2 ns dan Tw=

17,5 ns. Masukan input-input rise time budget

tersebut ke rumus Ttotal

7. Mendapatkan output nilai Tsistem. Hal ini akan

berpengaruh pada line coding, RZ atau NRZ yang akan

kita gunakan, karena 2 tipe line coding itu

saja yang digunakan dalam sistem komunikasi

fiber optik, bukan hanya line coding saja

tetapi yang penting juga adalah pada bit rate

yang bisa dilewatkan dalam sistem ini. Pada tahap

ini yang menjadi masukan adalah bit rate, jika

dimasukan bit rate tertentu akan didapat dua

output nilai Tsistem, yang pertama output nilai

untuk kode RZ dengan memakai formula

Tsys=(0.35/Bit Rate) dan output nilai yang kedua

adalah Tsys untuk kode NRZ dengan menggunakan

formula, Tsys=(0.70/R), jika output nilai Tsys

baik untuk line coding RZ maupun NRZ lebih kecil dari

Ttotal maka system ini tidak bisa

diimplementasikan, Rise Time Budget Tidak

memenuhi, bit rate yang dilewatkan dalam system

Ttotal = ((2)2 + (2,2)2 + (1)2 + (14,2)2 +

(17.5)2)0,5 = 22,75 ns.

terlalu besar maka bit rate harus diturunkan

sampai dengan treshold maksimum bit rate yang

bisa dilewatkan dalam system ini yaitu

parameter rise time budget terpenuhi

(Ttotal<Tsys) bisa RZ atau NRZ terpenuhi dan layak,

bisa saja salah satu dari dua line coding tersebut

yang layak walaupun kemungkinannya untuk nilai bit

rate maksimum akan menggunakan NRZ dan bit rate

dibawah threshold maksimum sudah pasti dapat

dilewatkan. Jika output nilai Tsys baik untuk

line coding RZ maupun NRZ lebih besar dari Ttotal

maka system ini bisa diimplementasikan, Rise

Time Budget memenuhi, bit rate bisa dilewatkan

dalam sytem ini hal yang sama dengan treatment

pada kondisi sebelumnya bit rate harus dinaikan

sampai dengan threshold maksimum bit rate yang bisa

dilewatkan dalam system ini yaitu parameter rise

time budget terpenuhi (Ttotal<Tsys) dan bit rate

dibawah threshold maksimum sudah pasti dapat

dilewatkan. Untuk pertama kali gunakanlah kode

RZ apakah Tsys kode RZ bisa lebih besar dari Ttotal,

Jika bisa maka kode RZ bisa diimplementasikan, tetapi

jika Tsys RZ lebih kecil dari Ttotal maka RZ tidak

bisa diimplementasikan. Sesudah menghitung dan

mengetahui RZ tidak bisa, maka akan dilakukan

perhitungan Tsys NRZ. Jika Tsys NRZ lebih besar dari

Ttotal maka system bisa diimplementasikan.

Dari hasil pada langkah ketujuh ini,

Treshold maksimum bit rate yang bisa dilewatkan

dalam system transmisi dari server Gd. AI menuju

Gd. AA yang merupakan titik terpendek dari server

adalah sebesar 11.1 Mbps, apabila bit rate

lebih besar dari 11.1 Mbps system tidak layak,

bisa dilihat dengan indikator rise time budget yang

tidak memenuhi, sedangkan apabila dibawah 11.1

Mbps system layak bisa dilihat dengan indikator

rise time budget yang memenuhi. Pada kondisi bit

rate maksimum 11.1 Mbps didapatkan nilai Tsytem

untuk line coding RZ sebesar 17,5 ns, nilai

Ttotal pada tahap keenam adalah 22,75 ns, Ttotal >

Tsys berarti rise time budget tidak memenuhi untuk

line coding RZ dan system untuk line coding RZ

‘tidak layak’. Nilai Tsystem untuk line coding

NRZ sebesar 63.06 ns, Ttotal 22,75 ns, dalam hal

ini Ttotal < Tsys berarti rise time budget

terpenuhi memenuhi untuk line coding NRZ dan

system layak diimplementasikan dengan line coding

NRZ.

BAB IV

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Perencanaan instalasi Fiber Optik sebagai media

transmisi di area Polinema dilakukan antara Gedung

AI dan Gedung AA dengan jarak keduanya sepanjang

link lintasan kabel 374 m / 0.374 km dengan mode

point to point.

2. Perhitungan Power Link Budget didapatkan sebesar

43 dB.

3. Perhitungan semua sistem Loss didapatkan nilai

Fiber Loss= 0,97 dB, Konektor 1 dB, No splicing (0

dB), Margin Sustem 6 dB, sehingga didapatkan total

System Loss sebesar 7,94 dB.

4. Pin (daya yang diterima di photodetector) yang

didapatkan sebesar

-27.94 dBm. Nilai sensitivitas minimum

sebesar -63 dBm pada kondisi normal. Pin

lebih besar sama dengan Nilai sensitivitas

penerima ( -27.94 dBm >= -63 dBm) artinya

Power Link Budget yang dihitung telah memenuhi

kedua syarat tadi, power link budget cukup

dan layak diimplementasikan.

6. Rise time budget menggunakan line coding NRZ yang

sesuai untuk sistem

komunikasi fiber optik. Syarat Ttotal > Tsys

terpenuhi dengan perhitungan

yang didapatkan nilai Ttotal sebesar 77,34 ns dan

nilai Tsys sebesar 63,06

ns, maka sistem tersebut sudah bisa

diimplementasikan.