Prinsip Fiber Optik

Prinsip fiber optik memiliki cara kerjanya sendiri yang membedakannya dengan kabel twisted pair atau kabel coaxial. Kabel fiber optik dibuat dari serat kaca dan dilapisi dengan kaca bukan tanpa sebab karena kabel ini mengubah sinyal listrik menjadi gelombang cahaya dengan fungsi cermin di dalam kabel

- POINT TO POINT

Point to point, ialah menghubungkan perangkat Optical Line Terminal (OLT) di Central Office (CO) yang terkoneksi dengan perangkat Optical Network Terminal (ONT) pada terminal pelanggan, menggunakan fiber optic dedicated sebagai medianya. OLT dan ONT merupakan perangkat aktif yang masing-masing membutuhkan power dilengkapi dengan optical laser.

Jarak pelanggan dengan central office dapat mencapai hingga 80 km, dan setiap pelanggan disediakan satu dedicated fiber optic dengan full bi-directional bandwidth. Salah satu arsitektur aktif point to point ini ialah Digital Loop Carrier (DLC).

- Star (Point to Multipoint / Active Optical Network/ AON)

Star (Point to Multipoint / Active Optical Network/ AON), arsitektur dengan beberapa perangkat pelanggan yang terkoneksi secara bersama-sama memanfaatkan satu kabel feeder melalui sebuah remote node yang terletak diantara central office dan pelanggan. Sebuah remote node dapat melayani hingga seribu terminal pelanggan

-Karakteristik Fiber Optik

1.   Beroperasi pada kecepatan tinggi (gigabit per detik)

2.   Mampu membawa paket-paket dengan kapasitas besar

3.   Biaya rata-rata pernode cukup mahal

4.   Media dan ukuran konektor kecil

5.   Kebal terhadap interferensi elektromagnetik

6.   Jarak transmisi yang lebih jauh ( 2 - 60 kilometer)

Teknologi fiber optic atau serat cahaya memungkinkan menjangkau jarak yang besar dan menyediakan perlindungan total terhadap gangguan elektrik. Kecepatan transfer data dapat mencapai 1000 mbps serta jarak dalam satu segment dapat labih dari 3.5 km. kabel serat cahaya tidak terganggu oleh lingkungan cuaca dan panas.

Fiber optic merupakan media transmisi terkini untuk standard Ethernet dalam kabel lan. Perbedaan utama dalam hal fungsi antara kabel fiber optic dan kabel electric adalah sebagai berikut:

• Jarak lebih jauh

• Jauh lebih mahal

• Kurang interferensi magnetic, membuatnya lebih lama

• Dapat menunjang keceptan sampai 10Gigabits

Ada dua macam kabel lan dalam piranti optic ini:
• Multimode (MM), menggunakan ukuran diameter fiber optic lebih luas

• Single mode (SM), menggunakan diameter fiber optic sangat kecil.

Jenis ini sangat mahal dikarenakan proses fabrikasinya lebih presisi. Kabel optic ini bisa mencapai jauh lebih panjang dari pada jenis optic MM.

-  Karakteristik Jenis Kabel Single Mode

Karakteristik Komunikasi Fiber Optik
Teknologi komunikasi fiber optik ternyata cukup banyak 

jenis dan karakteristiknya. Jenis dan karakteristik ini akhirnya membuat jenis-jenis konektor, jenis kabel, jenis perangkat yang bervariasi pula. Hal ini dikarenakan perbadaan karakteristik yang juga membuat perbedaan cara kerja dan fitur-fitur yang dihasilkannya.
Teknologi komunikasi fiber optik menjadi terbagi-bagi menjadi beberapa jenis disebabkan oleh dua faktor, yaitu faktor struktural dari media pembawanya dan faktor properti dari sistem transmisinya. Kedua faktor inilah yang menyebabkan perbedaan kualitas dan harga pada komunikasi fiber optik secara garis besar. Faktor struktural lebih banyak berkutat pada fisik dari media pembawanya, yaitu serat kaca. Fisik dari serat tersebut cukup berpengaruh untuk kelangsungan transmisi data. Sedangkan, faktor properti sistem transmisi akan lebih banyak berkutat mengenai bagaimana sinar-sinar data tersebut diperlakukan di dalam media pembawa. Modifikasi dari kedua faktor tersebut akan membuat teknologi fiber optik menjadi bervariasi produknya
Berdasarkan faktor struktur dan properti sistem transmisi yang sekarang banyak diimplementasikan, teknologi fiber optik terbagi atas dua kategori umum, yaitu:

1. Single mode fiber optic
Single mode fiber optic memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, single mode adalah sebuah sistem transmisi data berwujud cahaya yang didalamnya hanya terdapat satu buah indeks sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media tersebut dibentang. Satu buah sinar yang tidak terpantul di dalam media optik tersebut membuat teknologi fiber optik yang satu ini hanya sedikit mengalami gangguan dalam perjalanannya. Itu pun lebih banyak gangguan yang berasal dari luar maupun gangguan fisik saja.
Single mode dilihat dari segi strukturalnya merupakan teknologi fiber optik yang bekerja menggunakan inti (core) serat fiber yang berukuran sangat kecil yang diameternya berkisar 8 sampai 10 mikrometer. Dengan ukuran core fiber yang sedemikian kecil, sinar yang mampu dilewatkannya hanyalah satu mode sinar saja. Sinar yang dapat dilewatkan hanyalah sinar dengan panjang gelombang 1310 atau 1550 nanometer.

2. Multi mode fiber optic
Sesuai dengan nama yang disandangnya, teknologi ini memiliki kelebihan dan kekurangan yang diakibatkan dari banyaknya jumlah sinyal cahaya yang berada di dalam media fiber optik-nya. Sinar yang berada di dalamnya sudah pasti lebih dari satu buah. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, multi mode fiber optic merupakan teknologi transmisi data melalui media serat optik dengan menggunakan beberapa buah indeks cahaya di dalamya. Cahaya yang dibawanya tersebut akan mengalami pemantulan berkali-kali hingga sampai di tujuan akhirnya.
Sinyal cahaya dalam teknologi Multi mode fiber optic dapat dihasilkan hingga 100 mode cahaya. Banyaknya mode yang dapat dihasilkan oleh teknologi ini bergantung dari besar kecilnya ukuran core fiber-nya dan sebuah parameter yang diberi nama Numerical Aperture (NA). Seiring dengan semakin besarnya ukuran core dan membesarnya NA, maka jumlah mode di dalam komunikasi ini
juga bertambah.

Dilihat dari faktor strukturalnya, teknologi Multi mode ini merupakan teknologi fiber optikyang menggunakan ukuran core yang cukup besar dibandingkan dengan single mode. Ukuran core kabel Multi mode secara umum adalah berkisar antara 50 sampai dengan 100 mikrometer. Biasanya ukuran NA yang terdapat di dalam kabel Multi mode pada umumnya adalah berkisar antara 0,20 hingga 0,29. Dengan ukuran yang besar dan NA yang tinggi, maka terciptalah teknologi fiber optik Multi mode ini.
Ukuran core besar dan NA yang tinggi ini membawa beberapa keuntungan bagi penggunanya

- Jenis Kabel Duct

Duct Cable
Kabel duct adalah kabel fiber optik yang instalasinya menggunakan pelindung pipa duct/subduct, kabel ini dipendam dalam tanah (underground). Metode pemasangannya dengan cara galian terbuka (open trench) ataupun boring rojok (manual borring).

- Jenis Kabel Direct Buried

Direct Buried Cable
Direct Buried Cable atau kabel Tanam langsung, merupakan kabel fiber optik yang instalasinya dipendam dalam tanah (underground) dengan metode galian terbuka (open trench) kabel digelar langsung tanpa menggunakan duct/subduct. Jacketingkabel ini didesain lebih tebal daripada kabel duct.

- Jenis Kabel Aerial

Aerial Cable
Aerial Cable (Kabel Udara) merupakan kabel fiber optik yang instalasinya menggantung diudara (aerial). Metode pemasangannya kabel digantung diantara tiang-tiang penyangga. Terdapat 3 jenis kabel Udara yaitu Figure 8, ADSS dan OPGW

- Jenis Konektor Fiber Optik

Pada kabel serat optik, sambungan ujung terminal dapat disebut juga dengan istilah: konektor. Jenis-jenis dari konektor kabel fiber optic ini tersedia dalam beberapa bentuk yang berbeda-beda tergantung kebutuhan implementasinya, dimana biasanya memiliki tipe standar seperti berikut ini:

1. FC (Fiber Connector): digunakan untuk model kabel single-mode dengan akurasi yang sangat tinggi dalam menghubungkan kabel dengan transmitter maupun receiver. Konektor ini menggunakan sistem drat ulir dengan posisi yang dapat diatur, sehingga ketika dipasangkan ke perangkat lain, akurasinya tidak akan mudah berubah.
2. SC (Subsciber Connector): digunakan untuk model kabel single-mode, dengan sistem dicabut-pasang. Konektor ini tidak terlalu mahal, simpel, dan dapat diatur secara manual serta akurasinya baik bila dipasangkan ke perangkat lain.
3. ST (Straight Tip): bentuknya seperti bayonet berkunci hampir mirip dengan konektor BNC. Sangat umum digunakan baik untuk kabel multi mode maupun single mode. Sangat mudah digunakan baik dipasang maupun dicabut.
4. Biconic: Salah satu konektor yang kali pertama muncul dalam komunikasi fiber optik. Saat ini sangat jarang digunakan.
5. D4: konektor ini hampir mirip dengan FC hanya berbeda ukurannya saja. Perbedaannya sekitar 2 mm pada bagian ferrule-nya.
6. SMA: konektor ini merupakan pendahulu dari konektor ST yang sama-sama menggunakan penutup dan pelindung. Namun seiring dengan berkembangnya ST konektor, maka konektor ini sudah tidak berkembang lagi penggunaannya.

Selanjutnya jenis-jenis konektor tipe kecil:

1. LC
2. SMU
3. SC-DC

Selain itu pada bagian konektor tersebut biasanya menggunakan warna tertentu dengan maksud sebagai berikut:

Warna Konektor		Arti	Keterangan
Biru		Physical Contact (PC), 0°	Yang paling umum digunakan untuk serat optik single-mode
Hijau		Angle Polished (APC), 8°	Sudah tidak digunakan lagi untuk serat optik multi-mode
Hitam		Physical Contact (PC), 0°
Abu-abu,	Krem	Physical Contact (PC), 0°	Serat optik multi-mode
Putih		Physical Contact (PC), 0°
Merah			Penggunaan khusus

Dalam standarisasinya kode warna dari selubung luar (jacket) kabel serat optik jenis Patch Cord adalah sebagai berikut:

Warna jacket	Artinya
Kuning	Serat optik single-mode
Orange	Serat optik multi-mode
Aqua	Optimal laser 10 giga 50/125 mikrometer serat optik multi-mode
Abu-Abu	Kode warna serat optik multi-mode, sekarang tidak digunakan lagi
Biru	Kadang masih digunakan dalam model perancangan

- Fusion Splicer

Fusion splicer atau sering dikenal sebagai alat untuk menyambungkan serat optik ini merupakan salah satu alat yang digunakan untuk menyambungkan sebuah core serat optik, dimana serat tersebut terbuat / berbasis kaca, dan mengimplementasikan suatu daya listrik yang telah dirubah menjadi sebuah media sinar berbentuk laser.

Sinar laser tersebut berfungsi untuk memanasi kaca yang terputus pada core sehingga bisa tersambung kembali dengan baik. Perlu kalian ketahui, bahwa fusion splicer ini haruslah memiliki tingkat keakuratan yang cukup tinggi, hal ini ditujukan untuk menghasilkan hasil penyambungan yang sempurna, karena pada saat penyambungan tersebut akan terjadi proses pengelasan media kaca serta peleburan kaca yang akan menghasilkan suatu media, dimana media tersebut akan tersambung dengan utuh tanpa adanya celah-celah, hal ini dikarenakan media tersebut memiliki senyawa yang sama

- Fungsi OTDR

OTDR (Optical Time Domain Reflectometer). Adalah sebuah alat yang digunakan dalam dunia Fiber Optic(FO). Alat ini dapat berfungsi sebagai:

•  pengukur panjang Kabel FO

• Pengukur daya & redaman

• memperkirakan titik Loss

- Fungsi Cleaver

Cleaver Tools ini mempunyai fungsi untuk memotong core yang kulit kabel optic-nya sudah dikupas, perlu kalian ketahui juga bahwa pemotongan core ini wajib menggunakan alat khusus ini, karena pada serat kacanya akan terpotong dengan rapih. Jika proses ini berhasil dilakukan dengan baik maka tahapan selanjutnya, kalian bisa teruskan ke tahap Jointing.

- Fungsi Stripper

Kolom stripper adalah suatu alat yang berbentuk kolom yang berfungsi intuk memisahkan fraksi minyak bumi yang terdiri dari dua atau lebih jenis fraksi. Proses pemisahan dilakukan dengan prinsip perbedaan titik didih antara jenis fraksi yang berada dalam satu campuran yang di sebut dengan stripping. Sebenarnya kolom stripper memiliki fungsi yang mirip dengan kolom destilasi, tetapi stripper hanya melakukan proses pemisahan fraksi tertentu sedangkan kolom destilasi melakukan proses pemisahan hampir keseluruhan dari fraksi yang tergandung dalam minyak bumi.

- Pengertian GPON.

GPON adalah singkatan dari Gigabit Pasive Optical Network yang merupakan salah satu teknologi yang dikembangkan oleh ITU-T via G.984.

GPON mempunyai dominansi pasar yang lebih tinggi dan roll out lebih cepat dibanding penetrasi GEPON. Standar G.984 mendukung bit rate yang lebih tinggi, perbaikan keamanan, dan pilihan protokol layer 2 (ATM, GEM, atau Ethernet).

GPON (Gigabit Capable Passive Optical Network)  adalah teknologi  akses yang diperlukan untuk memberikan layanan multimedia (Voice,data, Video maupun content-content yang lain) bagi pelanggan.

GPON merupakan teknologi berbasis FTTx, yang dapat berupa.

§  FTTH (Fiber to the Home).

§  FTTB (Fiber to the Building).

§  FTTZ (Fiber to the Zone).

§  FTTT (Fiber to the Tower).

§  FTTC (Fiber to the Curb).

Standard ITU-T untuk GPON adalah.

§  G.984.1 : Gigabit-capable passive optical networks (GPON): General characteristics.

§  G.984.2 : Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Physical Media Dependent (PMD) layer specification.

§  G.984.3 : A broadband optical access system with increased service capability by wavelength allocation.

§  G.984.4 : Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): ONT management and control interface specification

Arsitektur Teknology GPON terdiri dari.

§  Optical Line Termination (OLT).

§  Optical Distribution Network (ODN).

§  Optical Network Unit (ONU) atau Optical Network Termination (ONT).

§  Optical Line Termination (OLT).

Ketika data atau sinyal dikirimkan dari OLT, maka ada bagian yang bernama splitter yang berfungsi untuk memungkinkan serat optik tunggal dapat mengirim ke berbagai ONU, untuk ONU sendiri akan memberikan data dan sinyal yang di inginkan oleh pelanggan.

GPON menggunakan TDMA sebagai teknik multiple access upstream dengan data rate sebesar 1.2 Gbps dan menggunakan broadcast kearah downstream dengan data rate sebesar 2.5 Gbps.

Model paketisasi data atau pemaketan data adalah menggunakan GEM (GPON Encapsulation Methode) atau ATM cell untuk membawa layanan TDM dan packet based sehingga GPON memiliki efisiensi bandwidth yang lebih baik dari BPON, yaitu.

§  Efisiensi Bandwidth GPON adalah sebesar 93 %.

§  Efisiensi Bandwidth BPON adalah 70 %.

Pada prinsipnya PON adalah sistem point to multipoint, yang menggunakan splitter sebagai pembagi jaringannya, da arsitektur sistem GPON berdasarkan pada TDM (Time Division Multiplexing) sehingga mendukung layanan T1, E1 dan DS3.

Komponen GPON.
Network Management System (NMS).
NMS merupakan perangkat lunak yang berfungsi untuk mengontrol dan mengkonfigurasi perangkat GPON, dan letak NMS ini bersamaan di dekat OLT namun berbeda ruangan, sedangkan konfigurasi yang dapat dilakukan oleh NMS adalah OLT dan ONT.

Selain itu NMS dapat mengatur layanan GPON seperti POTS , VoIP , dan IPTV. NMS ini menggunakan platform Windows dan bersifat GUI (Graffic Unit Interface)maupun command line. NMS memiliki jalur langsung ke OLT , sehingga NMS dapat memonitoring ONT dari jarak jauh.

Optical Line Terminal (OLT).
OLT menyediakan interface antara sistem PON dengan penyedia layanan (service provider) data, video, dan jaringan telepon. Bagian ini akan membuat link ke sistem operasi penyedia layanan melalui Network Management System (NMS).

Optical Distribution Cabinet (ODC).
ODC (Optical Distribution Cabinet) adalah jaringan optik antara perangkat OLT sampai perangkat ODC. Letak dari ODC ini adalah terletak di rumah kabel.ODC menyediakan sarana transmisi optik dari OLT terhadap pengguna dan sebaliknya. Transmisi ini menggunakan komponen optik pasif.

Optical Distribution Pack (ODP).
Instalasi atau terminasi yang bagus dari serat adalah persyaratan utama untuk menjamin kemampuan transmisi pada kabel serat optik.

Syarat utama DP adalah.

§  DP dapat diubah tanpa mengganggu kabel yang sudah terpasang dengan cara melebihkan kabel serat optik beberapa meter.

§  Setiap DP harus punya ruangan untuk memuat splitter.

§  DP harus memiliki akses dari sisi depan.

§  Setiap DP harus memiliki penutup depan untuk melindungi orang dari cahaya laser yang langsung keluar dari ujung serat.

§  DP harus mempunyai ruang untuk memuat dan memandu kabel serat optik.

Optical Network Termination (ONT)
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 di letakkan di sisi pelanggan, sebagai bontoh salah satu perangkat ONU yang digunakan oleh PT. Telkom Indonesia adalah ZTE ZXA10 FN62X dari pabrikan perangkat jaringan ZTE.

Keunggulan / kelebihan GPON Teknologi Jaringan.

§  Mendukung aplikasi triple play (suara,data, dan video) pada layanan FTTx yang dilakukan melalui satu core fiber optik.

§  Dapat membagi bandwidth sampai 32 ONT.

§  GPON mengurangi penggunaan banyak kabel dan peralatan pada kantor pusat bila di bandingkan dengan arsitektur point to point. Hanya satu port optik di central office (menggantikan multiple port).

§  Alokasi bandwidth dapat diatur.

§  Biaya maintenance yang murah karena menggunakan komponen pasif.

§  Transparan terhadap laju bit dan format data.

§  GPON dapat secara fleksibel mentransferkan informasi dengan laju bit dan format yang berbeda karena setiap laju bit dan format data ditransmisikan melalui panjang gelombang yang berbeda. Laju bit 1.244 Gbit/s untuk upstream dan 2.44 Gbit/s untuk downstream.

§  Biaya pemasangan, pemeliharaan dan pengembangan lebih effisien, hal ini dikarenakan arsitektur jaringan GPON lebih sederhana dari pada arsitektur jaringan serat optik konvensional.

Kekurangan / kelemahan GPON Teknologi Jaringan.

§  Model layering yang kompleks.

§  Lebih mahal dibandingkan GEPON.

§  Transceiver pada laju 2.4 Gbps saat ini mahal.

§  Bandwidth upstream terbatas pada hingga 622 Mbps saat ini.