PERANCANGAN FTTH MENGGUNAKAN OPTISYSTEM
7.3 Dasar Teori
1. Pendahuluan
FTTH (Fiber To The Home) merupakan infrastruktur akses yang menggunakan teknologi fiber optik. Sebagai salah satu media transmisi terbaik, fiber optik mampu mendeliver layanan diatas 2 Gbps. Oleh sebab itu, banyak operator telekomunikasi yang sudah menggunakan teknologi tersebut. Selain digunakan untuk jaringan ke rumah pelanggan, jaringan lain yang menggunakan fiber optic diantaranya FTTB, FTTC, dan FTTZ.
2. Perkembangan Jaringan Kabel Lokal
Konfigurasi jaringan akses fiber FTTx sama hal seperti jaringan akses tembaga dimana terdapat segmen-segmen catuan. Pada jaringan FTTx terdapat catuan kabel Feeder, catuan kabel distribusi, catuan kabel Drop, catuan kabel Indoor dan perangkat aktif seperti OLT dan ONU/ONT seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar 8.1 Jaringan Kabel Lokal Fiber Optik
3. FTTH (Fiber To The Home)
Titik konversi optik terletak didalam rumah pelanggan, terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga indoor hingga beberapa puluh meter saja. FTTH dapat dianalogikan sebagai pengganti Terminal Blok (TB).
Gambar 8.2 Elemen FTTH
1. Data dikirim ke Metro-E kemudian ke OLT menuju ODF yang ditransmisikan menggunakan patch cord.
2. Dari ODF dikirim ke ODC menggunakan kabel feeder atau biasa disebut kabel primer.
3. Dari ODC dikirim ke ODP menggunakan kabel distribusi atau disebut kabelsekunder.
4. Kemudian dari ODP ke Roset (OTP tidak perlu dipasang karena dapat menimbulkan redaman yang tinggi).
5. Kemudian dari Roset ke ONT yang diberikan spliter 3 layanan yaitu telepon, internet dan Iptv.
Keterangan :
a. OTB : Optical Terminal Block
b. OTP : Optical Termination Premises
c. ONT : Optical Network Termination
d. ODP : Optical Distribution Point
e. ODF : Optical Distribution Frame
f. ODC : Optical Distribution Cabinet
g. OLT : Optical Line Termination
h. ONU : Optical Network Unit
Gambar 8.3 Perangkat FTTx
1. Passive Optical Network (PON)
Passive Optical Network (PON) merupakan salah satu alternatif yang bisa menggantikan teknologi tembaga untuk narrow-band dan broadband. Berdasarkan definisinya Passive Optical Network (PON) adalah jaringan point-to-multipoint berbasis fiber optic yang memiliki elemen pembagi optik (Optical Splitter) yang berfungsi sebagai penyalur data pada beberapa tujuan. Elemen pembagi tersebutbersifat pasif artinya tidak melakukan manipulasi sinyal seperti penguatan sinyal optik. PON pertama kali dibuat oleh FSAN (Full Service Access Network yang kemudian distandarisasi oleh ITU-T (A/BPON, GPON) or IEEE (EPON).
Gambar 8.4 Jaringan Passive Optical Network (PON)
Dengan teknologi fiber optik beberapa layanan hanya menggunakan satu saluran kabel, seperti misalnya telepon, data, dan video. Salah satu teknologi Wavelength Division Multiplexer (WDM)memungkinkan terjadinya beberapa layanan yang menggunakan satu jalur kabel. Sinyal optik downstream dan upstream merupakan dua buah sinyal yang berbeda panjang gelombangnya dan dilewatkan pada jalur yang sama. Sinyal tersebut digabungkan dan dipisahkan pada ujung jaringan, baik disisi service provider maupun di sisi pelanggan.
Sinyal downstream adalah berupa paket-paket yang dikirimkan dengan cara broadcast lewat sebuah fiber, kemudian Optical Splitter akan mengirimkan paket-paket tersebut ke semua end-point. Jadi setiap ujung (terminal) akan menerima paket data yang sama untuk kemudian disaring hanya data tertentu yang akan diproses. Untuk menjaga keamanan data maka setiap paket atau frame dapat dienkripsi terlebih dahulu.
Gambar 8.5 Ilustrasi paket data sampai end-point
Karena kemampuan untuk mentransfer dengan bandwith yang tinggi dan jarak yang jauh (sekitar 20 sampai 30 km), PON biasa digunakan untuk jaringan metro atau untuk mobile backhaul, yaitu koneksi antara Core Network satu dengan Core Network lainnya. Jaringan PON memiliki beberapa tipe. Tipe-tipe yang populer antara lain:
• EPON , dengan bit rate 1,25 Gbps
• GPON, dengan bit rate 2.5 Gbps
2. Perancangan Desain FTTH dengan Optisystem
Optisystem adalah desain yang komprehensif software suite yang memungkinkan pengguna untuk merencanakan, tes, dan mensimulasikan link optik di lapisan transmisi jaringan optik modern. Software ini memiliki semua modul yang
berkaitan dengan jaringan fiber optik seperti; transmitter, amplifier, multiplexer, fiber optik itu sendiri, receiver, filter optik, splitter, dan lainnya. Untuk pengetesan performansi dapat digunakan visualizer library meliputi; optical power meter, BER analyzer.
Dalam melakukan perancangan jaringan FTTX, ada beberapa poin penting yang harus kita tentukan terlebih dahulu, diantaranya:
1. Jarak dari sentral s/d pelanggan.
2. Daya pancar di sentral.
3. Panjang gelombang yang digunakan.
4. Penggunaan penguat atau amplifier.
5. Berapa kali sambungan kabel.
6. Responsivitas perangkat penerima.
Setelah kalian mengetahui requirements dari beberapa poin tersebut, jadikanlah nilai tersebut sebagai tolok ukur atau standar dalam menentukan kualitas jaringan. Dalam perancangan jaringan kabel optik ada 2 cara :
1. One stage
cara 1 stage hanya menggunakan splitter pasif 1:32 di posisi ODC. 1-stage lebih diperuntukkan untuk wilayah VIP dan berkelas serta customer enterprise seperti hotel berbintang, office, mall, dll.
2. Two stage
2-stage menggunakan splitter pasif 1:4 di ODC dan 1:8 di ODP. Peruntukan 2- stage adalah untuk jaringan perumahan kelas menengah ke bawah, sedangkan
3. Perangkat Optik Optisystem
a. Optical Power Meter (OPM)
Optical Power Meter berfungsi untuk melihat pengukuran dari daya loss yang terdapat pada jaringan tersebut berupa angka dengan dua satuan yaitu W dan dBm.
Gambar 8.6 Optical Power Meter Optisystem
b. BER
Bit Error Rate berfungsi untuk mengevaluasi perancangan yang dibuat. Ketentuannya adalah nilai BER tidak boleh lebih besar dari 1×10-9(BER ≤ x10-9), sedangkan Q-factor harus lebih dari 6 (Q ≥ 6). Untuk power tidakada kriteria/acuan khusus melainkan harus disesuaikan dengan responsivitas perangkat penerima (receiver).
Gambar 8. 7 BER Analyzer Optisystem
c. Optical Receiver
Optical receiver berfungsi untuk menangkap semua cahaya yang dikirimkan dari optical transmitter. Setelah mendapatkan cahaya dari media fiber optic, maka sinyal ini akan di decode menjadi sinyal-sinyal digital yang berisi informasi.
Gambar 8. 8 Optical Receiver Optisystem
d. Connector
Connector adalah slot yang menghubungkan kabel fiber optic dengan perangkat jaringan fiber optic.
Gambar 8.9 Connector Optisystem
e. Splitter
Splitter adalah optical fiber coupler yang berfungsi untuk membagi sinyal optik menjadi beberapa path (multiplepath) atau sinyal-sinyal kombinasi dalam satu jalur.
Gambar 8.10 Power Splitter Optisystem
f. Kabel Fiber Optik (Single Mode)
Transmisi cahaya yang terdapat dalam kabel optik single mode hanya terdapat satu buah indeks sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media tersebut terbentang sehingga tidak terjadi banyak gangguan dalam perjalanan transmisi data.
Gambar 8.11 Kabel Fiber Optik Single Mode Optisystem
g. Transmitter
Transmitter adalah perangkat yang menjadi tempat awal penerimaan informasi data yang dikirimkan ke fiber optik. Informasi data tersebut berupa pulsa elektronik yang kemudian diproses dan diterjemahkan menjadi informasi yang sama, tetapi dalam bentuk pulsa cahaya.
Gambar 8.12 Transmitter Optisyste
4. Simulasi Desain FTTH Menggunakan OptiSystem
4.1 Tujuan Simulasi
Simulasi dilakukan untuk mengetahui kinerja sistem jaringan FTTH yang dirancang, serta mengukur parameter-parameter penting seperti daya terima (received power), Bit Error Rate (BER), dan Q-Factor pada berbagai skenario konfigurasi jaringan.
4.2 Langkah-Langkah Simulasi
- Buka Software OptiSystem
- Jalankan aplikasi OptiSystem dan buat proyek baru.
- Desain Topologi Jaringan
- Tambahkan komponen: transmitter, fiber optik, splitter, amplifier (jika diperlukan), dan optical receiver.
- Susun topologi sesuai konfigurasi FTTH yang akan disimulasikan (misalnya one-stage atau two-stage).
- Konfigurasi Parameter Komponen
- Atur panjang gelombang transmitter (biasanya 1310 nm atau 1550 nm).
- Atur panjang fiber sesuai jarak antar node.
- Atur rasio splitter, misalnya 1:32 (one-stage) atau 1:4 dan 1:8 (two-stage).
- Konfigurasi responsivitas receiver sesuai spesifikasi alat yang digunakan di dunia nyata.
- Pengujian dan Analisis
- Jalankan simulasi.
- Gunakan Optical Power Meter untuk melihat daya sinyal di setiap titik.
- Gunakan BER Analyzer untuk mengevaluasi kualitas sinyal.
- Catat hasil power, BER, dan Q-Factor untuk masing-masing konfigurasi.
5. Analisis Hasil Simulasi
| Parameter | Target Ideal | Hasil Simulasi (Contoh) |
| Power Receiver | Disesuaikan dengan RX Sensitivity | -18 dBm |
| BER | ≤ 1 x 10⁻⁹ | 2.1 x 10⁻¹⁰ |
| Q-Factor | ≥ 6 | 9.5 |
Jika hasil simulasi tidak memenuhi parameter ideal, maka perlu dilakukan optimasi seperti penambahan amplifier, pengurangan panjang fiber, atau penyesuaian splitter.
Kesimpulan – Perancangan FTTH Menggunakan OptiSystem
Berdasarkan hasil kajian teori dan simulasi perancangan jaringan FTTH (Fiber To The Home) menggunakan software OptiSystem, dapat disimpulkan bahwa teknologi fiber optik merupakan solusi paling efektif untuk memenuhi kebutuhan akses jaringan berkecepatan tinggi di era digital saat ini. FTTH memungkinkan pengiriman data, suara, dan video secara simultan hanya melalui satu saluran fiber, dengan kualitas transmisi yang stabil, minim gangguan, serta mampu menjangkau jarak jauh hingga 20–30 km tanpa penurunan performa yang signifikan.
Perancangan dilakukan dengan mempertimbangkan berbagai aspek teknis seperti jarak antar node, daya pancar dari sentral, panjang gelombang yang digunakan, responsivitas perangkat penerima, serta jenis topologi yang diterapkan (one-stage atau two-stage). Simulasi juga memperlihatkan pentingnya pemilihan perangkat pasif seperti splitter dan konektor, serta komponen aktif seperti transmitter dan receiver, untuk menjaga integritas sinyal selama proses transmisi.
Dalam simulasi jaringan FTTH menggunakan OptiSystem, diperoleh data bahwa sistem dapat berjalan optimal apabila memenuhi beberapa parameter kunci, antara lain daya terima (received power) yang sesuai dengan sensitivitas perangkat penerima (receiver), nilai Bit Error Rate (BER) yang lebih kecil dari atau sama dengan 1 x 10⁻⁹, serta nilai Q-Factor minimal sebesar 6. Parameter-parameter ini menjadi acuan dalam menilai kualitas dan keandalan jaringan.
Contoh hasil simulasi menunjukkan bahwa daya terima sebesar -18 dBm, BER sebesar 2.1 x 10⁻¹⁰, dan Q-Factor sebesar 9.5 sudah menunjukkan performa jaringan yang baik dan layak untuk diimplementasikan. Namun, apabila hasil simulasi tidak memenuhi standar parameter tersebut, maka perlu dilakukan optimasi jaringan, seperti menambahkan optical amplifier, mengurangi panjang kabel fiber optik, atau menyesuaikan rasio pembagi sinyal (splitter) untuk mengurangi redaman.
Software OptiSystem terbukti menjadi alat bantu yang sangat berguna dalam proses perancangan dan evaluasi sistem jaringan optik modern. Dengan fitur-fitur lengkap seperti Optical Power Meter, BER Analyzer, dan berbagai modul jaringan optik lainnya, OptiSystem memberikan fleksibilitas dan akurasi dalam melakukan pengujian berbagai skenario jaringan. Hal ini sangat penting untuk memastikan bahwa jaringan FTTH yang dirancang dapat memenuhi kebutuhan pelanggan baik dari segi kualitas layanan, efisiensi biaya, maupun skalabilitas di masa depan.
Secara keseluruhan, perancangan dan simulasi FTTH menggunakan OptiSystem memberikan pemahaman menyeluruh terhadap komponen, parameter, serta langkah-langkah teknis yang dibutuhkan dalam membangun infrastruktur jaringan optik yang andal. Hasil ini menjadi dasar penting dalam proses implementasi di dunia nyata, khususnya untuk penyedia layanan internet, institusi pendidikan, dan kawasan perumahan atau komersial yang membutuhkan koneksi berkecepatan tinggi dengan tingkat kestabilan tinggi.
