Fiber Optic

Fiber optic, prinsip kerja fiber optic, teknologi point to point fiber optic/metro-e dan teknologi point to multipoint (FTTx)

 

A.  Pengertian Fiber Optik

Apa itu fiber optik? Pengertian Fiber Optik adalah suatu jenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus, dan digunakan sebagai media transmisi karena dapat mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu lokasi ke lokasi lainnya dengan kecepatan tinggi.

 

Ukuran fiber optik ini sangat kecil dan halus (diameternya hanya 120 mikrometer), bahkan lebih kecil dari helaian rambut manusia. Komponen jaringan ini memiliki kecepatan transmisi yang tinggi dengan menggunakan pembiasan cahaya sebagai prinsip kerjanya. Sumber cahaya yang digunakan untuk proses transmisi adalah laser atau LED.

 

Fiber optik  atau serat optik menjadi salah satu komponen yang cukup populer dalam dunia telekomunikasi belakangan ini. Pasalnya, kabel jaringan tersebut memiliki kecepatan akses yang tinggi sehingga banyak digunakan sebagai saluran komunikasi.

 

Jenis-Jenis Kabel Fiber Optik

Setelah memahami apa pengertian fiber optik, selanjutnya kita juga perlu mengetahui apa saja jenisnya. Fiber optik dibedakan menjadi dua jenis yang didasarkan pada mode transmisinya. Adapun jenis fiber optik yaitu:

 

1.   Fiber Optik Single Mode

Kabel fiber optik single mode yaitu kabel jaringan yang memiliki transmisi tunggal, sehingga hanya bisa menyebarkan cahayanya hanya melalui satu inti dalam suatu waktu.

 

Jenis fiber optik ini memiliki inti berukuran kecil dengan diameter sekitar 9 mikrometer yang digunakan untuk mentransmisikan gelombang cahaya dari sinar inframerah dengan panjang gelombang 1300-1550 nanometer.

 

2.   Fiber Optik Multimode

Kabel fiber optik multimode merupakan kabel yang dapat mentransmisikan banyak cahayan dalam waktu bersamaan karena memiliki ukuran inti besar yang memiliki diameter sekitar 625 mikrometer.

 

Kabel jenis ini biasanya digunakan untuk keperluan komersial yang pada umumnya diakses banyak orang. Fiber optik ini mengirimkan sinar inframerah yang memiliki panjang 850-1300 nanometer.

 

Tipe Kabel Fiber Optik

Berikut ini adalah beberapa tipe kabel fiber optik yang umum digunakan:

·      Tight Buffer (Indoor/Outdoor)

·      Breakout Cable (Indoor/Outdoor)

·      Aerial Cable/Self-Supporting

·      Hybrid & Composite Cable

·      Armored Cable

·      Low Smoke Zero Halogen (LSZH)

·      Simplex cable

·      Zipcord cable

 

Variabel                                  Single-Mode                          Multi-Mode

Besar diameter core               5-10 mikrometer                     50, 62.5 dan 100 mikrometer

Jenis cahaya                           Laser infrared                          LED

Banyak pancaran cahaya      Satu                                         Beberapa

Jenis pancaran cahaya          1319 dan 1510 Nanometer     850 dan 1300 nanometer

Jarak pancaran cahaya          30-100 kilometer                     500 meter - 2 Kilometer

Bandwidth                               Up to 10 Gbps                         Up to 1Gbps

Biaya                                       Cenderung lebih mahal           Cenderung lebih murah

 

 

Fungsi Fiber Optik /  Serat Optik

Mengacu pada pengertian fiber optik di atas, fungsi serat optik pada dasarnya sama seperti kabel lainnya, yaitu untuk menghubungkan antar komputer dalam suatu jaringan komputer.

 

Letak perbedaan antara fiber optik dengan jenis kabel lainnya adalah kemampuannya dalam memberikan kecepatan tinggi dalam hal akses dan transfer data. Selain itu, serat optik juga tidak mengalami gangguan elektromagnetik seperti halnya kabel lainnya karena pada kabel ini tidak terdapat arus listrik.

 

Selain karena kelebihan fiber optik tersebut proses instalasi juga harus dilakukan oleh para ahli sehingga membuat biaya instalasinya menjadi lebih mahal. Pada umumnya perusahaan operator telekomunikasi lebih memilih memakai kabel fiber optik karena berbagai kelebihannya tersebut.

 

Komponen Fiber Optik

 

 

Fiber optik terdiri dari beberapa bagian yang memiliki fungsi masing-masing. Berikut ini adalah beberapa bagian kabel fiber optic:

 

1.   Bagian Inti (Core)

Bagian inti fiber optik terbuat dari bahan kaca dengan diameter yang sangat kecil (diamaternya sekitar 2 μm sampai 50 μm). Diameter serat optik yang lebih besar akan membuat performa yang lebih baik dan stabil.

2.   Bagian Cladding

Bagian cladding adalah bagian pelindung yang langsung menyelimuti serat optik. Biasanya ukuran cladding ini berdiameter 5 μm sampai 250 μm.

 

Cladding terbuat dari bahan silikon, dan komposisi bahannya berbeda dengan bagian core. Selain melindungi core, cladding juga berfungsi sebagai pemandu gelombang cahaya yang merefleksikan semua cahaya tembus kembali kepada core.

 

3.   Bagian Coating / Buffer

Bagian coating adalah mantel dari serat optik yang berbeda dari cladding dan core. Lapisan coating ini terbuat dari bahan plastik yang elastis.

 

Coating berfungsi sebagai lapisan pelindung dari semua gangguan fisik yang mungkin terjadi, misalnya lengkungan pada kabel, kelembaban udara dalam kabel.

 

4.   Bagian Strength Member & Outer Jacket

Lapisan ini merupakan bagian yang sangat penting karena menjadi pelindung utama dari sebuah kabel fiber optik. Lapisan strength member dan outer jacket adalah bagian terluar dari fiber optik yang melindungi inti kabel dari berbagai gangguan fisik secara langsung.

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 (International Telecommunication Union Telecommunication Standarization Sector) 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). Prinsip Kerja GPON GPON merupakan teknologi FTTx yang dapat mengirimkan informasi sampai ke pelanggan menggunakan kabel optik 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. Pengertian GEPON. GEPON adalah singkatan dari Gigabit Ethernet Passive Optical Network yang merupakan teknik akses optik kecepatan tinggi yang telah distandarisasi menurut IEEE 802.3ah EFM (Ethernet in the First Mile) sehingga dapat digunakan pada konfigurasi point to multipoint. GPON merupakan salah satu teknologi yang dikembangkan oleh ITU-T via G.984. Lapis physical media dependent pada EPON/GEPON dapat mendukung maksimum 1.25 Gbps (laju data efektif 1.0 Gbps) untuk trafik downstream dan upstream. Komponen GEPON. ONU (Optical Network Unit) atau ONT (Optical Network Terminal). Dalam perangkat ONU menyediakan pengubah opto-electrical (melewatkan informasi yang diubah dari framework serat optik menjadi framework logam listrik. ONU merupakan suatu titik pembatasan, dimana merupakan akhir dari aliran optik jaringan pembawanya dan merupakan awal dari jaringan akses pelanggan. Optical Network Unit (ONU) ONU adalah elemen pada sisi pelanggan FTTH yang menyediakan antarmuka pelanggan menuju PON. Dalam perangkat ONU menyediakan pengubah opto-electrical (melewatkan informasi yang diubah dari framework serat optik menjadi framework logam listrik. ONU merupakan suatu titik pembatasan, dimana merupakan akhir dari aliran optik jaringan pembawanya dan merupakan awal dari jaringan akses pelanggan. Optical Line Terminal (OLT) OLT adalah elemen jaringan Fiber To The Home (FTTH) yang menyediakan antarmuka PON menuju core IP/Ethernet dan jaringan operasi. OLT (Optical Line Terminal/Termination) OLT dtempatkan pada CO (Central Office), dihubungkan ke ONU melalui PON dengan kabel fiber, splitter dan komponen pasif lain. OLT diatur oleh EMS, yang memiliki tanggung jawab fungsional meliputi konversi sinyal optik-keelektrik dan elektrik-ke-optik, control transmisi bidireksional, multpleksing/demultipleksing sinyal dan layanan, perutean/switching paket, fungsi operasi, administrasi, dan pemeliharaan (OAM), konvesi PON dan jaringan, dan fungsi antarmuka. Perbedaan ONT dan ONU. ONU masih membutuhkan perangkat NT (Network Terminal) di bagian pelanggan, sedangkan ONT bisa langsung dihubungkan dengan user equipment, dan maksimal jumlah ONU/ONT dalam GE-PON yang bisa digunakan yaitu 32 ONU. Passive Optical Splitter. Splitter merupakan perangkat yang membagi daya optik menjadi N jalur terpisah menuju pelanggan yang berfungsi sebagai penghubung antara OLT dengan ONU untuk mentransmisikan sinyal input optik arah downlink menuju port multi output, dan bisa membagi satu serat optik kedalam multi user dimana bandwidth dari serat tersebut di bagi-bagi untuk arah uplink, me-multiplexing kanal-kanal sinyal optik ONU menuju satu serat optik. Kelebihan GEPON. Biaya lebih murah dibanding GPON. Ada beberapa alasan GEPON menjadi teknologi yang murah dibanding GPON. Salah satunya adalah karena perbedaan line coding yang digunakan. GPON menggunakan teknik Non-Return to Zero (NRZ) untuk pengkodean yang bertujuan untuk mencapai efisiensi bandwidth hingga 100%, karena syarat yang cukup ketat inilah desain perangkat transceiver menjadi lebih susah dan mahal. Kekurangan GEPON adalah. § Bandwidth lebih rendah dibanding GPON, GPON pada arah downstream dapat membawa kecepatan hingga 2.448 Gbps, sedangkan GEPON hanya bisa membawa 1.25 Gbps. § Masalah interoperabilitas, karena banyak detail dalam standar IEEE 802.3ah yang belum dijelaskan, maka ini mendorong vendor untuk berinovasi. Namun di satu sisi ini membuat bingung pasar dan kurangnya interoperabilitas. Misalnya, EPON Jepang tidak bisa bekerja dengan EPON Cina. Optical Network Unit (ONU) atau Optical Network Terminal (ONT) merupakan perangkat di sisi pelanggan yang menyediakan interface baik data, voice, maupun video. Fungsi utama ONU ini adalah menerima trafik dalam format optik dan mengkonversinya menjadi bentuk yang diinginkan, seperti data, voice, dan video. Sumber Referensi: Mas Sun. 2018. Pengertian GPON dan GEPON Teknologi Jaringan. Tersedia secara online pada alamat link ini: https://itwae.blogspot.com/2018/04/pengertian-gpon-dan-gepon-teknologi.html. Uknown. 2016. Optical Network Unit (ONU) atau Optical Network Terminal (ONT). Tersedia secara online pada alamat link ini: http://misbahkhusudur.blogspot.com/2016/04/optical-network-unit-onu-atau-ont.html

Topologi Fiber Optic dengan 2 Router

 

Topologi Fiber Optik Packet Tracer

Di bawah ini adalah topologi jaringan fiber optik yang akan kita bahas, terdiri dari 2 buah Router seri Router-PT. Dua buah router yang disediakan tentunya akan dihubungkan dengan kabel fiber optik, untuk kemudian di Routing agar klien A dan Klien B bisa terhubung.

Begitu juga pada PC menggunakan module PT-HOST-NM-1FFE yang memiliki port fiber optik, yang kemudian dihubungkan ke router menggunakan kabel Fiber Optik. Berikut topologi yang akan kita gunakan.

Topologi fiber optik dan router

Berikut adalah pengaturan ip address dari topologi di atas.

Tabel pengaturan IP address

Konfigurasi IP Pada Router

Silahkan klik perangkat Router kemudian pilih Tab CLI dan ketikan perintah yang bercetak tebal di bawah ini :

Memberikan IP Address Router1

Router>en
Router#conf t
Router(config)#int fa4/0
Router(config-if)#ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no sh
Router(config-if)#ex
Router(config)#int fa5/0
Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no sh
Router(config-if)#ex
Router(config)#ex
Router#

Memberikan IP Address Router2

Router>en
Router#conf t
Router(config)#int fa4/0
Router(config-if)#ip address 10.10.10.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no sh
Router(config-if)#ex
Router(config)#int fa5/0
Router(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no sh
Router(config-if)#ex
Router(config)#ex
Router#

Konfigurasi Routing Router1

Router#conf t
Router(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.10.10.2
Router(config)#ex
Router#

Konfigurasi Routing Router2

Router#conf t
Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.10.10.1
Router(config)#ex
Router#

Jangan lupa simpan konfigurasi dengan perintah :
Router#copy running-config startup-config

Konfigurasi PC Klien

Setelah tadi melakukan konfigurasi Router hingga melakukan routing, tahapan selanjutnya adalah melakukan konfigurasi PC.

Mengganti modul 

Patikan power dari PC, kemudian drag and drop modul asal dan pasang modul baru dengan kode PT-HOST-NM-1FFE. Kemudian hubungkan PC ke Router dengan menggunakan kabel jenis Fiber Optik.

Konfigurasi IP PC0 dan PC1.

Klik PC kemudian pilih Tab Desktop dan IP Confguration. Berikan IP address berikut subnetmask dan gateway.

Pengaturan IP address untuk PC0

Pengaturan IP address untuk PC1

Pengecekan koneksi 

Pengecekan koneksi antara PC0 dengan PC1 yang dihubungkan dengan melalui kabel Fiber Optic dengan melewati 2 router yang berbeda IP address. Gunakan perintah PING untuk melakukan pengecekan.

Tes koneksi PC0 ke PC1

Demikian penjelasan