Dalam perkembangan dan trend teknologi NGN, Teknologi SDH memiliki Kemampuan delivery bandwidth yang cukup besar, saat ini mencapai STM-64 (10 Gbps). Kemampuan yang besar ini juga diikuti dengan resiko hilangnya informasi yang cukup besar pada saat performansi jaringan turun dibawah standar atau terjadi jaringan failure. Hal ini tentu tidak dikehendaki oleh operator, karena terjadinya failure atau turunnya performansi jaringan juga berarti hilangnya pendapatan dan kesempatan. Untuk itu jaringan transmisi ini harus memiliki kehandalan dan performansi yang baik dengan menerapkan standar performansi dan proteksi yang sesuai. Dua diantara parameter-parameter yang penting pada jaringan transmisi NGN yang menggunakan media fiber optik adalah redaman dan dispersi.
Permasalahan redaman dan dispersi mempunyai hubungan yang erat dengan penentuan jenis kabel optik yang akan digunakan dalam perencanaan jaringan transmisi SDH. Hal ini juga berkaitan dengan penentuan panjang gelombang yang digunakan pada tiap-tiap kabel optik
A. Redaman
Menurut rekomendasi ITU-T G.0653E, kabel serat optik harus mempunyai koefisien redaman 0.5 dB/km untuk panjang gelombang 1310 nm dan 0.4 dB/km untuk panjang gelombang 1550 nm. Tapi besarnya koefisien ini bukan merupakan nilai yang mutlak, karena harus mempertimbangkan proses pabrikasi, desain & komposisi fiber, dan desain kabel. Untuk itu terdapat range redaman yang masih diijinkan yaitu 0.3-0.4 dB/km untuk panjang gelombang 1310 nm dan 0.17-0.25 dB/km, untuk panjang gelombang 1550. Selain itu, koefisien redaman mungkin juga dipengaruhi spektrum panjang gelombang yang diperoleh dari hasil pengukuran pada panjang gelombang yang berbeda.
Secara sederhana, maka besarnya redaman (l) pada section kabel dapat dirumuskan sebagai berikut :
dimana,
an = koefisien redaman fiber ke-n dalam elementary cable section;
Ln = panjang fiber ke-n;
m = jumlah total concatenated fiber dalam elementary cable section;
as = mean splice loss;
c = jumlah splices dalam elementary cable section;
ac = mean loss of line connectors;
y = jumlah line connectors dalam elementary cable section (jika tersedia).
Pemberian parameter-parameter ini harus dialokasikan untuk margin kabel yang sesuai dengan modifikasi disain implementasi kabel (additional splices, extra cable lengths, ageing effects, temperature variations, dan lain-lain). Perumusan di atas belum mempertimbangkan faktor loss perangkat konektor. Maksudnya adalah loss yang digunakan untuk splice dan konektor.
Gambar 1. Spektrum Fiber Optik (Redaman, Dispersi dan Panjang Gelombang)
Sumber:3rd Annual SDH & WDM Optical Networking Conference,1999
B. Dispersi Kromatis
Dispersi adalah peristiwa pelebaran pulsa yang disebabkan oleh keterbatasan material dan efek linear seperti polarisasi, material dan lainnya. Faktor dispersi ini akan mempengaruhi kualitas sinyal yang akan ditransmisikan dalam jaringan. Salah satu dispersi yang paling dominan dalam jaringan optik adalah dispersi kromatis.
Koefisien dispersi kromatik harus mempertimbangkan beberapa faktor sebagai berikut :
– Range panjang gelombang yang didijinkan yaitu l0min = 1300 nm and l0max = 1324 nm;
– Nilai slope maksimum yang diijinkan yaitu S0max = –0.093 ps/(nm2 • km)
Batasan koefisien dispersi kromatik untuk rentang panjang gelombang 1260-1360 nm dapat dirumuskan sebagai berikut :
Catatan :
– Besarnya l0min, l0max dan S0max untuk koefisien dispersi magnitudes D1 and D2 sama atau lebih kecil dengan koefisien dispersi kromatik seperti dalam tabel:
Tabel 1. Besarnya koefisien dispersi kromatik terhadap panjang gelombang
– Pergunakanlah besaran D1(l) di atas untuk mendapatkan estimasi dispersi maksimum pada panjang gelombang 1550 nm.
– Untuk kapasitas dan sistem yang besar, mungkin lebih sesuai menggunakan range yang lebih rendah l0min, l0max, atau nilai S0max lebih kecil.
– Untuk pengukuran koefisien dispersi kromatik pada single mode fibre untuk routine basis tidak diperlukan.
C. Perkiraan Budget Link
Parameter redaman dan dispersi merupakan parameter penting yang digunakan dalam perhitungan Budget Link transmisi NGN. Berdasarkan kedua parameter itu dan beberapa koefisien lainnya, seorang perencana jaringan yang melakukan perhitungan perkiraan budget link dapat menghitung nilai Daya transmit dan daya penerima sistem transmisi dan menyesuaikan disain agar dapat memenuhi kebutuhan standar daya di sisi penerima.
C.1 Batas Minimum
Batas minimum : merupakan harga terbaik yang didapat sesuai dengan perhitungan secara teoritis. Rumus yang digunakan :
Dengan menggunakan asumsi redaman kabel sebagai berikut:
1,3 µm : a = 1 dB + 0,39 dB / km 1,55 µm : a = 1 dB + 0,24 dB / km
Maka untuk batas minimum, misal untuk interface STM-16 pada tabel 3 akan didapat nilai jarak tempuh sinyal sebagai berikut;
C.2 Batas Maksimum
Batas maksimum : merupakan harga terburuk yang masih perlu dipertimbangkan. Rumus yang digunakan adalah:
Dengan menggunakan asumsi sebagai berikut:
1,3 µm : a = 1 dB + 0,39 dB / km 1,55 µm : a = 1 dB + 0,24 dB / km
Maka untuk batas maksimum, misal untuk interface STM-16 pada tabel 3 akan didapat nilai jarak tempuh sinyal sebagai berikut;
Gambar 2. Path dan Section (link Point-to-Point)
Sistem SDH eksisting saat ini yang umumnya ada di jaringan telekomunikasi di Indonesia adalah mengacu pada standard internasional rekomendasi ITU-T. Untuk jenis antarmuka optik, rekomendasi ITU-T yang sesuai adalah rekomendasi ITU-T Seri. G.957. Didalam rekomendasi ITU-T seri G.957 telah diatur seperti tabel dibawah ini.
Tabel 2. Klasifikasi Antar Muka Optik dan Kode Aplikasinya sesuai ITU-T seri G.957
Dalam tabel diatas sesuai ITU-T seri G.957 tersebut telah diatur kode aplikasi dari antarmuka optik dengan L x y. Dimana L adalah aplikasi, x adalah level STM-N dan y adalah jenis sumber panjang gelombang,
Tabel 3. Persyaratan Antarmuka Optik STM-16 sesuai ITU-T seri G.957
C.3 Pengaruh Dispersi Kromatis
Untuk menganalisa pengaruh dispersi kromatis pada link budget, berikut dibawah ini sebuah contoh perhitungan untuk tujuan yang dimaksud.
Nilai dispersi kromatis untuk dua tipe kabel yang ada adalah sebagai berikut:
1. 1,3 µm : 2,5 ps/nm/km
2. 1,55 µm : : 19 ps/nm/km
Maka jarak tempuh sinyal untuk interface STM-16, yang diperhitungkan dengan menggunakan perhitungan dispersi kromatis adalah sebagai berikut:
Dengan melakukan analisa perhitungan diatas dan berbagai asumsi yang dibuat, maka didapat range jarak tempuh sinyal yang dimiliki oleh interface STM-16
Tabel 4. Range Jarak Tempuh Sinyal Interface STM-16
Kesimpulan
Berdasarkan uraian diatas, maka redaman dan dispersi mempunyai hubungan yang erat dengan penentuan jenis kabel optik yang akan digunakan dalam perencanaan jaringan transmisi NGN (SDH). Hal ini juga berkaitan dengan penentuan panjang gelombang yang digunakan pada tiap-tiap kabel optik. Parameter redaman dan dispersi merupakan parameter penting yang digunakan dalam perhitungan Budget Link transmisi NGN
Akhmad Ludfy, Penulis adalah salah seorang engineer lab transport – TELKOM RisTI- PT TELKOM yang terlibat dalam kegiatan assessment teknologi jaringan transport, khususnya jaringan optik dan jaringan data. Dilibatkan dalam beberapa proyek antara lain: strategi Implementasi softswitch TELKOM, Penyusunan Standard System dan Rilis Teknologi Softswitch.
Referensi:
1. Akhmad Ludfy, Mustapa W, WDM Menuju Jaringan Masa Depan, Lab Transport DIVRisTI, Bandung-Indonesia, Tahun 1999
2. Mike Sexton & Andy Reid, Transmission Networking: SONET and The Synchronous Digital Hierarchy, Artech House Boston London, 1992.
3. Riset Strategi Evolusi PSTN Ke NGN, 2002, RisTI-ITB
4. Long Term Network Configuration Project, TELKOM-Sofrecom.
5. Norio Kashima, Optical Transmission for the Subsriber Loop, Artech House Boston London, 1993.
6. Fujitsu, White Paper Wave Division Multiplexing, Fujitsu Network Communications Inc.
7. Dokumen 3rd Anuual SDH & WDM Optical Networking Conference,1999
