OPTICAL LINE TERMINATION (OLT) PADA JARINGAN FIBER TO THE HOME (FTTH ) DENGAN TEKNOLOGI GIGABIT PASSIVE OPTICAL NETWORK (GPON)

 Kelompok 5 (TT-40-G2)

School of Electrical Engineering

Telkom University

Bandung, Indonesia

Abstrak– Meningkatnya kebutuhan pengguna terhadap layanan komunikasi mendorong para pengembang teknologi untuk terus menyediakan jaringan yang dapat memenuhi kebutuhan pengguna. Jaringan Fiber To The Home (FTTH) merupakan jaringan yang menggunakan media transmisi serat optik yang digelar dari stasiun telepon otomat sampai ke rumah pelanggan. Pada penerapannya, teknologi yang digunakan adalah Gigabit Passive Optical Network (GPON). Pada teknologi GPON terdapat beberapa komponen utama, salah satunya adalah Optical Line Transmission (OLT).  

Perangkat OLT yang dianalisa menggunakan perangkat OLT V1600G2 dari vendor V-SOL dengan gelombang operasi 1490 nm untuk Tx dan 1310 nm untuk Rx, dengan Rx sensitivity -30 dBm, maksimal splitting ratio 1:128, dengan jarak transmisi 20 km, memiliki kecepatan port GPON untuk upstream  1.244 G dan downstream 2.488 G, mengunakan konektor SC/UPC untuk downlink dan untuk uplink menggunakan ethernet dengan SFP+ 10Gbps menggunakan konektor LC/PC.

Keyword : FTTH, GPON, OLT

1. PENDAHULUAN

Sitem komunikasi optik mulai berkembang pada kisaran awal tahun 1790, komunikasi ini sudah bannyak diimplementasikan di berbagai bidang telekomunikasi. Pada teknologi ini menggunakan cahaya untuk mengirimkan informasi. Cahaya yang membawa informasi dapat dipandu melalui pandu gelombang (waveguides) berdasarkan fenomena fisik yang disebut total internal reflection. Sistem komunikasi serat optik ini dinilai mampu mengoptimalkan jaringan akses untuk layanan broadband, serta dapat mengakomodir permintaan kapasitas bandwidth yang besar serta kecepatan yang tinggi, membuat pelayanan akan layanan suara, data, dan gambar atau dikenal dengan triple play. 

Pada masa sekarang ini terjadi kompetisi layanan akses pita lebar antar operator telekomunikasi. Para penyedia layanan mulai menawarkan layanan “bundled” yang artinya menyediakan layanan suara, data dan video dalam satu paket dengan kualitas layanan yang baik dan cukup dengan satu biaya langganan untuk semua layanan tersebut yang biasanya menjadi lebih murah daripada biaya berlangganan secara terpisah.

Perkembangan teknologi yang semakin maju dan matang dalam jaringan telekomunikasi, teknologi FTTH telah menarik lebih banyak perhatian dari perusahaan-perusahaan yang bergerak di bidang telekomunikasi saat ini. Secara umum, koneksi broadband FTTH terdiri dari dua jenis sistem, yang dikenal sebagai Jaringan Optik Aktif dan Jaringan Optik Pasif,  sebagian besar penyebaran FTTH cenderung menggunakan PON karena biaya rendah dan kinerja tinggi yang dapat membantu menghemat sejumlah uang pada biaya serat. Sistem Gigabit Passive Optical Network (GPON) umumnya berisi Optical Line Termination (OLT) di kantor pusat penyedia layanan. Sebagai salah satu komponen yang sangat diperlukan PON, Optical Line Termination (OLT) memainkan peran penting dalam kinerja koneksi jaringan secara keseluruhan.

2. DASAR TEORI

2.1 PENGERTIAN DAN FUNGSI OPTICAL LINE TERMINAL

OLT (Optical Line Terminal) adalah perangkat yang berfungsi sebagai titik akhir (end- point) dari layanan jaringan optik pasif [1]. Perangkat ini mempunyai dua fungsi utama, antara lain:

  1. Melakukan konversi antara sinyal listrik yang dan sinyal optik pada jaringan optik pasif.
  2. Mengkoordinasikan multiplexing pada perangkat lain di ujung jaringan

Selain itu OLT merupakan komponen pusat penggabungan layanan triple play dari beberapa operator jaringanSetiap layanan dapat dihubungkan dengan bit rate 10 Gigabit perdetik sedangkan pada sisi distribusi pelanggan mulai dari 1 Gbps – 2,5 Gbps. Fungsi dari OLT jika pada jaringan Internet adalah merupakan layer 2 yaitu data network yang berfungsi sebagai switch, yang fungsinya adalah untuk

  1. Penyambungan dengan Pusat Layanan ( Softswitch, ISP dan TV-Server)
  2. Titik Distribusi awal ke beberapa area pelanggan.
  3. Tempat pengaturan bandwidth, pengontrolan, monitor dan kendali jaringan pelanggan.

2.2 CARA KERJA OLT (OPTICAL LINE TERMINAL)

Prinsip kerja OLT pada prinsipnya dimana OLT terhubung langsung dengan Metro Ethernet. Sinyal optik di distribusikan kea arah ONT/ONU melalui passive splitter. ONT/ONU mentransmisikan sinyal elektrik untuk layanan triple play kepada user. Optical Distribution Network (ODN) adalah jaringan optic yang menghubungkan antara OLT dan ONT/ONU. ONT/ONU disambungkan Set Top Box (STB) untuk layanan IPTV, STB berfungsi untuk mengkonversi digital signal menjadi analog signal yang berada di sisi user untuk mengakses IPTV. Sedangkan ONT/ONU langsung terhubung pada personal komputer (PC) untuk layanan data (internet) dan telepon untuk layanan Voice.

2.3 BAGIAN-BAGIAN OPTICAL LINE TERMINAL

Secara umum perangkat OLT yang menunjang untuk sarana Telekomunikasi ada empat bagian yaitu. Modul Control, Modul Pelanggan (Trancivier), Modul Transport (Up-Link), Modul Catu Daya. Yang tergabung dalam satu perangkat. Seperti yang ditunjukan pada gambar 2.1 , secara umum penjelasan mengenai bagian-bagian OLT adalah :

1. Modul Pelanggan

Modul pelanggan digunakan pada perangkat OLT. Pada bagian port yang kosong untuk dihubungkan ke    pelanggan.

2. Modul Control

Bagian ini digunakan untuk mengontrol modul pelanggan yang berguna untuk memasukkan IP dan meregister diperangkat OLT.    

Gambar 2.1 Perangkat OLT [6]

3. Modul Up-Link

Modul ini merupakan central processing sebagai uplink yang terhubung ke bagian Metro Ethernet.

4. Modul Catu Daya

Modul ini merupakan tempat untuk menghubungkan tegangan listrik, bisa disebut dengan modul power.

2.4 PARAMETER KINERJA OPTICAL LINE TERMINAL

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kinerja OLT, faktor tersebut antara lain :

1. Material passive splitter

Secara umum OLT adalah perangkat yang mendukung untuk sarana Jarlokaf oleh karena itu kestabilan redaman cahaya dari jaringan sangat penting terhadap kinerja dari OLT. Ketidak stabilan redaman tersebut menyebabkan kinerja OLT menurun. Hal tersebut dapat ditemui di material passive splitter yang hubungannya dengan OLT adalah membagi sinyal cahaya ke palanggan. Di material passive spliter ada kaca prisma, kaca prisma sering menjadi  faktor yang mempengaruhi perangkat Optical Line Terminal (OLT), sebab kaca prisma kurang bisa bertahan lama dan sering cacat pabrikan.

2. Kondisi Lingkungan

OLT merupakan kumpulan modul yang masing-masing modul terdiri dari komponen elektronik. Komponen elektronik memerlukan kondisi tertentu agar dapat bekerja secara optimal. Oleh karena itu OLT memerlukan kondisi tertentu sehingga dapat bekerja secara optimal. jika kondisi tersebut dilampaui, maka dapat menuruunkan kinerja dari OLT tersebut.

3. MODEL DAN IMPLEMENTASI SISTEM

3.1 PERKEMBANGAN OPTICAL LINE TERMINAL PADA TEKNOLOGI GPON

Teknologi Gigabit Passive Optical Network (GPON) menggunakan standar ITU-T G.984 dan merupakan bentuk khusus dari FTTH. Arsitektur teknologi GPON dibangun dari beberapa komponen utama, salah satunya adalah Optical Line Transmission (OLT). OLT juga merupakan salah satu komponen penting pada penerapan modernisasi jaringan telkomunikasi.

GPON menggunakan model paketisasi data menggunakan GPON Encapsulation Method (GEM) dengan metode akses yang digunakan adalah Time Divison Multiple Access (TDMA). Panjang gelombang untuk upstream adalah 1310 nm dan panjang gelombang untuk downstream 1490 nm dan layanan yang diberikan adalah data, voice dan video dengan kecepatan mencapai hingga 2,4 Gbps [4].

Berdasarkan Gambar 3.1  di, pada arah downstream, sinyal TDMA dari Optical Line Terminal (OLT) memuat semua informasi pelanggan dalam slot yang ditentukan melalui ODN sebagai terminasi antara perangkat OLT dan ONT/ONU.

Gambarr 3.1 Sistem GPON [3]

Komponen yang digunakan pada ODN menggunakan komponen yang pasif seperti kabel serat optik, splices, konektor, splitter.dan disebarkan ke semua Optical Network Unit (ONU). Setiap ONU hanya mengakses pada slot yang telah ditentukan untuk transmisi downstream dilakukan dengan encryption. Pada arah sinyal upstream dari setiap ONU ditransmisikan secara sinkron dengan metode TDMA untuk menghindari tabrakan, karena jarak antara OLT dan semua ONU berbeda-beda.

3.2 IMPLEMENTASIOPTICAL LINE TERMINAL DI DALAM JARINGAN OPTIK

FTTH (Fiber To The Home) adalah jaringan optik yang sepenuhnya dari pusat penyedia (provider) ke kawasan pelanggan menggunakan serat optik sebagai media penghantar. Jarak antara pusat layanan dan pelanggan adalah maksimal 20 km. perkembangan teknologi ini tidak terlepas dari perkembangan pergantian kabel tembaga serta didorong untuk mendapatkan layanan yang dikenal dengan istilah Triple play services, yaitu layanan internet, suara serta video dalam satu infrastruktur pelanggan. 

Optical Line Terminal atau OLT merupakan salah satu perangkat yang digunakan dalam jaringan Fiber to the Home (FTTH). FTTH merupakan jaringan yang menggunakan media transmisi serat optik yang digelar dari Stasiun Telepon Otomat (STO) sampai ke pelanggan. Teknologi FTTH merupakan kemajuan perkembangan teknologi serat optik yang dapat mengantikan penggunaan kabel konvensional.Teknologi ini salah satu digunakan untuk mendapatkan layanan yang dikenal dengan istilah Triple Play Services yaitu layanan akan akses internet yang cepat, suara (jaringan telepon, PSTN) dan video (TV Kabel) dalam satu infrastruktur pada unit pelanggan.

Gambar 3.2 merupakan gambar segmen-segmen dalam jaringan FTTH:

Gambar 3.2 Segmen-segmen pada catuan FTTH [2]

Pada jaringan FTTH terdapat segmen-segmen catuan seperti catuan kabel feeder, catuan kabel distribusi, catuan kabel drop dan catuan kabel indoor dan perangkat aktif seperti Optical Line Terminal (OLT) dan Optical Network Unit/ Terminal (ONU/ONT) Pada jaringan FTTH terdapat segmen-segmen catuan seperti catuan kabel feeder, catuan kabel distribusi, catuan kabel drop dan catuan kabel indoor dan perangkat aktif seperti Optical Line Terminal (OLT) dan Optical Network Unit/ Terminal (ONU/ONT).

Berdasarkan gambar 3.2 OLT merupakan salah satu perangkat yang digunakan dalam jaringan Fiber to the Home (FTTH). Dalam perancangan jaringan FTTH teknologi yang digunakan yaitu GPON. Gigabit Passive Optical Network (GPON) GPON menggunakan standar ITU-T G.984 dan merupakan bentuk khusus dari FTTH. Komponen sistem teknologi GPON dapat dibagi menjadi 5 bagian, yaitu:

  1. Network Management System (NMS). NMS merupakan perangkat lunak yang berfungsi untuk mengontrol dan mengkonfigurasi perangkat GPON. NMS memiliki jalur langsung ke OLT, sehingga NMS dapat memonitoring ONT dari jarak jauh.
  2. Optical Line Terminal (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).
  3. Optical Distribution Network (ODN) adalah jaringan optik antara  perangkat OLT sampai perangkat ONT. ODN menyediakan sarana transmisi optik dari OLT terhadap  pengguna dan sebaliknya. Transmisi ini menggunakan komponen optik pasif. Perangkat interior pada ODN terdiri dari konektor dan splitter
  4. Optical Distribution Point (ODP) Instalasi atau terminasi yang bagus dari serat adalah persyaratan utama untuk menjamin kemampuan transmisi pada kabel serat optik.
  5. Optical Network Termination (ONT) menyediakan interface antara jaringan optik dengan pelanggan. Sinyal optik yang ditransmisikan melalui ODN diubah oleh ONT menjadi sinyal elektrik yang diperlukan untuk service pelanggan. Pada arsitektur FTTH, ONT diletakkan di sisi pelanggan.

Selain beberapa fungsi diatas, OLT juga memiliki peranan dalam teknlogi GPON yaitu untuk mengontrol informasi yang mengambang di jaringan distribusi optik (ODN), berjalan dua arah, sementara berada di kantor pusat. Jarak maksimum yang didukung untuk transmisi melintasi ODN adalah 20 km. OLT memiliki dua arah float: upstream (mendapatkan distribusi berbagai jenis data dan lalu lintas suara dari pengguna) dan downstream (mendapatkan lalu lintas data, suara dan video dari jaringan metro atau dari jaringan jarak jauh dan mengirimkannya ke semua modul ONT di ODN.

4. ANALISA PERANGKAT OPTICAL LINE TERMINAL PADA JARINGAN OPTIK

Perangkat Optical Line Terminal yang digunakan sesuai dengan standar ITU-T G.984 dan direkomendasikan oleh PT. Telkom, sesuai dengan tabel 4.1 :

Tabel 4.1 Spesifikasi OLT [7]

Parameter Spesifikasi Unit
Optical transmit Power 1,5 – 5 dBm
Downlink wavelength 1490 nm
Uplink wavelength 1310 nm
Video wavelength 1550 nm
Spectrum width 1 nm
Downstream rate 2,4 Gbps
Upstream rate 1,2 Gbps
Optical rise time 160 ps

Perangkat OLT ada yang dibedakan berdasarkan banyaknya port yang digunakan, ada yang memiliki 4 port, 8 port, dan 16 port yang dapat digunakan sesuai dengan keperluan saat implementasi pada jaringan optik. berikut merupakan produk OLT jenis V1600G2 16 port

Gambar 4.1 OLT V1600G2 16 port [8]

Perangkat ini beroperasi pada gelombang 1490 nm unutk Tx dan 1310 nm untuk Rx, dengan Rx sensitivity -30 dBm, maksimal splitting ratio 1:128, dengan jarak transmisi 20 km, memiliki kecepatan port GPON untuk upstream  1.244 G dan downstream 2.488 G, mengunakan konektor SC/UPC.

Gambar 4.2 Tampilan OLT 14 card dengan GPON 16 port [9]

Gambar 4.2 merupakan contoh tampilan OLT dengan kapasitas 14 card dengan masing-masing card memiliki 16 port, sehingga total GPON port 14 x 16 = 224 port. Jika splitter dua tingkat yang digunakan adalah 1:8 dan 1:8, maka kapasitas OLT tsb 224 x 8 x 8 = 14.336 ONT.

Untuk uplink biasanya menggunakan ethernet dengan SFP+ 10Gbps dengan interface nya menggunakan LC/PC.

Gambar 4.3 serat optik untuk uplink dan downlink [9]

5. KESIMPULAN

Berdasarkan pemaparan pada bab-bab selanjutnya dapat disimpulkan bahwa :

  1. OLT pada jurnal ini yang dibahas memiliki fungsi sebagai perangkat yang berfungsi sebagai titik akhir (end- point) dari layanan jaringan optik pasif.
  2. OLT memiliki Prinsip kerja OLT pada prinsipnya dimana OLT terhubung langsung dengan Metro Ethernet. Sinyal optik di distribusikan kea arah ONT/ONU melalui passive splitter. ONT/ONU mentransmisikan sinyal elektrik untuk layanan triple play kepada user.
  3. OLT memiliki bagian diantarannya ada 4 yaitu; Modul Pelanggan, Modul Control, Modul Up-Link dan Modul Catu daya
  4. Faktor yang mempengaruhi kinerja perangkat OLT ada 2 yaitu Material Passive Splitter yang digunakan pada perangkat karna jenis  ketahanan kaca itu mempengaruhi dan yang kedua adalah kondisi lingkungan karna komponen perangkat dalam OLT itu memerlukan kondisi tertentu untuk bekerja secara optimal
  5. OLT yang dipakai pada GPON atau yang biasa disebut dengan Gigabit Passive Optical Network menggunakan standar ITU-T G.94 yang di peruntukan khusus untuk FTTH dengan teknologi ini memungkinkan untuk mendapatkan teknologi dengan Panjang gelombang pada upstream 1310 nm dan 1490 untuk downstream, dengan kecepatan layanan mencapai 2,4 Gbps.
  6. Implementasi OLT adalah pada perangkat FTTH yang dipasang di STO agar dapat melayani triple play service
  7. Pada teknologi GPON dibagi menjadi 5 segmen yaitu; NMS dengan fungsi mengkonfigurasi perangkat GPON, OLT dengan fungsi menyediakan interface antara sistem, ODN dengan fungsi sebagai jaringan perangkat OLT agar sampai ke ONT, ODP dengan fungsi sebagai terminasi untuk menjamin kemampuan optik dalam transmisi, dan segmen terakhir ONT untuk menyediakan interface antar jaringan optik ke palanggan.

6. DAFTAR PUSTAKA

[1]  Dwi Putra Redha, Linna Okaviana, “Analisa  Perencanaan Desain aringan Broadband Fiber To the Home (FTTH) di Universitas Riau,” JomFTTEKNIK , vol. 3, 2016.

[2]   Nurul Ismi, Naemah Mubarakah, “Perancangan Jaringan Fiber to the Home ( FTTH) Bebasis Teknologi Gigabit Passive Optical Netwotk ( GPON),” SINGUDA ENSIKOM, vol. 12, 2015.

[3]    R. M. H. W. Dhian Ulfa Safitri, “Analisis Kualitas Jaringan Akses Indihome Untuk Teknologi GPON dan MSAN DI STO Darussalam,” KITEKTRO, vol. 1, 2016.

[4]   M.Zen Saifudin, RIntania Elliyati, “Analisis Unjuk Kerja Jaringan Gigabit PassivenOptical Network (GPON) PT.Telkom Ternate,” PROtek, vol. 4, 2017.

[5]     http://www.fiberopticshare.com/basic-Knowledge-opticalline terminal-olt.html

[6]    https://afakom.blogspot.com/2019/06/fungsi-  optical-Line terminal-pada-jaringan-ftth.html

[7]    R. E. N. A. P. S. M. Zen Saifuddin, “Analisis Unjuk Kerja Jaringan Gigabit Passive Optical Network (GPON) PT.Telkom Ternate,” Jurnal PROtek , vol. 4, no. 2, pp. 84-93, 2017.

[8]     http://multimedia-howto.blogspot.com/2019/08/intro-to-gpon-olt.html

[9]     https://www.vsolcn.com/16-pon-gpon-olt-p00181p1.html