Muhammad Rizki Randy Pratama
School of Electrical Engineering
Telkom University
Bandung, Indonesia
[email protected]
Abstrak – Passive Optical Network (PON) telah berkembang dengan cepat sebagai solusi jaringan akses untuk mengirimkan data kecepatan tinggi dan layanan multimedia lainnya. Dimulai dari generasi BPON Broadband Passive Optical Networks), GPON (Gigabit Passive Optical Network, dan EPON (Ethernet Passive Optical Network) sebagai dasar spesifikasi perangkat. Standar PON memiliki kecepatan hingga 10Gbps EPON dan 10Gigabit-capable PON (XG-PON) dengan toleransi tinggi. Next Generation PON 2 (NG-PON2) dan 100G-EPON lahir sebagai pengembangan standar PON sebagai G-PON dan E-PON yang mendukung peningkatan bandwidth. Paper ini membahas tentang pengaruh penggunaan OLT pada teknologi NG-PON2 menggunkan TWDM. Pengujian dilakukan menggunakan studi sebelumnya dengan simulasi menggunakan software Optisystem. Simulasi diperlukan untuk mendapatkan hasil receiver power, OSNR, dan BER. Hasil dari simulasi kemudian dianalisis untuk menhasilkan kesimpulan.
Kata Kunci – NG-PON2, OLT, TWDM.
I. Pendahuluan
Perkembangan teknologi informasi dan penggunaan data yang semakin meningkat adalah permasalahan yang harus segera diselesaikan. Next Generation PON 2 (NG-PON2) hadir dengan kemampuan sistem hybrid dengan kecepatan upstream 10 Gbps dan downstream hingga 40 Gbps dari teknologi time division multimplexing (TDM) dan WDM [1]. Perbedaan PON dengan NG-PON2 adalah pada Optical Line Terminal (OLT) dan Optical Network Unit (ONU) dan penggabungan OLT dalam satu kanal [2]. Penggunaan laser dan fotodioda berbiaya rendah yang canggih dibutuhkan oleh transmitter OLT dan receiver OLT [3]. Dalam implementasinya, NG-PON2 dapat menggunakan teknik TWDM dan metode OLT aggregation dengan penggunaan hingga 8 kanal [4].
I. Dasar Teori
ITU-T menerbitkan rekomendasi sistem G.989 untuk NG-PON2 dengan kapasitas downlink 40 Gbps dan uplink 10 Gbps [1]. Tabel 1 menunjukkan spesifikasi sistem NG-PON2 yang terdiri dari satu set channel TWDM dan / atau satu set channel WDM PtP [5]. Perbedaan dengan generasi PON sebelumnya adalah pada OLT atau ONU yang transmitter dan receivernya dapat di tuning pada 2,5 Gbps atau 10 Gbps [3].
Tabel 1. Spesifikasi NG-PON2 [5]
| Item | Specification | Remark |
| Optical Fiber | Compliant ITU-T G.652 | ITU-T G.657 |
| Split Ratio | At least 1:256 | UL 10 Gbps, DL 40 Gbps, 20 km, 1:64 UL 10 Gbps, DL 10 Gbps, 40 km, 1:32 UL 2.5 Gbps, DL 2.5 Gbps, 40 km, 1:32 |
| Line Rate | UL 10 Gbps, DL 10 Gbps UL 2.5 Gbps, DL 10 Gbps UL 2.5 Gbps, DL 2.5 Gbps | – |
| Max differential transmission reach | At least 40 km | – |
| Max physical transmission reach | At least 40 km | At least 60km, with passive outside plant |
| Max differential logical reach | At least 20 km | Optionally 40 km |
TWDM-PON merupakan metode yang menggabungkan WDM dengan TDM, yang mana WDM berfungsi sebagai pengirim data arah downlink dan TDM untuk arah uplink. Gambar 1 menunjukkan diagram TWDM [6].
Dalam PON, OLT berfungsi sebagai node akses pusat yang mengontrol akses sumber daya jaringan ONU [7]. Di pusat kontrol, satu sasis OLT biasanya terdiri dari beberapa saluran OLT, yang masing-masing berkomunikasi dengan sejumlah ONU. Dalam sistem EPON dan GPON yang saat ini digunakan, satu saluran OLT biasanya berkomunikasi dengan 16 atau 32 ONU. Untuk menghindari gangguan layanan ONU yang terhubung ke pusat kontrol, semua saluran OL dinyalakan setiap saat. Gambar 2 menunjukkan OLT switch optik [7].
II. Pembahasan
Pada Gambar 3 menunjukkan penggunaan model simulasi menggunakan 4,5, dan 6 OLT.
Pada Gambar 4 menunjukkan penggunaan model simulasi menggunakan 7 dan 8 OLT.
III. Analisis Dan Implementasi
Dalam merancang jaringan, sistem diuji untuk menampilkan kapasistas bandwidth saat melakukan operasi. Gambar 5 menunjukkan blok diagram jaringan.
Analisis yang diperlukan dalam melihat performa NG-PON2 adalah OSNR, BER, dan Power Receiver.
(Optical Signal to Noise Ratio) OSNR merupakan embandingan power signal dengan noise [4]. Gambar 6 dan 7 menunjukkan bahwa peningkatan agregasi OLT berbanding lurus dengan meningkatnya nilai OSNR. OSNR yang semakin besar juga berbanding lurus dengan nilai power receiver.
BER adalah total kegagalan bit yang dikirim pada 1 detik [4]. Gambar 8 dan 9 menunjukkan bahwa agregasi 4 OLT menghasilkan nilai terbaik sisi uplink, sedangkan agregasi 5 OLT mengasilkan nilai terbaik sisi downlink. Keduanya berada diatas standar BER.
Receiver power adalah tingkat daya yang dapat diterima oleh penerima [4]. Gambar 10 dan 11 menunjukkan bahwa agregasi 4 OLT menghasilkan nilai terbaik sisi uplink, sedangkan agregasi 8 OLT mengasilkan nilai terbaik sisi downlink. Keduanya berada diatas standar receiver power -28dBm.
V. Kesimpulan
Hasil simulasi OSNR menunjukkan bahwa peningkatan agregasi OLT berbanding lurus dengan meningkatnya nilai OSNR. OSNR yang semakin besar juga berbanding lurus dengan nilai power receiver. Peningkatan power receiver berbanding terbalik dengan nilai agregasi OLT uplink, sebab total transmit (ONU) tetap, sedangkan total receive (OLT) bertambah. Sehingga, daya perlu dibagi sebesar receive. Nilai BER rata-rata sisi downlink relatif bertambah berbanding lurus dengan total agregasi.
VI. References
[1] Prianggono, A., Hambali, A., Pambudi, A, D., “Analisis Performansi Optical Distribution Network (ODN) NG-PON2 Menggunakan Teknologi Time-And-Wavelength Division Multiplexing”. E-Proceeding of Engineering: Vol. 4, No. 3. Telkom University, Bandung, Desember 2017.
[2] Notonegoro, M. P., Hambali A., Pamukti B., “Pengaruh Efek Nonlinear Pada Jaringan NG PON2 Menggunakan Media Transmisi Highly Nonlinear Fiber”. e-Proceeding of Engineering: Vol.6, No.2. Telkom University, Bandung, 2019.
[3] R. Bonk, H. Schmuck, W. Poehlmann, and T. Pfeiffer.” Beneficial OLT Transmitter and Receiver Concepts for NG-PON2 Using Semiconductor Optical Amplifiers”. VOL. 7, NO. 3/MARCH 2015/J. OPT. COMMUN. NETW. Optical Society of America., 2015.
[4] Putri, A. S., Hambali, A., & Pambudi, A. D. (2017). Simulasi dan Analisis Pengaruh Agregasi OLT pada Performansi Jaringan NG-PON2. Prosiding SENIATI, B11-1.
[5] ITU-T G.989.1, “40-Gigabit-capable passive optical networks 2 (NG PON2): General Requirements,” 2013.
[6] HS, H. I. R. (2018). Perancangan Jaringan Backbone Fiber Optik Menggunakan EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) Di Kabupaten Sleman.
Leave a Reply