engineer Gaptek

Tempat berbagi komunitas Telco

engineer Gaptek

Tempat berbagi komunitas Telco

engineer Gaptek

Tempat berbagi komunitas Telco

engineer Gaptek

Tempat berbagi komunitas Telco.

engineer Gaptek

Tempat berbagi komunitas Telco.

Monday, August 29, 2016

ATM Protocol Stacks



Reference Model of ATM Stacks

Terminal devices can be manufactured by different vendors. To guarantee the intercommunication of these devices, the I.321 standard of ITU-T defines the reference model of the B-ISDN protocol. Any two systems can communicate with each other on the condition that they accord with this reference model or the related standards.
The reference model of the B-ISDN protocol has three planes and three layers. The planes are the user plane, control plane, and management plane. The layers are the physical layer, ATM layer, and ATM adaptation layer (AAL).


Model of ATM Stacks

The three planes function differently.
The user plane: It uses the hierarchical structure to transmit users' information and to control flow and errors.
The control plane: It uses the hierarchical structure to control calls and connections. This plane uses signaling to call and to set up or monitor or release connections. The control and the user planes differ only at the upper and the AAL layers; however, the ATM and the physical layers do not distinguish these two planes. So the ATM and the physical layers process the user plane the same as the control plane.
The management plane: It contains the layer-management and the plane-management. The layer-management uses the hierarchical structure to manage the entities and parameters at the protocol layer. Besides, the layer-management processes the OAM information that is related to each layer. Nevertheless, the plane-management does not have layers; it manages the whole system and harmonizes all the planes.

Functions of the ATM Layers


The ATM Layers

Each layer of the ATM cell functions as follows:
The physical layer provides transmission path for ATM cells. The ATM cells and their transmission overhead form a continuous bit stream at the physical layer. Meanwhile, the physical layer receives the continuous bit stream from the physical media, and picks out the valid cells to send to the ATM layer. From top to bottom, the physical layer is classified into the transmission convergence sublayer (TC) and the physical medium sublayer (PM).
The PM sublayer defines the physical medium interface, such as the 155M/622M based on the SDH, and so on.
The TC sublayer performs the following five functions: decouple the cell rate, form/check the HEC sequence, delimitate cells, adapt/form/restore transmission frames. Forming/restoring/adapting transmission frames are related to the transmission systems with frame structure, including the SDH/SONET or the PDH systems. When the ATM cells are transmitted in such systems, the cells must be encapsulated in the transmission frame.
The cell rate decoupling indicates to insert some idle cells into the ATM cells in order to adapt the cell rate at the ATM layer to the transmission line rate.
The ITU-T recommends delimitating the ATM cells in the HEC manner. That is, calculate every 32 bits by means of the CRC, and if the result equals to the following eight bits, then a cell header has been found out.
The header error control (HEC) is also carried out in the HEC manner. The HEC can correct one-bit error, detect multi-bit errors, and discard the cells with error header.
The ATM layer locates above the physical layer, and uses the service provided by the physical layer to communicate with the peer layer with the cell as the information unit. Meanwhile, it provides service for the AAL layer. The ATM layer is irrelevant to the type of physical medium and of the service transmitted by the physical layer. The ATM layer only identifies and processes the cell header.
The ATM layer has three functions: cell multiplex/demultiplex, header operations and generic flow control.
Multiplexing/demultiplexing cell is finished in the interface of the ATM layer and the TC sublayer. The ATM layer at the transmitting end multiplexes the cells of different VPI/VCI, and sends them to the physical layer. The ATM layer at the receiving end identifies the VPI/VCI of cells from the physical layer, and sends the cells to the different modules for processing. If the ATM layer identifies the signaling cell, it will send the cell to the control plane for processing; if the ATM layer identifies the management cell, such as the OAM cell, it will send the cell to the management plane for processing.
The ATM layer fills in the VPI/VCI and PT values at the user terminal, and interprets the VPI/VCI value at the network node. The VPI/VCI value of users' information can be set by the caller during setting up the connection. the network node is informed of this value through the SETUP message of the signaling, and then the network node recognizes the value, and the network devices assign the value finally.
The GFC bits in the cell header controls flow.
The ATM adaptation layer (AAL) locates above the ATM layer and is related to services. That is, the AAL layer adapts different services by different means. However, this layer has to segment the information from the upper layer into the 48-byte ATM data units; meanwhile, the AAL layer assembles and restores the ATM data units from the ATM layer, and transmits them to the upper layer. Information types are diversified at the upper layer. Therefore, the processing at the AAL layer is complicated, and the AAL layer is divided into two sublayers to process data packets, that is, the convergence sublayer (CS) and the segmentation and reassembly sub-layer (SAR).

AAL Types and B-ISDN Service

To improve the rate of the switching network, the ATM layer is simplified as much as possible. Nevertheless, the ATM layer cannot complete some functions that are closely related to the QoS, such as the cell loss, transmission error, delay, delay variation, and so on. All the mentioned functions are performed by the AAL layer. Different types of service are adapted differently. The ITU-T studies all services, and classifies the services into four types based on the source and destination timing, bit rate and connection mode. The four types are AAL1, AAL2, AAL3/4 and AAL5.


AAL Types and B-ISDN Service

The AAL1 protocol handles the constant-rate and connection-oriented service, it needs to transmit the timed messaged between the source and the destination. At present, the circuit switching service is a typical example of this kind of service, such as the voice service, the NISDN service, and so on.
The AAL2 is developed for the variable bit rate (VBR) service that is timed from end to end, such as the VBR stereo sets and televisions. This type of AAL has not been maturely defined yet. The ITU-T may reinforce the AAL1 function to realize the AAL2 type.
Because of using the X.25 or the frame relay technologies, the remote connection of the current LAN suffers the bottleneck to different extent. Therefore, the ATM technology is crucial to realize the remote connection of the LAN. That is an important way to use the ATM technology in its early phase. The data services can be classified into two kinds on the ATM network. That is, the connectionless data service for LAN connection and the connection-oriented data service. The AAL3/4 protocol is used to adapt these services.
The AAL5 supports the VBR service that requires no time synchronization between the receiving and transmitting ends. It also provides the service that is similar to that provided by the AAL3/4. The AAL5 is used to transmit the data from computers, UNI signaling information, and the frame relay on the ATM network. The AAL5 type is defined to reduce overhead. And the AAL5 service must be simple and valid.

Flow for Processing the ATM Cells


Flow Processing ATM Cells

The ATM cells are processed as follows: The voice, video, data, image from the upper layer are first sent to the ATM adaptation layer (AAL) and then adapted by using the AAL1 or AAL5 type. That is,   encapsulate the data from the upper layer in the AAL frame format first, and then segment the data into 48-byte ATM data units. These data units are sent to the ATM layer and get the 5-byte cell headers there. The VPI/VCI whose value is assigned during its connecting is identified in the cell header. The ATM layer multiplexes the cells with different VPI/VCI together and sends them to the physical layer. At the physical layer, the ATM cells are encapsulated into the transmission frame and then sent out through the physical interface.

Data Service on the ATM Network

The ATM network can bear the traditional data services at the data link layer or the network layer. These services must be properly encapsulated before being input into the ATM network. In this case, the services can be correctly identified and processed at the peer end. The RFC1483 protocol defines the encapsulation manners.


Data Service on the ATM Network

The TCP/IP network bears services that are accessed from the data link layer. Such an access is called bridging, that is, the RFC1483B access. The RFC1483B access indicates to use the RFC1483 protocol to encapsulate Ethernet frames at the data link layer and send the frames to the AAL layer for processing.
If ATM is used to directly bear the data packet at the network layer, the packets will be encapsulated by the RFC1483R protocol. This is what we called the IP over ATM (IPoA).

ATM Service Types

The ATM forum distinguishes the constant bit rate service (CBR) from the variable bit rate service (VBR) from the aspect of the flow control; furthermore, it divides the VBR service into the real time VBR (rt-VBR) and non-real time VBR (nrt-VBR) services. Besides, due to the increasing demand of data service, the network provides data service in the Best Effort manner, and further defines the available bit rate service (ABR) and the unspecified bit rate service (UBR). The ABR service guarantees a certain loss ratio, but the UBR service guarantees nothing.


ATM Service Types

We can tell differences of the above five service types from the following aspects:
The five types of service differ in traffic parameters that can be called source traffic parameters and define the flow properties of services. These parameters include the peak cell rate (PCR), sustainable cell rate (SCR), minimum cell rate (MCR), and maximum burst size (MBS).
The five types of service differ in the QoS at the ATM layer. We have some parameters to describe the QoS, they are the peak-to-peak cell delay variation (peak-to-peak CDV), the maximum cell transfer delay (max CTD), the cell loss ratio (CLR), the cell error ratio, the severely error cell block ratio (SECBR), and the cell mis-insertion rate (CMR).

Traffic Parameters

The traffic parameters contain the peak cell rate (PCR), sustainable cell rate (SCR), minimum cell rate (MCR) and maximum burst size (MBS). These parameters are also called the source traffic parameters since they describe the features of the service flow.


Traffic Parameters

PCR, SCR and MCR represent the maximum, average and minimum cell rate respectively.
Burst size (BS) is ratio of the service peak bit rate to the average bit rate. Hence, the bigger the burst size is, the more greatly the service speed changes.

CBR Service

The CBR service usually refers to the connection that needs continuous and static bandwidth in all its lifecycle. Quantity of the allocated bandwidth is quantized by the peak cell rate (PCR). Network can promise to reserve resources for the CBR service on the premise that users set up connections. In this case, the network can guarantee the QOS performance of the cells that comply with the consistency test. In the CBR service, the transmitting end can send cells at the PCR rate at any time, and last for any period of time.

CBR Service

The CBR is usually applied to the real time service that requires limitation on the delay variation strictly, for example, voice, video, and circuit emulation services. In the CBR service, the transmitting end can send cells in a certain period at the negotiated PCR rate or at the rate lower than the PCR rate, otherwiser the end will not send any cell at all.

VBR Service

The rt-VBR is applied to the real time service. It requires limitation on the delay and delay variation strictly. The rt-VBR is mainly applied to voice and video services. This kind of service can be described by the peak cell rate (PCR), sustainable cell rate (SCR), maximum burst size (MBS), and cell delay variation tolerance (CDVT). The transmitting end sends cells at a variable rate, so it is burst. The rt-VBR service can statistically multiplex the real time resource.


VBR Service

The nrt-VBR is applied to the burst non-real time service. The PCR, SCR and MBS can describe the nrt-VBR connection. As for the cells that follow the flow agreement, the nrt-VBR service can guarantee very low cell loss ratio, but it sets no limit on the delay. The nrt-VBR service can statistically multiplex the connections.

UBR Service

The unspecified bit rate (UBR) is applied to the non-real time service. That is, the UBR service does not require much of the delay and the delay variation, such as the traditional application of computer in communication as file transmission and email.


UBR Service

The UBR service does not guarantee the QoS, and the limit of the cell loss ratio and the cell transmission delay. The network can decide whether it needs to apply the PCR in the CAC and UPC. If the network does not require the PCR, the PCR value is meaningless. The congestion of the UBR connection can controlled at the upper layer or on the end-to-end basis.

ABR Service

In the ABR service, the transmission properties of the network that are set up during connection can be changed later. A certain flow control mechanism can feed back the rate of the transmitting end to control the rate for sending cells by this end. This feedback is realized by the resource management (RM) cell, a specified control cell. It can be expected that the cell loss ratio will be very low when the terminal system adjusts the flow based on the feedback, and later the system will get an impartial and available bandwidth. For a given connection, the ABR service sets no limit on the delay and delay variation. That is, the ABR does not provide the real time service.


ABR Service

When the connection is set up for the ABR service, the terminal system will specify the maximum bandwidth and the available minimum bandwidth that it needs. The maximum and minimum bandwidths are described by the peak cell rate (PCR) and minimum cell rate (MCR). The MCR value can equal to zero, and the bandwidth provided by network can change but cannot be less than MCR.
The nrt-VBR, ABR and UBR serve for the non-real time service. They differ mainly in the QoS guaranteed by the network and the realization methods of the network and terminal system. The application decides the service type. 

Share:

Principles of the Routing Protocols



The router is necessary in the internet, and the main function of the router is to interconnect different networks together.

Share:

Sunday, August 28, 2016

The Asynchronous Transfer Mode (ATM) Principle



 The Asynchronous Transfer Mode (ATM) principle has dominated the telecom network for a long time as a mainstream datacom technology. Nowadays, the IP technology prevails over the telecom network. It is time for us to unveil the ATM principle thoroughly. 

Share:

Friday, August 26, 2016

Fiber to the Home (FTTH)



Fiber to the Home (FTTH) merupakan suatu format penghantaran isyarat optik dari pusat penyedia (provider) ke kawasan pengguna dengan menggunakan serat optik sebagai medium penghantaran. Perkembangan teknologi ini tidak terlepas dari kemajuan perkembangan teknologi serat optik yang dapat mengantikan penggunaan kabel konvensional. Dan juga didorong oleh keinginan 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.

Share:

Saturday, August 20, 2016

Sistem Komunikasi Serat Optik



Komunikasi dapat diartikan sebagai pengiriman informasi dari satu pihak ke pihak yang lain. Pengiriman informasi ini dilakukan dengan memodulasikan informasi pada gelombang elektromagnetik yang bertindak sebagai pembawa (carrier) sinyal informasi tersebut. Selanjutnya setelah tiba di tujuan, maka untuk memperoleh informasi yang asli dilakukan demodulasi. Pada masa era informasi saat ini, komunikasi serat optik semakin banyak digunakan. Bukan hanya sebagai pengganti dari jenis sistem transmisi sebelumnya, tetapi dikarenakan sistem transmisi serat optik ini memberikan keuntungan yang jauh efektif dan efisien dibandingkan dengan jenis yang lain. Jenis serat optik ini juga tidak bersifat menghantarkan arus listrik, sehingga dapat digunakan didaerah - daerah terisolasi listrik.

Share:

Cara Mengoperasikan Pathloss 4.0 pada Desain Transmisi Microwave




Dalam melakukan desain jaringan transmisi, diperlukan sebuah software untuk mengolah data-data dari survey yaitu Pathloss 4.0. Software tersebut akan memunculkan data titik yang telah disurvey kemudian akan diolah menjadi  bentuk desan jaringan antar titik untuk menghasilkan tinggi antenna, tinggi tower, perhitungan link budget serta Line of Sight sehingga memudahkan dalam proses pembangunan sebuah site.

Share:

Wednesday, August 17, 2016

Prinsip Microwave Digital



Definisi Microwave (Gelombang Mikro)

Microwave (Gelombang Mikro) adalah jenis gelombang elektromagnetik dengan  rentang frekuensi gelombang mikro dari 300 MHz ke 300 GHz. Tapi Dalam komunikasi microwave, rentang frekuensi umumnya dari 3 GHz sampai 30 GHz.

Share:

Sunday, August 14, 2016

Konsep SDH (Synchronous Digital Hierarchy)


SDH (Synchronous Digital Hierarchy) adalah sebuah struktur hirarki penggabungan transportasi digital berbasis pada transmisi sinkron dan telah ditetapkan oleh ITU-T. Penggabungan sinyal dalam sistem transport menemui kendala dal hal panyisipan (drop dan insert) dan pencabangan serta keterbatasan dalam mengendalikan dan memonitor jaringan. Dengan ditemukannya konsep SDH, masalah tersebut dapat diminimalisir bahkan menguntungkan bagi perkembangan teknologi telekomunikasi.
Share:

Technical Site Survey (TSS)


Technical Site Survey adalah proses pengumpulan data dari site atau lapangan yang bertujuan untuk pembuatan site baru, perawatan/perbaikan site yang sudah ada dan instalasi.

Share:

Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)



Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) merupakan teknik multiplexing dimana sejumlah sinyal optik dengan panjang gelombang yang berbeda-beda ditransmisikan secara simultan melalui sebuah serat optic tunggal. Tiap panjang gelombang merepresentasikan sebuah kanal informasi.

Konsep Dasar DWDM

Konfigurasi sistem DWDM terdiri dari sekumpulan transmitter sebagai sumber optic yang memancarkan cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Sinyal cahaya tersebut kemudian mengalami proses multiplexing, dan ditransmisikan secara simultan melalui medium serat optik yang sama. Di sisi receiver, sinyal tersebut kemudian didemultiplikasi kembali dan dipisahkan berdasarkan panjang gelombangnya masing-masing. Konfigurasi system DWDM secara umum dapat digambarkan sebagai berikut :


Konfigurasi Sistem DWDM

Sistem WDM konvensional bekerja pada dua daerah panjang gelombang yaitu 1310 dan 1550 nm, dan pada perkembangannya WDM hanya menggunakan satu daerah panjang gelombang saja (1550 nm), tetapi dilakukan pembagian dengan lebar spectrum yang sangat kecil sehingga menghasilkan beberapa panjang gelombang. Jadi yang membedakan DWDM dengan pendahulunya adalah channel spacing yang lebih sempit sehingga dapat menampung puluhan panjang gelombang. Channel spacing yang biasa digunakan dalam DWDM adalah 50 GHz (0,4 nm), 100 GHz (0,8 nm) dan 200 GHz (1,6 nm).

Dengan memanfaatkan sistem SDH (Synchoronous Digital Hierarchy) dan memultiplekskan sumber-sumber sinyal yang memiliki kemampuan untuk membawa sejumlah panjang gelombang (4, 8, 16, 32, dan seterusnya) dalam satu fiber tunggal. Artinya, apabila dalam satu fiber itu dipakai empat gelombang, maka kecepatan transmisinya menjadi 4x10 Gbs (kecepatan awal dengan menggunakan teknologi SDH). 


Membawa empat panjang gelombang

Inti keunggulan yang dimiliki oleh teknologi DWDM terletak pada jenis filter, serat optik dan penguat amplifier. Jenis filter yang umum dipergunakan di dalam sistem DWDM ini antara lain Dichroic Interference Filters (DIF), Fiber Bragg Gratings (FBG), Array Waveguide Filters (AWG) and Hybrid Fused Cascaded Fiber (FCF) dengan Mach-Zehnder (M-Z) interferometers

Komponen berikutnya adalah serat optik dengan dispersi yang rendah, dimana karakteristik demikian sangat diperlukan mengingat dispersi secara langsung berkaitan dengan kapasitas transmisi suatu sistem. Sementara penguat optik yang banyak dipergunakan untuk aplikasi demikian adalah EDFA dengan karakteristik flat untuk semua panjang-gelombang di dalam spektrum DWDM.  Dengan diimplementasikannya DWDM pada jaringan transport SDH, penambahan perangkat SDH dapat dikurangi, dan efisiensi pemakaian core optik juga dapat ditingkatkan.

Konsep Dasar DWDM

Input sistem DWDM berupa trafik yang memiliki format data dan laju bit yang berbeda dihubungkan dengan laser DWDM. Laser tersebut akan mengubah masing-masing sinyal informasi dan memancarkan dalam panjang gelombang yang berbeda-beda λ 1, λ 2, λ 3,………, λN. Kemudian masing-masing panjang gelombang tersebut dimasukkan kedalam MUX (multiplexer), dan keluaran disuntikkan kedalam sehelai serat optik. Selanjutnya keluaran MUX ini akan ditransmisikan sepanjang jaringan serat.

Untuk mengantisipasi pelemahan sinyal, maka diperlukan penguatan sinyal sepanjang jalur transmisi. Sebelum ditransmisikan sinyal ini diperkuat terlebih dahulu dengan menggunakan penguat akhir (post amplifier) untuk mencapai tingkat daya sinyal yang cukup. ILA (in line amplifier) digunakan untuk menguatkan sinyal sepanjang saluran transmisi. Sedangkan penguat awal (pre-amplifier) digunakan untuk menguatkan sinyal sebelum dideteksi. DEMUX (demultiplexer) digunakan pada ujung penerima untuk memisahkan antar panjang gelombang yang selanjutnya akan dideteksi menggunakan photodetector. Multiplexing serentak kanal masukan dan demultiplexing kanal keluaran dapat dilakukan oleh komponen yang sama, yaitu multiplexer/demultiplexer.

Spasi Kanal (Channel Spacing)

Channel spacing merupakan jarak minimum antar panjang gelombang agar tidak terjadi interferensi. Standarisasi spasi perlu dilakukan agar sistem DWDM dari berbagai vendor yang berbeda dapat saling berkomunikasi. Jika panjang gelombang operasi berbanding terbalik dengan frekuensi, hubungan bedanya dikenal dalam panjang gelombang masing-masing sinyal. Faktor yang mengendalikan besar channel spacing adalah bandwidth pada penguat optik dan kemampuan penerima mengidentifikasi dua set panjang gelombang yang lebih rendah dalam channel spacing. Kedua faktor itulah yang membatasi jumlah panjang gelombang yang melewati penguat. Saat ini terdapat dua pilihan untuk melakukan standarisasi kanal, yaitu menggunakan spasi lamda atau spasi frekuensi.

Hubungan antara spasi lamda dan spasi frekuensi adalah:
                                
Dimana :
Df = spasi frekuensi (GHz)
Dl = spasi lamda (nm)
l = panjang gelombang daerah operasi (nm)
C = 3x108 m/s

Konversi spasi lamda ke spasi frekuensi (dan sebaliknya) akan menghasilkan nilai yang kurang presisi, sehingga sistem DWDM dengan satuan yang berbeda akan mengalami kesulitan dalam berkomunikasi. ITU-T kemudian menggunakan spasi frekuensi sebagai standar penentuan channel spacing.

Channel spacing menentukan system performansi dari DWDM. Standar channel spacing dari ITU adalah 50 GHz sampai 100 GHz (100 GHz akhir-akhir ini sering digunakan). Spacing (sekat) ini membuat channel dapat dipakai dengan memperhatikan batasan-batasan fiber amplifier. Channel spacing bergantung pada system komponen yang dipakai dengan memisahkan 2 sinyal yang dimultipleksikan atau biasa disebut sebagai perbedaan panjang gelombang diantara 2 sinyal yang ditransmisikan. Amplifier optic dan kemampuan receiver untuk membedakan sinyal menjadi penentu dari spacing pada 2 gelombang yang berdekatan.


Karakteristik Optik DWDM Channel

Sistem DWDM berusaha untuk menambah channel yang sebanyak-banyaknya untuk memenuhi kebutuhan lalu lintas data informasi. Salah satunya adalah dengan memperkecil channel spacing tanpa adanya suatu interferensi dari pada sinyal pada satu fiber optic tersebut. Sistem yang sebelumnya sudah dijelaskan yaitu FBG (Fiber Bragg Grating) mampu memberikan spacing channel tertentu seperti pada gambar berikut:

  0.4nm Channel Spacing DWDM Fiber Bragg Grating

Panjang Gelombang Operasi Sistem DWDM

Sinyal output hasil multiplexing pada system DWDM merupakan representasi dari sejumlah sinyal informasi dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Seluruh panjang gelombang tersebut beroperasi pada jendela transmisi ketiga (third transmission windows) optik, yaitu pada daerah panjang gelombang 1550 nm. Range operasi sistem DWDM pada jendela 150 nm ini yaitu antara 1528,77 nm – 1560,61 nm seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini.
  Panjang Gelombang Operasi Sistem DWDM

Kelebihan Teknologi DWDM

Kelebihan teknologi DWDM adalah transparan terhadap berbagai trafik. Kanal informasi masing-masing panjang gelombang dapat digunakan untuk melewatkan trafik dengan format data dan laju bit yang berbeda. Ketransparanan sistem DWDM dan kemampuan add/drop akan memudahkan penyedia layanan untuk melakukan penambahan dan atau pemisahan trafik. Berkaitan dengan ketransparanan sistem DWDM dikenal ada dua sistem antarmuka, yaitu system terbuka dan sistem tertutup, ditunjukkan oleh gambar:
Sistem Antarmuka DWDM

Elemen jaringan DWDM sistem terbuka memungkinkan SONET/SDH, switch IP dan ATM disambungkan secara langsung pada jaringan DWDM. Sedangkan pada sistem tertutup, switch IP dan atau ATM tidak dapat secara langsung dihubungkan ke jaringan DWDM, namun memerlukan perantara SONET/SDH yang berasal dari vendor perangkat DWDM yang digunakan.

Perbandingan teknologi serat optik konvensional dan teknologi DWDM adalah sebagai berikut.

1.      Kapasitas serat optik yang dipakai lebih optimal.

1.      Kapasitas serat optik yang dipakai lebih optimal.
DWDM dapat mengakomodir banyak cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda dalam sehelai serat optik, sedangkan teknologi serat optik konvensional hanya dapat mentransmisikan satu panjang gelombang dalam sehelai serat optik.


Kapasitas Serat Optik
 


Perbanding Transmisi konvensional dan DWDM

2.      Instalasi jaringan lebih sederhana.
Penambahan kapasitas jaringan pada teknologi serat optik konvensional dilakukan dengan memasang kabel serat optik baru, sedangkan pada DWDM cukup dilakukan dengan penambahan beberapa panjang gelombang baru tanpa harus melakukan perubahan fisik jaringan.

3.      Penggunaan penguat lebih efisien.
DWDM menggunakan penguat optic yang dapat menguatkan beberapa panjang gelombang sekaligus dengan interval penguatan yang lebih jauh, sehingga penguat optik yang digunakan lebih sedikit dibandingkan dengan teknologi serat optik konvensional. Penguat optik yang digunakan dalam teknologi DWDM adalah EDFA. EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) merupakan serat optik dari bahan silica (SiO2) dengan intinya (core) telah dikotori dengan bahan Erbium (Er3+), termasuk ke dalam golongan Rare-Earth Doped Fiber Amplifier. Berikut ini beberapa keunggulan yang dimiliki oleh EDFA, sehingga dapat mendukung teknologi DWDM:
a.      Faktor peroleh EDFA sangat tinggi
b.      Bandwidth lebar
c.       Noise Figure EDFA sangat kecil
d.      Daya output yang besar pada EDFA
e.      Kemudahan instalasi

4.    Biaya pemasangan, pemeliharaan dan pengembangan lebih efisien. Hal ini akibat arsitektur jaringan DWDM lebih sederhana dibandingkan arsitektur jaringan serat optik konvensional.

Elemem Jaringan DWDM

Dalam aplikasi DWDM terdapat beberapa elemen yang memiliki spesifikasi khusus disesuaikan dengan kebutuhan sistem. Elemen tersebut adalah:
1.    
Wavelength Multiplexer/Demultiplexer


Multiplexer dan Demultiplexer

Wavelength Multiplexer berfungsi untuk memultiplikasi kanal-kanal panjang gelombang optik yang akan ditransmisikan dalam serat optik. Sedangkan wavelength demultiplexer berfungsi untuk mendemultiplikasi kembali kanal panjang gelombang yang ditransmisikan menjadi kanalkanal panjang gelombang menjadi seperti semula.
2.   
OADM (Optical Add/Drop Multiplexer)

Optical Add/Drop Multiplexer

Diantara titik multiplexing dan demultiplexing dalam sistem DWDM merupakan daerah dimana berbagai macam panjang gelombang berada, pada beberapa titik sepanjang span ini sering diinginkan untuk dihilangkan atau ditambah dengan satu atau lebih panjang gelombang. OADM (Optical Add/Drop Multiplexer) inilah yang digunakan untuk melewatkan sinyal dan melakukan fungsi add and drop yang bekerja pada level optik. OADM digunakan untuk melewatkan sinyal dan melakukan fungsi drop and insert panjang gelombang ke atau dari serat optik tanpa memerlukan terminal SDH lagi, dan proses tersebut terjadi di level optik. OADM diaplikasikan pada sistem yang long haul atau pada jaringan topologi ring.

OXC (Optical Cross Connect)

Optical Cross Connect

Perangkan OXC (Optical Cross Connect) ini melakukan proses switching tanpa terlebih dahulu melakukan proses konversi OEO (Optik-elektrooptik) dan berfungsi untuk merutekan kanal panjang gelombang. OXC ini berukuran NxN dan biasa digunakan dalam konfigurasi jaringan ring yang memiliki banyak node terminal.


OA (Optical Amplifier)
4.      

Optical Amplifier

OA merupakan penguat optik yang berfungsi untuk memperbesar kemampuan jarak tempuh sinyal dan mempertahankan kualitasnya dengan melakukan proses penguatan sinyal optik tanpa proses konversi ke bentuk elektrik terlebih dahulu. Banyaknya panjang gelombang yang mampu dibawa oleh jaringan optic DWDM, terutama untuk long haul, akan dipengaruhi oleh kemampuan OA dalam melewatkan seluruh panjang gelombang yang melewatinya dan melakukan proses penguatan yang setara untuk seluruh panjang gelombang tersebut. 

Komponen penting pada DWDM 

Pada teknologi DWDM, terdapat beberapa komponen utama yang harus ada untuk mengoperasikan DWDM dan agar sesuai dengan standart channel ITU sehingga teknologi ini dapat diaplikasikan pada beberapa jaringan optic seperti SONET dan yang lainnya. Komponen-komponennya adalah sbb:

1.  Transmitter yaitu komponen yang menjembatani antara sumber sinyal informasi dengan multiplekser pada system DWDM. Sinyal dari transmitter ini akan dimultipleks untuk dapat ditansmisikan.

2. Receiver yaitu komponen yang menerima sinyal informasi dari demultiplekser untuk dapat dipilah berdasarkan macam-macam informasi.

3. DWDM terminal multiplexer. Terminal mux sebenarnya terdiri dari transponder converting wavelength untuk setiap signal panjang gelombang tertentu yang akan dibawa. Transponder converting wavelength menerima sinyal input optic (sebagai contoh dari system SONET atau yang lainnya), mengubah sinyal tersebut menjadi sinyal optic dan mengirimkan kembali sinyal tersebut menggunakan pita laser 1550 nm. Terminal mux juga terdiri dari multiplekser optikal yang mengubah sinyal 550 nm dan menempatkannya pada suatu fiber SMF-28.

4. Intermediate optical terminal (amplifier). Komponen ini merupakan amplifier jarak jauh yang menguatkan sinyal dengan banyak panjang gelombang yang ditransfer sampai sejauh 140 km atau lebih. Diagnostik optikal dan telemetry dimasukkan di sekitar daerah amplifier ini untuk mendeteksi adanya kerusakan dan pelemahan pada fiber. Pada proses pengiriman sinyal informasi pasti terdapat atenuasi dan dispersi pada sinyal informasi yang dapat melemahkan sinyal. Oleh karena itu harus dikuatkan. 

5.  DWDM terminal demux. Terminal ini mengubah sinyal dengan banyak panjang gelombang menjadi sinyal dengan hanya 1 panjang gelombang dan mengeluarkannya ke dalam beberapa fiber yang berbeda untuk masing-masing client untuk dideteksi. Sebenarnya demultiplexing ini beritndak pasif, kecuali untuk beberapa telemetry seperti system yang dapat menerima sinyal 1550 nm. Pada transmisi jarak jauh dengan system client-layer seperti demultiplexi sinyal yan selalu dikirim ke 0/E/0. Teknologi terkini dari demultiplekser ini yaitu terdapat couplers (penggabung dan pemisah power wavelength) berupa FIBER BRAGG GRATING dan dichroic filter untuk menghilangkan noise dan crosstalk.


Erbium-doped Optical Fiber

6.    Optikal supervisory channel. Ini merupakan tambahan panjang gelombang yang selalu ada di antara 1510 nm-1310 nm. OSC membawa informasi optik multi wavelength sama halnya dengan kondisi jarak jauh pada terminal optic atau daerah EDFA. Jadi OSC selalu ditempatkan pada daerah intermediate amplifier yang menerima informasi sebelum dikirimkan kembali. 


Ilustrasi Tata Letak Komponen pada DWDM

Konfigurasi Sistem DWDM

Menurut konfigurasinya sistem DWDM dibagi menjadi 2 :

1.    Sistem DWDM satu arah (one way transmission), pada sistem ini dalam satu serat dapat terjadi beberapa transmisi dengan arah yang sama secara simultan. Seperti gambar berikut ini :

Sistem DWDM Satu Arah

2.    Sistem DWDM dua arah (two way transmission), dimana dalam sebuah serat terjadi dua transmisi dengan arah yang berlawanan secara simultan seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Dimana pada serat terjadi pengiriman informasi dari DWDM 1 ke DWDM 2 dengan panjang gelombang λ 1 dan pada saat yang bersamaan ditransmisikan informasi dari DWDM2 ke DWDM 1 dengan panjang gelombang λ 2.


Sistem DWDM Dua Arah

Sumber laser DWDM dan detector DWDM

Salah satu contoh sumber laser yang digunakan dalam sistem DWDM adalah Distribution Feedback (DFB) laser. DFB memiliki kelebihan mampu mengakses semua bandwidth optik pada jendela transmisi 1550 nm, yang memiliki daya output sampai 25 mW (tunable) dari 1530-1563 nm. APD (Avanlanche Photo Dioda) adalah salah satu jenis detector yang digunakan dalam DWDM, yang memiliki sensitivitas penerimaan yang besar dan akurat.

Serat Optik Single Mode yang Mendukung DWDM

Untuk mendukung sistem yang mentransmisikan informasi dengan kapasitas tinggi, pemilihan serat optik yang tepat sebagai media trans isi juga perlu diperhatikan. Ada dua tipe serat optik yang umum digunakan pada sistem DWDM, yaitu :

1.                                               1.      Non Dispersion Shifted Fiber (NDSF)

Serat optik NDSF juga dikenal sebagai Standard Single Mode Fiber (SSMF) dan dibuat berdasarkan rekomendasi ITU-T G.652. NDSF memiliki nilai koefisien dispersi kromatik (D) mendekati nol di daerah panjang gelombang 1310 nm. Sedangkan pada daerah 1550 nm, koefisien dispersi maksimumnya adalah 18 ps/nm.km.

           2.      Non Zero Dispersion Shifted Fiber (NZDSF)

Dibandingkan NDSF/SSMF, serat optik NZDSF (G.655) memiliki koefisien dispersi kromatik yang lebih rendah pada daerah panjang gelombang 1550 nm, yaitu maksimum 6 ps/nm.km.

Karakteristik yang membedakan keduanya adalah nilai koefisien dispersi kromatik dan              redaman serat, dimana pada daerah kerja DWDM, serat optik NZDSF memiliki koefisien dispersi dan redaman yang lebih rendah, seperti diperlihatkan pada gambar dibawah ini.


Koefisien Dispersi dan Redaman Sserat Optik NZDSF
Share:

ppcsh

engineer Gaptek. Powered by Blogger.

Labels

Translate