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.

Penghantaran dengan menggunakan teknologi FTTH ini dapat menghemat biaya dan mampu mengurangkan biaya operasi dan memberikan pelayanan yang lebih baik kepada pelanggan. Ciri-ciri inheren serat optik membenarkan penghantaran isyarat telekomunikasi dengan lebar jalur yang lebih besar dibandingkan dengan penggunaan kabel konvensional.

                

Ilustrasi Arsitektur umum jaringan FTTH

Dari gambar mengilustrasikan arsitektur umum dari suatu jaringan FTTH. Biasanya jarak antara pusat layanan dengan pelanggan dapat berkisar maksimum 20 km. Dimana pusat penghantaran penyelenggara layanan (service provider) yang berada di kantor utama disebut juga dengan central office (CO), disini terdapat peralatan yang disebut dengan OLT. Kemudian dari OLT ini dihubungkan kepada ONU yang ditempatkan di rumah-rumah pelanggan (customer's) melalui jaringan distribusi serat optik (Optical Distribution Network, ODN). Isyarat optik dengan panjang gelombang (wavelength) 1490 nm dari hilir (downstream) dan isyarat optik dengan panjang gelombang 1310 nm dari hulu (upstream) digunakan untuk mengirim data dan suara.

Sedangkan layanan video dikonversi dahulu ke format optik dengan panjang gelombang 1550 nm oleh optik pemancar video (optical video transmitter). Isyarat optik 1550 nm dan 1490 nm ini digabungkan oleh pengabung (coupler) dan ditransmisikan ke pelanggan secara bersama. Singkatnya, tiga panjang gelombang ini membawa informasi yang berbeda secara simultan dan dalam berbagai arah pada satu kabel serat optik yang sama.

Komponen Utama:

1.     Terminal Saluran Serat Optik (Optical Line Terminal, OLT) biasa ditempatkan pada pusat penyedia layanan provider (CO) untuk menghantarkan isyarat layanan kepada setiap pengguna dalam jaringan rangkaian sistem, dan OLT juga merupakan titik aggregasi suara dari PSTN, data dari penghala dan video melalui berbagai bentuk sebagai medium penghantaran.

2.      Unit Jaringan Serat Optik (Optical Network Unit, ONU) adalah peralatan yang digunakan diakhir jaringan untuk memberikan layanan-layanan yang disediakan kepada pelanggan^.

Layanan data (internet), suara (telepon) dan video (TV Kabel) diberikan dari ONU kepada pelanggan pengguna melalui penghantaran media yang sesuai.

Secara umum, teknologi FTTH terdiri daripada tiga jenis topologi jaringan, jaringan titik ke titik, jaringan serat optik aktif dan jaringan serat optik pasif.

Jaringan titik ke titik (Point to Point)

     

Point to Point 

Point to Multi Point

Jaringan titik ke titik (P2P) merupakan rancangan jaringan FTTH yang paling ringkas, dimana isyarat dihantar terus dari CO kepada setiap pelanggan dengan satu serat optik dan laser yang terpisah berdasarkan IEEE 802.3ah. Serat optik bentuk tunggal digunakan untuk isyarat bolak-balik dengan satu kabel serat optik sampai pertukaran setempat (Local Exchange) dan kemudian dipisah untuk masing-masing pelanggan pengguna akhir (End User).

Jaringan serat optik aktif (active optical network, AON)

      

Active Optical Network

Jaringan serat optik aktif merupakan rangkaian titik ke banyak titik (Point to Multi Point, P2MP), penggunaan teknologi ini terbatas karena biayanya sangat tinggi. Peralatan-peralatan aktif yang digunakan dalam jaringan AON termasuk optical switch, memerlukan tenaga listrik.

Jaringan serat optik pasif (passive optical network, PON)

      

Pasive Optical Network

Jaringan serat optik pasif juga merupakan jaringan P2MP hampir sama dengan AON. Perbedaannya dimana pada titik komponen aktif digantikan oleh pencerai optik pasif (passive optical splitter). Jika dibandingkan dengan jaringan jenis AON, pemasangan jaringan jenis PON adalah lebih mudah dan murah serta tidak menggunakan komponen elektronik aktif sehingga mengurangi biaya pemeliharaan peralatan.

Pencerai optik pasif

Pencerai optik pasif atau juga disebut dengan splitter yang digunakan dalam jaringan P2MP memiliki satu masukan dan banyak (multiple) keluaran dan bersifat pasif karena tidak memerlukan sumber energi eksternal. Rugi-rugi atau kehilangan daya optik pada pencerai serat optik pasif ini disebut juga splitter rasio, biasanya dinyatakan dalam decibel (dB) dan ini terjadi terutama bergantung kepada jumlah keluaran dari pencerai tersebut, sebagai contoh, masukan sinyal optik dibagi rata di kaskade atau cabang-cabang; misalnya sebuah splitter 1x2 hanya memiliki dua cabang maka kemungkinan kehilangan sisipan (insertion loss) adalah 3 dB (50% pada setiap keluaran); jika pada splitter 1x4, maka akan ada dua cabang ditambahkan ke masing-masing kaki 1x2, kehilangan akan bertambah lagi 3 dB sehingga menjadi 6 dB; jika dalam splitter 1x8 dua cabang atau 1x2 split akan ditambahkan ke masing-masing kaki 1x4, sehingga kembali ditambahkan 3 dB sehingga total kehilangan menjadi 9 dB, dan begitu seterusnya.

Jumlah cabang keluaran	Kehilangan sisipan (dB)
2	3
4	6
8	9
16	12
32	15
64	18

Pencerai optik dapat dikemas dalam berbagai bentuk dan ukuran serta bergantung kepada teknologi yang digunakan, paling umum dibuat dengan menggunakan kaedah gelombang pandu planar, namun ada juga dengan menggunakan teknologi fused-biconic taper (FBT).

Teknologi akses PON

Dalam pembangunan jaringan dengan teknologi PON, dimana isyarat hilir dari OLT dikirim ke pencerai serat optik untuk digunakan bersama oleh setiap ONU. Semakin panjang jarak feeder serat optik maka pelemahan optik akan semakin tinggi, namun split ratio maksimum berkurang. Sedangkan untuk isyarat hulu dihantar dari ONU ke OLT. Terdapat 4 jenis teknologi berbagai akses penghantaran isyarat untuk digunakan secara bersama pada suatu teknologi jaringan PON tunggal diantaranya seperti

1. Akses Berbagai Pembahagian Waktu (Time Division Multiple Access, TDMA)
2. Akses Berbagai Pembahagian Pembawa Sub (Subcarrier Division Multiple Access, SCMA)
3. Akses Berbagai Pembahagian Panjang Gelombang (Wavelength Division Multiple Access, WDMA) dan
4. Akses Berbagai Pembahagian Kode Optik (Optical Code Division Multiple Access, OCDMA)

 

Akses PON 

Protokol PON

Berikut ini protokol PON yang telah sepakati oleh IEEE dan ITU,

Protokol PON	APON/BPON	EPON/GEPON	GPON
Standar	ITU-T G.983	ITU-T G.984	IEEE 802.3ah
Penghantaran	ATM	ATM,TDM, Ethernet	Ethernet
Biaya	Rendah	Sedang	Paling rendah
Lebar jalur hulu	155 Mbps	1.5 Gbps	1.25 Gbps
Lebar jalur hilir	622 Mbps	2.5 Gbps	1.25 Gbps

Penerapan aplikasi FTTH di Indonesia

Sekarang dengan begitu pesatnya perkembangan kebutuhan akan Layanan Internet dan aplikasi multimedia lainnya, teknologi FTTH saat ini telah menjadi salah satu solusi untuk dapat memberikan layanan Triple Play yang terdiri dari Data (Internet atau Intranet), Voice/Suara (VoIP) dan Video (Interaktive TV dan Multimedia) di dalam satu infrastruktur yang praktis.

Sebagai perbandingan sejak tahun 2007 di Jepang, hampir 70% masyarakat Jepang adalah pengguna internet, dan bersamaan dengan itu, minat masyarakat menjadi pelanggan FTTH juga meningkat pesat seiring dengan menurunnya minat akan Digital Subscriber Line (DSL) Sedangkan di Indonesia keinginan masyarakat akan internet masih rendah, dan tentunya alih teknologi kepada FTTH itu sendiri belum berpengaruh signifikan.

Saat ini di kota-kota besar Indonesia seperti Jakarta, kebutuhan akan akses internet yang cepat sudah cukup tinggi dibandingkan dengan kota-kota lainnya, sehingga keinginan untuk beralih ke FTTH tentunya sudah menjadi gaya hidup tersendiri.

Pemasangan jaringan instalasi serat optik merupakan bahagian yang paling mahal dalam investasi teknologi ini. Beberapa metode instalasi yang telah diperkenalkan sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor lain seperti, anggaran yang disediakan, pilihan topologi jaringan, teknologi akses dan protokol, budaya masyarakat sekitar serta estetika. Berikut ini ada tiga metoda yang telah diimplementasikan dalam pemasangan instalasi jaringan serat optik: 

•       Instalasi bawah tanah (direct burial)

•       Instalasi dalam pipa (duct installation)

•       Instalasi udara (aerial installation)

Link budget

Link budget merupakan perhitungan keadaan sebenarnya yang harus dilakukan dalam menentukan beberapa masukan untuk sistem parameter yang akan digunakan dalam aplikasi FTTH. Beberapa pertimbangan yang diperlukan dalam perhitungan ini antaranya besaran sinyal optik dan noise. Faktor ini sangat penting untuk dihitung agar jaringan serat optik benar-benar telah sesuai dengan spesifikasi standar seperti yang direkomendasikan dari ITU dan IEEE.

Perkembangan FTTH

Pada saat ini HFC tetap merupakan pilihan biaya yang paling kecil sampai dibutuhkan pembaharuan yang penting. Dengan kata lain layanan yang tersedia sekarang tidak membutuhkan kapasitas yang besar yang tersedia pada FTTH. Dilihat dari cara yang berbeda, layanan yang membutuhkan performance tinggi belum dimunculkan. Untuk operator sebagai bisnis utama dalam voice, data dan video interaktif/layanan multimedia, menyampaikan FTTH akan membentuk pasar dan usaha baru. Suatu teknologi akan membutuhkan kapasitas yang lebih besar dari struktur jaringan saat ini yang dapat menyediakan video digital.

Sekarang ini digital video dapat dikompres menjadi hanya membutuhkan 1,5 sampai 6 Mbps (sesuai dengan kualitas gambar) dan perkembangan dari HDTV (High Definition Television) kompres diperkecil sehingga bit rate untuk HDTV menjadi 20 Mbps. Digital video akan membutuhkan teknologi FTTH untuk mendukung bandwidth yang tinggi. Perkembangan dalam teknologi mikro juga dapat menurunkan biaya dari decompressor chip membuat digital video lebih bagus pada pemakai. Dan meningkatnya kebutuhan pada 10 sampai 15 tahun mendatang, FTTH adalah yang terbaik dan mungkin hanya satu-satunya teknologi yang mudah berkembang untuk menyediakan transfer rate yang tinggi menyerupai standard dari 155,52 Mbps sebagai STM-1. FTTH juga menawarkan solusi yang terbaik dalam hal pembiayaan.