Wednesday, November 9, 2011

Komponen Jaringan Optik NGN

Komponen Jaringan Optik NGN

Abstract: perkembangan teknologi optik (xWDM) yang didorong oleh kebutuhan akan kapasitas transmisi yang sangat besar telah mengakibatkan perubahan yang cepat dalam penyediaan kapasitas bandwidth yang besar dalam jaringan. Sistem transport kanal dalam domain panjang gelombang ini memberikan fleksibilitas yang tinggi bagi penyelenggara jaringan dalam memenuhi kebutuhan yang ada baik masa kini maupun masa yang akan datang. Dan komponen jaringan optik apa saja yang mendukung kesiapan implementasi jaringan optik masa depan.

Teknologi xWDM (DWDM dan CWDM) pada dasarnya adalah teknologi transport untuk menyalurkan berbagai jenis trafik (data, suara, dan video) secara transparan, dengan menggunakan panjang gelombang (l) yang berbeda-beda dalam suatu fiber tunggal secara bersamaan. Implementasi xWDM dapat diterapkan baik pada jaringan long haul (jarak jauh) maupun untuk aplikasi short haul (jarak dekat). Pada awalnya, teknologi xWDM hanya mampu membawa dua kanal optik dengan menggunakan dua panjang gelombang , yaitu pada 1550 nm dan 1310 nm. Namun perkembangan yang cepat telah meningkatkan kemampuan teknologi xWDM untuk mengakomodasikan jarak antar kanal yang sangat sempit dengan jumlah kanal yang bisa ditransmisikan terus bertambah.

Gambar 1. Sistem Transmisi Multi Panjang Gelombang (xWDM)

Pengembangan sistem xWDM oleh masing-masing pabrikan dilakukan dengan mempersempit jarak antar panjang gelombang yang berdekatan, atau yang lebih dikenal dengan istilah channel spacing. Dalam rekomendasi ITU-T seri G.692 telah dinyatakan bahwa channel spacing (gambar 3) yang dimungkinkan adalah 50 GHz, 100 GHz dan 200 GHz atau lebih.

Gambar 2. Spektrum fiber optik

Dalam mengimplementasikan jaringan optik NGN yang transparan diperlukan dukungan dari perangkat-perangkat yang mampu untuk melakukan operasi dalam domain optik (o/o/o). Beberapa perangkat yang penting untuk implementasi jaringan optik NGN adalah:

Penguat Optik (optical amplifier)

Wavelength Converter

Add drop Multiplexer

Cross Connects

Uraian dibawah ini akan menjelaskan perangkat-perangkat diatas yang merupakan komponen pendukung implementasi jaringan optik NGN secara transparan.

A. Optical Amplifier

Dalam serat optik, efek dari dispersi mode polarisasi (polarization mode dispersion atau PMD) dan atenuasi menyebabkan kekuatan sinyal menurun secara cepat setelah menempuh jarak yang jauh sehingga deteksi sinyal di ujung penerima menjadi sangat sulit. Biasanya sinyal optik harus diperkuat kembali setelah menempuh jarak kira-kira setiap 100 km. Sebelum adanya optical amplifier, sinyal optik ini terlebih dahulu harus dikonversi ke domain elektrik untuk kemudian diperkuat secara elektronik lalu dikonversikan kembali ke domain optik (sistem pemrosesan optik-elektrik-optik atau o/e/o). Pada konsep ini sinyal optik (o) diubah terlebih dahulu menjadi sinyal elektrik (e) sebelum diproses re-timing, re-shaping, re-generating (3R), kemudian diubah kembali menjadi optik untuk ditransmisikan kembali. Konversi optoelektronik ini menimbulkan noise dalam sistem selain juga mahal dalam hal implementasi.

Sedangkan perangkat penguat optik NGN akan melakukan proses penguatan semua kanal tanpa melakukan proses demultiplex dan multiplex sinyal tersebut untuk melakukan konversi OEO. Biaya untuk suatu pasangan demux/mux adalah setara dengan biaya sebuah perangkat penguat (optical amplifier). Sehingga perbedaan mendasar dari biaya kedua perangkat ini adalah terletak pada komponen transceiver. Hal ini menunjukkan bahwa solusi jaringan transparan akan memiliki biaya yang lebih murah, dengan perbedaan yang sangat significant, dibandingkan dengan solusi jaringan opague. Ditambah lagi adanya kemungkinan penambahan perangkat booster amplifier untuk menekan faktor optical losses pada multiplexer. Penambahan komponen ini akan menambah perbedaan biaya yang dibutuhkan untuk kedua jenis jaringan tersebut.

Gambar 3. Konsep 3R Dalam Transmisi Multi Panjang Gelombang

B. Wavelength Converter

Wavelength converter berfungsi mengkonversi panjang gelombang input ke panjang gelombang output yang berbeda dalam bandwidth operasional sistem xWDM. Wavelength converter merupakan salah satu komponen penting dalam sistem xWDM karena wavelength converter memungkinkan penggunaan kembali (re-use) panjang gelombang-panjang gelombang dalam sistem. Hal ini sangat diperlukan untuk routing berdasarkan panjang gelombang dan juga untuk meningkatkan bandwidth system.

Gambar 4. Konsep Wavelength Converter

C. Optical Add Drop Multiplexer

Perangkat selanjutnya untuk mendukung konsep jaringan optik transparan adalah Optical Add Drop Multiplexer pada level optik. Proses yang akan didukung oleh perangkat ini dalam hal jaringan optik transparan adalah proses pass through trafik yang mungkin terjadi pada tiap node dalam jaringan. Proses pass through trafik dalam jaringan transparan, sekali lagi, dilakukan tanpa terlebih dahulu melalui proses konversi sinyal OEO.

Utilisasi praktis serat optik dapat dicapai dengan penghapusan dan penambahan suatu panjang gelombang secara selektif tanpa harus meregenerasi seluruh kanal DWDM dalam serat optik tersebut. Karakteristik OADM ditentukan dari jumlah total kanal-kanal input, through, drop dan add yang dapat ditanganinya. Kanal-kanal yang dapat ditambah/dihapus (add/drop) dapat bersifat pre-assigned (fixed OADM) atau dikonfigurasi secara otomatis (reconfigurable OADM).

Gambar 5. Prinsip Optical Add Drop Multiplexer

D. Optical Cross Connects

Perangkat selanjutnya yang akan berperan dalam realisasi jaringan optik transparan adalah Cross Connects. Aplikasi yang umum diterapkan untuk cross connects adalah manage provisioning, protection, dan restorasi pada jaringan dalam skala besar. Karena volume dan nilai trafik yang dilewatkan pada cross connects, merupakan suatu hal yang penting bagi cross connects untuk:

memiliki suatu sistem pengamatan yang aktif terhadap kualitas sinyal dan identitasnya

dapat secara cepat mengidentifikasi, melokalisasi dan memperbaiki faults

mencegah terjadinya akumulasi ketidaksempurnaan sinyal

memiliki fungsi add/drop dan continue untuk mendukung protokol restorasi ring

memiliki skalabilitas dalam hal ukuran

Konfigurasi cross connect dapat dibagi dalam tiga kategori dasar, yaitu: transparan, transceiver dan opague.

Salah satu keunggulan dari all optical cross connect (transparan) adalah kemampuannya untuk mengakomodasi berbagai kecepatan pemrosesan data dan format yang berbeda. Namun seperti pada perangkat yang lainnya, masalah pengamatan kualitas sinyal dan identifikasi sinyal menjadi kendala, disamping ketidakmudahan dalam menyediakan fungsi multicast dan drop & continue.Hingga saat ini solusi dengan menggunakan perangkat opague cross connects dengan electronic switch fabrics telah tersedia di pasaran, dan lebih murah.

Jika pengembangannya sudah stabil, solusi dengan transceiver akan menjadi solusi yang menarik, terutama dilihat dari tingkat fleksibilitasnya dalam memenuhi kebutuhan kapasitas di masa depan.


E. Rekomendasi

Dengan memperhatikan uraian diatas, maka komponen jaringan optik NGN, dilihat dari sisi perangkat masih memiliki kemampuan untuk melakukan proses pengolahan sinyal o/o/o disbanding sebelumnya yang berupa o/e/o yang ternyata tidak efisien. Dikaitkan dengan kemampuan untuk melakukan proses operasi antar perangkat dari pabrikan yang berbeda (interoperability) perlu dilakukan assessment teknis yang lebih detail, karena dalam jaringan komponen-komponen jaringan ini melibatkan jumlah trafik yang tidak kecil, mengingat 1 panjang gelombang akan berdimensi 2,5 Gbps atau 10 Gbps.

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.

Referensi:

1. Transparent Optical Networks: where and when?, WJ Tomlinson, Lightwave, 2000

2. Optical WDM Network: Principle and Practice, Krishna M Sivalingam, Kluwer Academic Publisher, 2000

3. SDH WDM Optical Networking Conference material, IBC telecom, 1999

4. ATG�s Communications & Networking Technology Guide Series, CIENA 5.3 Wavelength Division Multiplexing, Suzanne Lacroix, 1996

5. Wavelength Division Multiplexing, Biswanath Mukherjee, 1997

6. The New Economics of Optical Core Networks, CIENA, September 1999


Sumber : Telkom Risti

2 comments:

Post a Comment