SISTEM KOMUNIKASI SATELIT

Sumber data yang penerima data jaraknya cukup jauh, channel komunikasi dapat berupa media transmisi radiasi elektromagnetik yang dipancarkan melalui media udara terbuka, yang dapat berupa gelombang mikro (microwave), sistem satelit (satellite system) atau sistem laser (laser system).

Karena microwave tidak boleh terhalang, maka untuk jarak-jarak yang jauh digunakan sistem satelit (satellite system). Satelite akan menerima signal dikirimkan dari stasiun microwave di bumi dan mengirimkannya kembali ke stasiun bumi yang lainnya. Satelit berfungsi sebagai stasiun relay yang letaknnya di luar angkasa.

"satelit" sering kita mendengar tentang kata-kata satelit, tapi apakah kita mengerti apakah sebenarnya satelit itu. Pada gambar dibawah ini akan dijelaskan tentang arsitektur komunikasi satelit.



Gambar Arsitektur Komunikasi Satelit

Arsitektur komunikasi satelit terdiri dari dua segmen yaitu :

• Segmen angkasa. Segmen angkasa terdiri dari (Bus, Payload, Power Supply, Kontrol temperatur, Kontrol attitude dan orbit, Sistem populasi,
  Telemetry Tracking & Command TTC). Elemen sistem yang spesifik dari satelit adalah Kontrol attitude dan orbit, serta TTC, kontrol ini sangat luar biasa karena bisa mengontrol bumi dari angkasa. Alat ini dapat memetakan bumi inchi demi inchi dalam besaran angka-angka yang disebut latitude dan longitude. Dan standar attitude ini dipakai oleh semua satelit buatan Amerika.
• Segmen bumi. Pada bagian segmen bumi, arsitektur komunikasi satelit terdiri dari User terminal, segmen bumi, master dan jaringan. Seperti sistem komunikasi seluler segmen bumi ini bisa disebut mobile station dari sistem satelit.

Fungsi satelit adalah untuk:

1. Distribusi point-to-multipoint program TV dari studio ke stasiun broadcast lokal.
2. Transmisi point-to-point liputan siaran langsung ke studio.
3. Distribusi point-to-multipoint program cable TV dari studio ke cable TV lokal.
4. Distribusi point-to-multipoint program cable TV dan/atau jaringan TV langsung dari studio ke customer.

Keunggulan komunikasi satelit diantaranya adalah:

1. Cakupan yang luas : satu negara, region ataupun satu benua.
2. Bandwith yang tersedia cukup lebar.
3. Independen dari infrastruktur teresterial.
4. Instalasi jaringan segmen bumi yang cepat.
5. Biaya relatif rendah per site.
6. Layanan yang seragam dan untuk saat ini hanya dari satu provider.
7. layanan mobile/wireless yang independen dimanapin juga.

Sedangkan kelemahannya :

1. Up Front Cost tinggi: Contoh untuk Satelit GEO: Spacecraft, Ground Segment & Launch = US $200 jt, Asuransi : $50 jt.
2. Distance insensitive: Biaya komunikasi untuk jarak pendek maupun jauh relatif sama.
3. Hanya ekonomis jika jumlah User besar dan kapasitas digunakan secara intensif.
4. Delay propagasi besar.
5. Rentan terhadap pengaruh armosfir, dll.

sumber:
http://pogotel.blogspot.com/2008/06/sistem-komunikasi-satelit.html
http://viliaekameyana.blogspot.com/2008/09/sistem-komunikasi-data-dan-jaringan.html

Komunikasi Satelit

Komunikasi Satelit adalah salah satu jenis mode penghubung dalam komunikasi melalui sebuah satelit, disini satelit berperan sebagai repeater dan penguat dalam jalannya komunikasi. Keunggulan dari jenis komunikasi ini sudah jelas, tidak terkendala jarak dan medan. Ingin seberapa jauh atau sulit medan jelas dapat di jangkau. Untuk kekurangan adalah delay time yang di hasilkan yang tentunya dalam waktu yang akan datang komunikasi ini akan semakin ditinggalkan, jika jenis-jenis mode penghubung komunikasi seperti FO,Kabel atau Radio Link sudah mencapai daerah tersebut. Untuk aplikasi Komunikasi Satelit dapat di gunakan di berbagai jenis seperti voice,data,video,dll.



Sistem Komunikasi Satelit di bagi 2 antara lain:

1. Space Segment (Atau paling mudahnya Satelit itu sendiri)


Gambar Satelit


Gambar Satelit (Full)

Yang perlu di ketahui mungkin Orbitnya seperti Geostationer (36000Km), Meostasioner (9000-10000Km), Leostationer (1000-2000Km). Lalu frekuensi-frekuensi kerja di Satelit C-Band,Extended C-Band,Ku-Band dan L-Band. Dimana untuk C-Band frekuensi kerja untuk Downlink=3700-4200Mhz dan Uplink=Frekuensi Downlink+2225. Bandwith 500Mhz. Sedangkan L-Band frekuensi Downlink 950-1750Mhz dan Uplink=Frekuensi Downlink+2225. Dalam satelit terdiri dari beberapa Transponder atau Channel contohnya untuk Palapa adalah 24 Transponder di bagi atas 12 Polarisasi Vertikal dan 12 Polarisasi Horinsontal.

2. Ground Segment (Lebih mudahnya adalah Antenna penerima/pemancar di Bumi)


Gambar Antenna


Gambar Antenna

Ground Segment ini di bagi lagi atas Out Door Unit (ODU) dan In Door Unit (IDU):
ODU terdiri atas beberapa perangkat seperti Antenna, FeedHorn, LNA, BUC, Converter, SSPA, Main Supply, LNB
IDU terdiri atas beberapa perangkat seperti Modem, Inverter, Rectifier, Baterai

Contoh Gambar Konfigurasi Ground Segment :


Gambar Konfigurasi C-Band




Gambar Konfigurasi L-band

Semoga bermanfaat, selanjutnya akan saya tulis dasar-dasar installasi untuk Ground Segment dalam Komunikasi Satelit.

OTDR & SPLICER

ALAT SAMBUNG DAN ALAT UKUR SERAT OPTIK

Alat sambung (Fusion Splicer) dan alat ukur Serat Optik  (OTDR) merupakan salah satu perangkat pendukung dalam operasional pengelolaan jaringan access Serat Optik 

Untuk keperluan Operasional dan Maintenance (O&M) Network Element yang beroperasi menggunakan jaringan acccess Serat Optik,  maka sangat penting peranan alat sambung dan alat ukur Serat Optik.

Jaringan access Serat Optik  sebagai media transport untuk layanan broadband maupun narrowband sering mengalami gangguan, yaitu berupa putusnya Kabel serat optik sehingga mengakibatkan terjadinya Perhubungan Putus (PERPU) pada perangkat terminal yang mensupply port maupun data . Maka untuk membantu trouble shooting pada jaringan access Serat Optik  dapat segera dilakukan penanggulangan, baik berupa pencarian (searching) lokasi putusnya kabel  penyambunganm kabel Serat Optik .

Alat ukur Serat Optik (OTDR)

OTDR

Alat utama atau tools utama yang sangat dibutuhkan dalam melaksanakan trouble shooting untuk gangguan yang terjadi pada jaringan akses Serat Optik   karena tanpa menggunakan alat ukur Serat Optik   tidak bisa melakukan apa-apa terhadap gangguan yang terjadi.

Alat ukur Serat Optik  disebut dengan nama OTDR ( Optical Transmission Digital Reflektometer ) merupakan alat untuk mendeteksi kontinuitas suatu kabel Serat Optik  dalam jarak tertentu sehingga bisa menghasilkan jarak dari dua sisi yang merupakan ukuran gangguan yang terjadi sehingga trouble shooting dapat dilaksanakan dengan baik karena akan dengan mudah menentukan letak lokasi gangguan yang terjadi dengan referensi jarak hasil ukur dari perangkat alat ukur OTDR.

Dalama pelaksanaan Operation & Maintenance jaringan akses Serat Optik  harus mutlak tersedia tools untuk menentukan dan melaksanakan trouble shooting pada gangguan yang terjadi pada jaringan akses Serat Optik  sehingga dengan secepatnya gangguan dapat ditanggulangi dengan waktu yang tidak terlalu lama.

Dan untuk tindak lanjut dalam hasil pelaksanaan trouble shooting maka harus segera disiapkan tools kedua yang merupakan implementasi dari pelaksanaan penyelesaian gangguna yang terjadi dengan menggunakan alat sambung yang bernama Splicer dengan accessories yang lengkap termasuk tools kit pendukung sehingga pelaksanaan penanggulangan gangguan akan ditekan waktunya secepat mungkin

 

kelengkapan Splicer

Alat Sambung Serat Optik (Fusion Splicer)

Fusion Splicer

Alat sambung Serat Optik  dikenal dengan sebutan FUSION SPLICER yaitu suatu alat yang digunakan untuk menyambung core Serat Optik  yang berbasis kaca yang mengimplementasikan daya listrik yang sudah dirubah menjadi sebuah media sinar berbentuk sinar laser yang berfungsi memanasi kaca yang putus pada core sehingga terhubung kembali secara baik. Alat sambung splicer ini harus memiliki keakuratan tinggi sehingga pada saat penyambungan (splicing) bisa mendekati sempurna, karena proses terjadinya pengelasan media kaca terjadi proses peleburan kaca yang menghasilkan suatu media yang tersambung dengan utuh tanpa adanya celah karena memiliki karakter media yang memiliki senyawa yang sama.  Penyambungan bisa saja tidak utuh,  karena tidak mengikuti prosedur penyambungan yang benar. Bila hal ini terjadi maka proses penyambungan harus diulangi lagi, hingga mendekati redaman yg sekecil-kesilnya (dibawah 0.2 dB)

Penyambungan melalui pengelasan oleh alat sambung harus mengikuti peraturan-peraturan dan kebersihan yang ketat yang harus dipatuhi oleh seorang teknisi karena bila terjadi pelanggaran-pelanggaran yang disengaja untuk memudahkan proses penyambungan maka akan mengakibatkan hasil kerja tidak sempurna karena akan menghasilkan suatu nilai dari alat sambung yang menunjukkan Bit Error Rate ( BER ) yang tinggi bila dipaksakan dipergunakan akan mengakibatkan alur transmisi ke perangkat akan tidak sempurna karena memiliki resistansi.

TEKNOLOGI SELULER

Teknologi telekomunikasi yang paling populer dan pesat perkembangannya pada saat ini adalah seluler. Pada tahun 1978 teknologi seluler masih dalam proses uji coba di Amerika Serikat, namun pada saat ini jutaan orang yang sudah menggunakan piranti telekomunikasi seluler seperti handphone, PDA dan sebagainya. Selain untuk komunikasi suara , penggunaan jaringan seluler telah berkembang ke bentuk komunikasi data seperti video, gambar, animasi dan teks.
Pada dasarnya teknologi seluler merupakan hasil pengembangan dari teknologi radio yang dikombinasikan dengan teknologi telepon. Dari kombinasi ini dihasilkan teknologi telekomunikasi seluler dengan pirantinya yang bersifat wireless (tanpa kabel), portable (mudah dibawa) dan mobile (dapat dibawa berpindah tempat).
Untuk mengenal lebih jauh tentang teknologi seluler maka kita harus memahami konsep dari :

1. Jaringan Seluler
2. Prosedur Pemanggilan
3. Teknik Multiplexing

Jaringan seluler

Komponen jaringan seluler terdiri dari base station, MTSO (Mobile Telecommunication Switching Office) dan piranti komunikasi seluler. Fungsi dari base station adalah memberikan jalur hubungan komunikasi radio dengan piranti-piranti seluler yang berada dalam suatu wilayah sel.

Sedangkan MTSO bertugas sebagai pengatur lalulintas komunikasi yang menerima dan menghubungkan panggilan dari pengguna piranti seluler ke jaringan PSTN (telepon rumah), memonitor kualitas sinyal komunikasi dan mengatur perpindahan base station yang menangani komunikasi dengan suatu piranti seluler.

Untuk memahami jaringan seluler maka kita harus mengenal konsep dari

1. Sel dan sektor
2. Frekuensi dan kanal

Sel dan Sektor

Untuk memasang jaringan telekomunikasi seluler pada suatu daerah maka pertama kali dilakukan pemetaan atas daerah tersebut menjadi sejumlah wilayah kecil yang disebut sel. Setiap sel berbentuk hexagon (segi enam) yang saling berimpit satu sama lain membentuk pola seperti sarang lebah yang melingkupi daerah tersebut.

Ukuran wilayah sel umumnya bervariasi dari radius 2 mil hingga 10 mil tergantung pada keadaan topografi, kepadatan bangunan dan tingkat keramaian jalur komunikasi.

Dari peta formasi sarang lebah dari sel selanjutnya ditentukan sejumlah titik-titik sudut pada pertemuan antara tiga sel sebagai sel site. Sel site merupakan lokasi pemasangan stasiun telekomunikasi radio seluler yang disebut base station.
Setiap base station dilengkapi dengan piranti komunikasi radio seluler berupa sistem radio transceiver yang terkomputerisasi yang bekerja pada kisaran frekuensi 800 atau 1900 MHz beserta menara dan antena transmisi.

Setiap sel umumnya dibagi dalam tiga sektor. Antena base station memancarkan sinyal transmisi berdaya rendah yang daerah cakupannya hanya sebuah sektor pada setiap sel yang terletak di sekitar base station. Sedangkan daerah sektor sel yang lain akan dicakup oleh sinyal dari base station lain yang terdekat.

Frekuensi dan Kanal

Teknologi radio termasuk seluler menggunakan gelombang radio sebagai pembawa sinyal komunikasi data maupun suara. Frekuensi gelombang radio untuk jaringan seluler telah ditetapkan secara internasional pada band (daerah frekuensi ) 800 MHz dan 1900 MHz untuk sistem PCS.

Pada band 800 MHz hanya 50 MHz yang dialokasikan untuk jaringan seluler. Rentang frekuensi 50 Mhz ini dibagi atas 2 blok yakni blok pertama dengan daerah frekuensi 824,04 MHz s/d 848,97 MHz digunakan untuk gelombang transmisi dari piranti seluler sedangkan blok ke dua pada frekuensi 869,04 MHz s/d 893,97 MHz untuk gelombang sinyal dari base station.

Penggunaan dua blok frekuensi yang terpisah ditujukan agar tidak terjadi interferensi antara frekuensi gelombang base station dengan piranti seluler.

Komunikasi pada jaringan seluler bersifat full duplex yakni pengguna dapat mengirim serta menerima sinyal secara bersamaan. Untuk menyediakan hubungan komunikasi secara full duplex harus digunakan sepasang frekuensi yang disebut kanal.

Sebuah kanal merupakan pasangan antara frekuensi transmit (Tx) dari base station dan frekuensi receive (Rx) dari piranti seluler. Base station menyediakan satu kelompok kanal untuk setiap sektor. Sebuah sektor memiliki 4 hingga 80 kanal, dan setiap kanal memakai pasangan frekuensi yang terpisah oleh rentang 45 Mhz.

Contoh :

Kanal 1 : Tx 879.990 Rx 834.990
Kanal 2 : Tx 879.360 Rx 834.360

Kanal komunikasi terdiri dari dua jenis yakni kanal kendali dan kanal suara. Kanal kendali umumnya ditetapkan sebagai kanal pertama pada tiap sel. Kanal kendali juga disebut kanal setup karena digunakan pada proses setup panggilan. Sedangkan kanal suara dipakai sebagai pembawa sinyal komunikasi suara dan data antara piranti seluler dan base station.

Untuk menggambarkan komunikasi antara base station dan piranti seluler maka ditetapkan path atau arah komunikasi. Path maju adalah arah transmisi sinyal dari base station ke piranti seluler, sedangkan path balik adalah transmisi dari piranti seluler ke base station.

Prosedur Pemanggilan

Untuk menghubungi suatu piranti seluler dilakukan dengan melakukan pemanggilan. Prosedur penanganan panggilan dapat dibedakan menuru jenis panggilan yakni:

1. Panggilan aktif
2. Panggilan pasif

Panggilan Aktif

Pada kondisi panggilan aktif, pengguna melakukan panggilan untuk dihubungkan ke nomor telepon tertentu.

Proses komunikasi pada panggilan aktif dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Piranti seluler mendeteksi sinyal kanal kendali arah maju yang diterimanya lalu memilih kanal yang paling kuat sinyalnya. Sinyal yang terkuat umumnya berasal dari base station yang paling dekat ke pengguna.
2. Piranti seluler secara otomatis melakukan registrasi dengan mengirim sinyal pada kanal kendali arah balik yang berisi informasi nomor telepon, serial number dan ID lokalnya.
3. Base station meneruskan sinyal kanal kendali arah balik ke MTSO.
4. MTSO memeriksa status pelanggan pada database. Bila status pelanggan masih aktif maka MTSO menetapkan sebuah kanal suara untuk pelanggan tersebut lalu mengirim informasi penetapan kanal suara tersebut dengan sinyal kanal kendali arah maju.
5. Base station menerima konfirmasi dari MTSO lalu membuka kanal suara tersebut untuk pelanggan dan mengirim konfirmasi ke piranti seluler.
6. Kanal suara sudah terbuka dan dapat digunakan untuk komunikasi dan kanal kontrol ditutup. Sinyal kendali komunikasi antara base station dan piranti seller selanjutnya akan ditumpangkan pada kanal suara sebagai tone

Panggilan Pasif

Bila pengguna menerima panggilan maka disebut dengan panggilan pasif. Proses komunikasi pada panggilan pasif lebih sederhana sebagai berikut

1. MTSO mengirim kanal kendali arah maju yang merupakan kanal panggilan yang memuat nomor telepon seluler yang dituju.
2. Piranti mengenali nomor telepon selulernya yang termuat pada kanal panggilan dan memberi tanggapan dengan mengirim pesan konfirmasi telah menerima kanal panggilan dengan kanal kendali arah balik ke MTSO
3. MTSO mengirim informasi penetapan kanal suara untuk menerima panggilan pada BTS pada sel yang ditempati piranti tujuan dari panggilan.
4. Base station membuka kanal suara yang ditetapkan MTSO dan memberi konfirmasi pada piranti seluler bahwa kanal suara telah tersedia

Teknik Multiplexing

Untuk mengoptimalkan penggunaan kanal komunikasi pada jaringan seluler digunakan teknik multiplexing. Multiplexing adalah penempatan beberapa sinyal komunikasi pada suatu kanal

Teknik multiplexing dapat dibedakan menurut metoda yang digunakan atas :

1. FDMA
2. TDMA
3. CDMA

F D M A

FDMA (Frequency Division Multiple Access) melakukan pembagian spektrum gelombang dalam beberapa kanal frekuensi. Setiap panggilan hubungan akan memperoleh kanal tersendiri.

Metode FDMA paling tidak efisien dan umumnya digunakan pada jaringan analog seperti AMPS

T D M A

TDMA (Time Divison Multiple Access) merupakan metode pengembangan dari FDMA yakni setiap kanal frekuensi masih dibagi dalam slot waktu sekitar 10 ms. Data pada setiap hubungan komunikasi diubah dalam format digital dengan waktu pencuplikan data (sampling) 30 ms.

Data cuplikan dari tiga hubungan Komunikasi selanjutnya ditempatkan pada sebuah antrian penggunaan kanal frekuensi. Masing-masing data cuplikan akan mendapat sebuah slot waktu untuk pengiriman pada kanal.

Metoda TDMA digunakan pada jaringan GSM (Global System for Mobile Communication)

C D M A

CDMA (Code Division Multiple Access) merupakan metoda multiplexing yang paling canggih dan rumit. Seluruh daerah frekuensi digunakan bersama-sama tanpa pembagian kanal. Untuk membedakan antara masing-masing hubungan digunakan sistem pengkodean dengan modulasi frekuensi (pengubahan pola frekuensi pembawa) secara unik untuk masing-masing hubungan.

Dasar Serat Optik-1

tags: fiber, gradded index, multimode, Serat optik, Singlemode

by DioN

PENGENALAN DASAR KABEL SERAT OPTIK

Jaringan Telekomunikasi yang ada di Indonesia terdiri dari beberapa jenis media transmisi antara lain :

1.  Media Kabel berbasis tembaga (Cu)

2.  Media Gelombang Radio (Radio Wave)

3.  Media kabel serat optik (Optical Fiber)

STRUKTUR DASAR SERAT OPTIK

Terdiri dari :

1. Core (Inti), Berfungsi untuk menentukan cahaya merambat dari satu ujung ke ujung lainnya.

Core memiliki Ciri-Ciri :

a. Terbuat dari bahan kuarsa dengan kualitas sangat tinggi.
b. Merupakan bagian utama dari serat optik karena perambatan cahaya sebenarnya terjadi pada bagian ini.
Ukuran core sangat mempengaruhi karakteristik serat optik

2. Cladding (Lapisan)

Berfungsi sebagai cermin, yakni mementulkan cahaya agar dapat merambat ke ujung lainnya.

Cladding memiliki Ciri-Ciri :

a. Terbuat dari bahan gelas dengan indek bias lebih kecil dari core

b. Merupakan selubung dari core

c. Hubungan index antara core dan cladding akan membpengaruhi perambatan cahaya pada core (mempengaruhi besarnya sudut kritis)

3. Coating (Jaket)

Berfungsi sebagai pelindung mekanis dan tempat kode warna. Indek bias (n) inti lebih besar dari pada Indek bias Cladding (Nc > Nd).

Coating memiliki Ciri-Ciri :

a. Terbuat dari bahan plastik
b. Berfungsi untuk melindungi serat optik dari kerusakan

PERAMBATAN CAHAYA KABEL SERAT OPTIK

Perambatan gelombang

Cahaya merambat dalam dua medium yang berbeda dengan cara :

• Merambat lurus

• Dibiaskan

• Dipantulkan

Bila cahaya berjalan melintas sebuah batas antara dua meterial dengan indek bias yang berbeda (n₁ dan n₂) maka refleksi dan refleksi dapat terjadi n₁ > n₂ Cahaya yang direfraksikan patah; q₁ ¹ q₂

Refractive Index (Indeks bias)

Bila gelombang cahaya merambat melalui material, tidak dalam vacuum, maka kecepatannya lebih kecil dibandingkan dalam vacuum.

Keuntungan Serat Optik

• Band width lebar

• Redaman kecil

• Kebal terhadap induksi

• Keamanan rahasia informasi lebih baik

• Aman dari bahaya listrik

• Penambahan kanal / kapasitas terpasang lebih mudah

• Tidak ada cakap silang (Crosstalk)

• Tidak berkarat

• Lebih ekonomis

• Tanah temperatur tinggi

• Konsumsi daya rendah

Kerugian Serat Optik

• Tidak menyalurkan energi listrik

• Pada sistem repeater, transmistter & receiver perlu pengubahan energi listrik ke optik dan sebaliknya

• Perangkat sambung relatif lebih sulit, karena terbuat dari gelas silica, memerlukan penangganan yang lebih hati-hati

• Perangkat terminasi lebih mahal

• Perbaikan lebih sulit

Jenis-jenis Serat Optik

Terdiri dari :

1. Step index multimode

• Indeks bias core konstan

• Ukuran Core besar (50 mikro meter) dan dilapisi cladding yang sangat tipis

• Penyambungan kabel lebih mudah karena memiliki core yang besar

• Terjadi dispresi

• Hanya digunakan untuk jarak pendek dan tranmisi data bit rate rendah

2. Graded index multimode

• Cahaya merambat karena difraksi yang terjadi pada core sehingga rambatan cahaya sejajar dengan sumbu serat

• Dispresi minimum

• Hanya lebih mahal dari serat optik SI karena proses pembuatannya lebih sulit

3. Step index singlemode

• Serat Optik SI monomode memiliki diameter core yang sangat kecil dibandingkan ukuran claddingnya

• Cahay hanya merambat dalam satu mode saja yaitu sejajar dengan sumbu serat optik

• Digunakan untuk tranmisi data dengan bit rate tinggi

Klik untuk mengetahui kode_warna_& label Kabel Serat Optik

News 4G.

mobile users di Norwegia dan Swedia akan menjadi salah satu pengguna pertama 4G mobile network. TeliaSonera, sebuah firma di bidang mobile phone sudah menyelesaikan proyek jaringan 4G di Oslo dan Stockholm.

Mereka mengatakan bahwa pengguna bisa mulai menggunakan jaringan 4G pada awal 2010 nanti. Namun begitu, pada awal peluncurannya 4G baru bisa digunakan melewati Dongle(sebuah hardware kecil), PC atau laptop. Dongle yang bisa digunakan dibuat oleh Samsung.

Kecepatannya dapat mencapai 100 Megabits/second , 10x lebih cepat dari koneksi 3G tercepat yang ada. Technology ini didesain untuk melapisi jaringan 3G yang ada, dan sudah hampir seluruh operator yang menyetujui untuk meng-upgrade ke sistem yang lebih cepat ini.

Ericsson (bukan sony-nya, ericsson doang) mendukung network di Stockholm, Swedia, sedangkan Huawei (perusahaan China yg terkenal pada bidang teknologi komunikasi) berada dibalik network di Oslo, Norwegia.

TeliaSonera mengatakan bahwa jaringan ini diekspektasikan untuk mempercepat koneksi gaming serta memberi view yang lebih sempurna untuk video. Handphone/Handset yang bisa digunakan untuk 4G diperkirakan akan keluar pertengahan 2010.

Sistem Telepon Selular Digital GSM

 Sistem Telepon Selular Digital GSM

Satu tahun terakhir ini, pertelekomunikasian di Indonesia dimarakkan oleh hadirnya telepon genggam atau selular digital GSM (Global System for Mobile communications.)

Sebelum GSM, di Indonesia telah ada 2 jenis telepon selular analog, yaitu AMPS (Advances Mobile Phone System) dan NMT (Nordic Mobile Telephone). Jenis telepon selular digital lainnya yang akan segera dioperasikan di Indonesia adalah DAMPS (Digital AMPS). Tulisan ini mengupas latar belakang, teknologi dan perkembangan GSM. STKB selular sistem analog yang beroperasi di Eropa bersifat sangat regional, di mana masing-masing negara mengoperasikan sistem yang berbeda dan tidak kompatibel satu dengan yang lain. Di Jerman dan Portugal beroperasi sistem C-NET yang dikembangkan oleh Siemens, di Perancis beroperasi sistem RC-2000, di Belandan dan negara Skandinavia beroperasi sistem NMT yang dikembangkan Ericson, sedangkan di Inggris Raya beroperasi sistem TACS.

Masing-masing sistem dikembangkan dengan teknologi yang berbeda, sehingga tidak ada kompatibilitas satu dengan yang lain. Akibatnya setiap sistem hanya dapat dioperasikan di wilayah negara yang tertentu. Kondisi ini sangat tidak menunjang kegiatan mobilitas masyarakat negara Eropa yang sering berada di negara lain, baik untuk tujuan bisnis maupun wisata. Ditambah lagi dengan rencana terbentuknya European Community, kondisi tersebut sama sekali tidak dapat dipertahankan.

Pengembangan masing-masing sistem analog yang beroperasi hanya nasional disebabkan adanya orientasi interest yang berbeda bagi masing-masing pengelola, yakni PTT. Akibatnya, pemasaran terbatas hanya satu negara dan tidak dapat mendapatkan jumlah pelanggan yang cukup besar. Tetap diperlukan dukungan infrastruktur yang lengkap dan mahal, sehingga konsekuensinya adalah timbulnya harga jual yang mahal serta biaya pemakaian yang cukup tinggi. Oleh sebab itu pemakai selular terbatas hanya mereka yang benar-benar mampu dan memerlukan, bukan sebagai sarana telekomunikasi yang mencapai segenap lapisan masyarakat.

Atas dasar pemikiran tersebut dan tanpa menguntungkan salah satu sistem yang telah beroperasi serta untuk menciptakan sistem yang jauh lebih baik dari yang sudah ada, maka Perancis (France Telecom) dan Jerman (Bundespost) sepakat untuk memelopori munculnya teknologi digital selular yang kemudian dikenal dengan nama GSM, dengan didukung oleh industri telekomunikasi di kedua negara tersebut.

Melalui pengkajian yang sangat mendalam, akhirnya ETSI (European Telecommunication Standard Institute) dapat menerima GSM sebagai standar Eropa.

Pada pertengahan tahun 1991, jaringan GSM muncul untuk pertama kalinya, dimana salah satu pelopornya adalah Deutsche Bundespost melalui anak perusahaannya Detecom siap untuk mengoperasikan GSM pada 1 Juli 1991, yang dikenal dengan nama D1 Network.

Diperkirakan dengan munculnya standarisasi GSM, sistem lain yang beroperasi di Eropa perlahan-lahan hilang. Ini berarti hilangnya sebagian besar pasar sistem non GSM. Hal tersebut mempengaruhi minat industri untuk mengembangkan teknologi sistem lama yang ada (CNET, RC 2000, NMT, TACS).
Pengembangan GSM

Dalam konferensi WARC (World Administrative Radio Conference) tahun 1979, ditetapkan bahwa frekwensi 860 Mhz - 960 Mhz dialokasikan untuk komunikasi selular di kemudian hari. Dengan penetapan ini berarti band frekuensi selebar 2 x 25 Mhz khusus disiapkan untuk sistem selular digital.

Tahun 1982, dengan dipelopori oleh Jerman dan Perancis, maka CEPT (Conference Europeance d'Administration de Post et Telecommunication) menetapkan GSM sebagai standar digital selular untuk Eropa. Dan tahun 1985, Jerman, Perancis, Itali dan Inggris bersatu untuk mengembangkan standarisasi GSM. Tahun 1987 di tanda tangani Memorandum of Understanding pemakaian GSM oleh 14 negara Eropa.

Target pembangunan GSM :

    * Tahun 1991 adalah permulaan pengoperasian jaringan GSM
    * Tahun 1993 meliputi semua kota besar
    * Tahun 1995 mencapai semua jalan raya antar kota.

Di dalam kenyataannya, banyak terjadi hambatan dalam penerapan GSM, sehingga target operasional GSM tidak terpenuhi. Walaupun semua infrastruktur telah siap sejak pertengahan 1991, namun realisasi pengoperasian secara komersil baru dapat dimulai kuartal terakhir 1992.

Situasi ini menunjukkan bahwa GSM merupakan teknologi yang sangat kompleks dan memerlukan pengkajian cukup lama untuk mencapai kesepakatan standar. Disamping itu GSM menjadi ajang perebutan pengaruh dan kompetisi baik dari masing-masing operator di tiap negara, maupun industri telekomunikasi yang memproduksi GSM. Keuntungan bisnis yang besar akan diperoleh pihak yang berhasil memasukkan usulan standarnya. Tidak heran apabila standar type approval untuk hand phone baru dapat disepakati pada September 1992, karena harus mempertimbangkan dan memasukkan puluhan item pengujian dalam memproduksi sistem GSM.

Walaupun standarisasi GSM baru saja terselesaikan dan pengoperasiannya baru saja dimulai, bahkan belum merata ke seluruh Eropa, namun dengan mengantisipasi perkembangan GSM yang sangat pesat serta tingkat kepadatan pelayanan per area yang tinggi, maka arah perkembangan teknologi GSM adalah DCS 1800, yakni Digital Celular System pada alokasi frekwensi 1.800 MHz. Dengan frekwensi tersebut, akan dicapai kapasitas pelanggan yang semakin besar per satuan sel. Di samping itu, dengan luas sel yang semakin kecil akan dapat menurunkan kekuatan daya pancar hand phone, sehingga bahaya radiasi yang timbul terhadap organ kepala, sebagaimana dikhawatirkan pada akhir-akhir ini, akan dapat dieliminasi.
Jaringan GSM

Alokasi frekwensi :

    * Transmit : 935 MHz - 960 MHz
    * Receive : 890 MHz - 915 MHz

Modulasi : TDMA (Time Division Multiple Access)
Caarier spacing : 200 KHz untuk 8 kanal
Jaringan GSM selular, terdiri atas :

    * MSC (Mobile Switching Center), sebagai switching system
    * BSS (Base Station Subsystem), sebagai pengirim dan penerima sinyal radio dari dan ke pelanggan
    * OS (Out Station), sebagai terminal pelanggan yang bersifat bergerak.

Keistimewaan dari GSM yang tidak terdapat pada sistem analog maupun pada American Digital Cellular (ADC) adalah adanya standardisasi interface antar masing-masing sub sistem. Dengan demikian, GSM menjanjikan suatu sistem yang tidak harus dimonopoli oleh satu merek. Dalam arti bahwa Switching, Base Station, dan Out Station dapat berasal dari merek/pemasok yang berbeda. Kondisi ini jelas sangat menguntungkan pihak operator, karena tidak ada ketergantungan sama sekali terhadap satu supplier.

Ketidaktergantungan kepada satu pemasok tersebut memungkinkan karena adanya standardisasi yang jelas : (lihat Gambar 1)

    * A Interface, antara MSC dengan BSS
    * A Bis Interface, antara BSC dengan BTS
    * Um Interface, antara BSS dengan Out Station.

Standardisasi A-bis Interface belum sepenuhnya terselesaikan, sehingga sampai saat ini BSS secara lengkap pada umumnya dipasok dari satu mere.

Standardisasi A Interface dan Um Interface terbukti telah berhasil dengan baik. Jaringan D1 / Detecon merupakan kombinasi dari MSC dari Siemens dan BSS dari Philips, D2 / Mannesman merupakan kombinasi dari MSC SEL dan BSS dari Alcatel (Walaupun sekarang SEL dalam group Alcatel, namun subsistem MSC dan subsistem BSS berasal dari industri yang berbeda).

Karena fungsinya yang sangat kompleks, maka MSC dilengkapi dengan :

    * Home Location Register (HLR) untuk menyimpan data permanen dari semua pelanggan.
    * Visitor Location Register (VLR) untuk menyimpan data pelanggan yang bersifat temporer disesuaikan dengan area tempat pelanggan berada.
    * Authentication Register (AuC) untuk keperluan pemeriksaan validasi pelanggan.
    * Equipment Identity Register (EIR) untuk menyimpan nomer identitas pelanggan.

Mobile Switching Center (MSS)

MSC merupakan inti dari jaringan selular, dimana MSC berperan untuk inter koneksi hubungan pembicaraan, baik antar pelanggan selularr maupun antar selular dengan jaringan telepon kabel PSTN, ataupun dengan jaringan data.

MSC memberikan pelayanan kepada pelanggan meliputi :

*Bearer Services :

          o 3,1 KHz telephony
          o Synchronous data 0,3 Kbit/s - 2,4 Kbit/s
          o PAD Services
          o Alternated speech/data

*Teleservices :

    * Telephony
    * Emergency calls
    * Telefax

·         Short message services

*Supplementary services :

    * Call forwading
    * Charging services
    * Call bearing services
    * Closed user group

Home Location Register (HLR)

HLR berfungsi untuk penyimpan semua data dan informas mengenai pelanggan yang tersimpan secara permanen, dalam arti tidak tergantung pada posisi pelanggan. HLR bertindak sebagai pusat inforamsi pelanggan yang setiap waktu akan diperlukan oleh VLR untuk merealisasi terjadinya komunikasi pembicaraan. VLR selalu berhubungan dengan HLR dan memberikan informasi posisi pelanggan berada.
Visitor Location Register (VLR)

VLR berfungsi untuk menyimpan data dan informasi pelanggan, dimulai pada saat pelanggan memasuki suatu area yang bernaung dalam wilayah MSC VLR tersebut (melakukan Roaming). Adanya informasi mengenai pelanggan dalam VLR memungkinkan MSC untuk melakukan hubungan baik Incoming (panggilan masu) maupun Outgoing (panggilan keluar).

VLR bertindak sebagai data base pelanggan yang bersifat dinamis, karena selalu berubah setiap waktu, menyesuaikan dengan pelanggan yang memasuki atau berpindah naungan MSC. Data yang tersimpan dalam VLR secara otomatis akan selalu berubah mengikuti pergerakan pelanggan. Dengan demikian akan dapat dimonitor secara terus menerus posisi dari pelanggan, dan hal ini akan memungkinkan MSC untuk melakukan interkoneksi pembicaraan dengan pelanggan lain. VLR selalu berhubungan secara intensif dengan HLR yang berfungsi sebagai sumber data pelanggan.
Authentication Center (AuC)

AuC menyimpan semua informasi yang diperlukan untuk memeriksa keabsahan pelanggan, sehingga usaha untuk mencoba mengadakan hubungan pembicaraan bagi pelanggan yang tidak sah dapat dihindarkan. Disamping itu AuC berfungsi untuk menghindarkan adanya pihak ke tiga yang secara tidak sah mencoba untuk menyadap pembicaraan.

Dengan fasilitas ini,maka kerugian yang dialami pelanggan sistem selular analog saat ini akibat banyaknya usaha memparalel, tidak mungkin terjadi lagi pada GSM. Sebelum proses penyambungan switching dilaksanakan sistem akan memeriksa terlebih dahulu, apakah pelanggan yang akan mengadakan pembicaraan adalah pelanggan yang sah.

AuC menyimpan informasi mengenai authentication dan chipering key.Karenae fungsinya yang mengharuskan sangat khusus, authentication mempunyai algoritma yang spesifik, disertai prosedur chipering yang berbeda untuk masing-masing pelanggan. Kondisi ini menyebabkan AuC memerlukan kapasitas memory yang sangat besar. Wajar apabila GSM memerlukan kapasitas memory sangat besar pula.

Karena fungsinya yang sangat penting, maka operator selular harus dapat menjaga keamanannya agar tidak dapat diakses oleh personil yang tidak berkepentingan. Personil yang mengoperasikan dilengkapi dengan chipcard dan juga password identitas dirinya.
Equipment Identity Register (EIR)

EIR memuat data-data peralatan pelanggan yang dibagi atas 3 (tiga) kategori, yakni :

    * Peralatan yang diijinkan untuk mengadakan hubungan pembicaraan kemanapun.
    * Peralatan yang dibatasi dan hanya diijinkan mengadakan hubungan pembicaraan ketujuan yang terbatas.
    * Peralatan yang sama sekali tidak diijinkan untuk berkomunikasi.

Kebaradaan EIR belum distandardisasi secara penuh, oleh karena itu belum dioperasikan di semua operator Eropa. Masih diperlukan klasifikasi di Eropa dan penyempurnaan yang berkaitan dengan aspek hukum.
Base Station Subsystem (BSS)
Base Transceiver Station (BTS)

BTS berfungsi sebagai interkoneksi antara infra struktur sistem selular dengan Out Station.BTS harus selalu memonitor Out Station yang masuk ataupun yang keluar dari sel BTS tersebut. Luas jangkauan dari BTS sangat dipengaruhi oleh lingkungan, antara lain topografi dan gedung tinggi.BTS sanga berperan dalam menjaga kualitas GSM, terutamaa dalam hal frekwensi hoping dan antena diversity.
Base Station Controller (BSC)

Pada umumnya setiap BSS terdiri atas beberapa Base Transceiver Station, dengan masing-masing BTS mempunyai area yang berbeda.Namun demikian selalu ada area yang over lapping, sehingga kontinuitas komunikasi Out Station dengan infrastruktur selular tetap terjaga.

BSC sangat diperlukan untuk mengaur perpindahan Out Station dari satu BTS ke BTS lainnya.Perpindahan area ditentukan dari beda kekuatan sinyal antara 2 (dua) BTS Oper Lapping.Fungsi BSC :

          o Interfacing antara BSC-MSC, BSC-BTS dan BSC-OMC
          o Alokasi kanal BSC-BTS
          o Indikasi channel blocking antara BSC-MSC
          o Pengaturan frekwensi hoping
          o Pengaturan konfigurasi kanal
          o Pengaturan enkripsi
          o Proses Handover
          o Pengaturan broadcasting channel

Penutup

Dengan telah disepakatinya GSM sebagai satu-satunya sistem selular di Eropa, maka sistem analog yang ada secara perlahan dan pasti akan hilang dari peredaran. Di samping itu telah banyak negara di luar Eropa, bahkan beberapa negara di Asia telah menetapkan untuk menerapkan sistem GSM, termasuk Indonesia.

Tingkat pemasaran GSM sangat tinggi.Sebagai contoh adalah Jerman, pada bulan Agustus 1992, jumlah pelanggan baru mencapai 20.000 unit.Pada Januari 1993 pelanggan GSm telah mencapai 200.000 unit.Pertambahan per bulan minimal mencapai angka 20.000 unit.

GSM memberikan banyak keunggulan dibandingkan dengan sistem analog yang ada :

    * Dapat melakukan International Roaming
    * Tidak terpaku kepada satu pemasok, sehingga tidak terjadi monopoli
    * Validitas pelanggan diperiksa sebelum hubungan pembicaraan terlaksana
    * Dengan fasilitas frekwensi hoping, tidak ada pihak ke tiga yang secara tidak sah dapat ikut mendengarkan pembicaraan.
    * Kualitas suara yang lebih baik dan lebih peka.
    * Kapasitas pelanggan yanglebih besar.
    * Features pelanggan yang lebih beragam, paging, facsimile, dan ISDN.

Sumber : Tulisan Eddy Yuliarso dalam Majalah Insinyur Indonesia, No. 23 Thn XV.

Sistem Komunikasi Serat/ Fiber Optik

Perkembangan teknologi telekomunikasi memungkinkan penyediaan sarana telekomunikasi dalam biaya relatif rendah, mutu pelayanan tinggi, cepat, aman, dan juga kapasitas besar dalam menyalurkan informasi. Seiring dengan perkembangan telekomunikasi yang cepat maka kemampuan sistem transmisi dengan menggunakan teknologi serat optik semakin dikembangkan, sehingga dapat menggeser penggunaan sistem transmisi konvensional dimasa mendatang, terutama untuk transmisi jarak jauh.
Dampak dari perkembangann teknologi ini adalah perubahan jaringan analog menjadi jaringan digital baik dalam sistem switching maupun dalam sistem transmisinya. Hal ini akan meningkatkan kualitas dan kuantitas informasi yang dikirim, serta biaya operasi dan pemeliharaan lebih ekonomis. Sebagai sarana transmisi dalam jaringan digital, serat optik berperan sebagai pemandu gelombang cahaya. Serat optik dari bahan gelas atau silika dengan ukuran kecil dan sangat ringan dapat mengirimkan informasi dalam jumlah besar dengan rugi-rugi relatif rendah.
Dalam sistem komunikasi serat optik, informasi diubah menjadi sinyal optik (cahaya) dengan menggunakan sumber cahaya LED atau Diode Laser. Kemudian dengan dasar hukum pemantulan sempurna, sinyal optik yang berisi informasi dilewatkan sepanjang serat sampai pada penerima, selanjutnya detektor optik akan mengubah sinyal optik tersebut menjadi sinyal listrik kembali.

Prinsip Dasar Sistem Komunikasi Serat Optik

1. Driver
Berfungsi mengendalikan sumber optik berdasarkan sinyal elektrik yang diterima dan mengubah sinyal elektrik menjadi sinyal optik.
2. Sumber Optik (Cahaya)
Dapat menggunakan LED atau LASER. LED merupakan perangkat yang memancarkan cahaya dengan arah menyebar. Pada umumnya digunakan untuk serat optik multimode step indeks. LASER dapat memancarkan cahaya dengan daya 10-100 kali lebih besar dibandingkan dengan LED. Pada umumnya digunakan untuk serat optik singlemode step indeks. Untuk transmisi jarak jauh, penggunaan LASER sebagai sumber cahaya lebih menguntungkan dibandingkan menggunakan LED.
3. Detektor Optik
Berfungsi untuk mengubah kembali sinyal optik menjadi sinyal elektrik. Detektor optik dapat menghasilkan gelombang sesuai aslinya, dengan meminimalisasi losses yang timbul selama perambatan, sehingga dapat juga menghasilkan sinyal elektrik yang maksimum dengan daya optik yang kecil.
Detektor optik yang sering digunakan ada 2, yaitu :
a. Detektor Optik PIN (Positive Intrinsic Negative) Photodiode
Diode PIN adalah sebuah semikonduktor dengan bagian yang didop P, sebuah intrinsik dan bagian yang didop N,sehingga sebagai berikut apat menimbulkan satu pasang elektron tunggal yang diabsorbsi
Detektor ini bekerja menurut fungsi modulasi arus oleh cahaya yang diserap, dimana daya optik yang masuk selama sebuah pulsa da[pat dianggap sebagai penerimaan dari sejumlah foton yang masin-masing mempunyai energi sebesar :

dimana : H = konstanta Planck (6,0625. 10-34)
V = kecepatan Foton (C/?)
E = energi Foton
b. Detektor Optik APD (Avalanche Photodiode)
Dapat menghasilkan lebih dari satu pasang elektron tunggal melalui ionisasi. APD biasa digunakan untuk sistem yang memerlukan sensitifitas tinggi, sedangkan PIN digunakan untuk sistem yang memerlukan sensitifitas rendah.
4. Rangkaian Penguat
Berfungsi untuk menguatkan sinyal elektrik sesuai dengan sinyal elektrik yang ditransmisikan.
SEJARAH DAN PERKEMBANGAN TEKNOLOGI SERAT OPTIK
Dari teori telekomunikasi diketahui bahwa dengan menggunakan frekuensi yang lebih tinggi akan didapat lebar band yang lebih besar sehingga kapasitas penyaluran akan lebih besar pula. Berdasarkan teori ini dilakukan penelitian penggunaan cahaya untuk komunikasi.

a. Pada tahun 1960, Maiman dari Hunges Airecraft menemukan LASER (Light Amplication by Stimulated Emission of Radiotion), kemudian timbul pemikiran untuk menggunakan cahaya sebagai alat komunikasi.
b. Sinar LASER karena karakteristiknya, dapat diperlukan sama dengan seperti gelombang elektromagnetik dan cukup baik digunakan untuk menyalurkan informasi.
c. Laser pertama kali dicoba sebagai alat komunikasi dengan cara memancarkan sinar tersebut ke udara, namun percobaan ini gagal karena banyaknya gangguan seperti hujan, angin, salju, dan lain-lain sehingga percobaan serupa tidak pernah dilakukan lagi.
d. Percobaan selanjutnya dilakukan dengan memancarkan sinar Laser ke dalam BEAM GUIDE (pipa) yang didalamnya dipasang lensa pada jarak tertentu, lensa tersebut berfungsi untuk memfokuskan sinar Laser yang datang.
Dari hasil percobaan ini ternyata, rugi-rugi transmisi seperti pada butir [c] diatas dapat diperkecil, namun akurasi letak lensa sepanjang BEAM GUIDE harus dijaga tetap, karena bila ada perubahan atau pergeseran letak lensa (akibat benturan atau goncangan) akan mengganggu perambatan sinar Laser tersebut.
Komunikasi dengan cara ini, tidak dipergunakan lagi karena tidak praktis serta membutuhkan biaya mahal.
e. Dari bermacam-macam jenis Laser (Laser solid, liquid dan semikoduktor) maka jenis Laser semikonduktor yang terbaik, meskipun umur operasionalnya pendek.
f. Pada tahun 1966, DR KAO melakukan percobaan dengan merambatkan sinar Laser ke dalam Transparan Fiber. Namun cara tersebut hanya berhasil untuk jarak relatif pendek. Hal tersebut disebabkan karena kurang sempurna proses pembuatan Transparan Fiber, sehingga timbul rugi-rugi bahan yang dapat menghambat proses perambatan cahaya didalamnya.
g. Pada tahun 1970, pabrik gelas Cording di Amerika Serikat berhasil membuat fiber dengan bahan dasar silica yang mempunyai rugi-rugi bahan relatif kecil (± 20 dB/km), sehingga sangat baik digunakan untuk komunikasi cahaya.
h. Bersamaan waktu dengan ditemukan silica sebagai bahan dasar fiber, umur operasional Laser semikonduktorpun berhasil ditingkatkan menjadi 10.000 jam (oleh Hayashi dan Panish).
i. Selain Laser semikonduktor, dikembangkan sumber optik lainnya yang dinamakan LED. Sama halnya dengan Laser dapat memancarkan cahaya dengan baik, namun karena tidak adanya umpan balik pada cahaya yang dipancarkannya atau dimasukkan pada fiber, maka LED menghasilkan cahaya yang tidak koheren.
Sinar LED dapat memancarkan dalam beberapa mode yang berbeda sehingga hanya sesuai untuk serat optik multimode dengan diameter besar.
j. Pada sisi penerima (Detektor), Johnson menemukan Photo Diode yang dapat menguatkan sinyal datang dan Avalanche Photo Diode (APD) sampai saat ini masih merupakan Detektor optik yang diunggulkan.
k. Pada tahun 1976, dilakukan uji coba penggunaan kabel optik untuk jaringan penghubung (junction) ternyata hasilnya cukup baik, sehingga pada tahun-tahun berikutnya penggunaannya mulai dipromosikan secara meluas.
l. Pada tahun 1980, Amerika dan Spanyol telah menggunakan kabel optik sebagai sarana telekomunikasi pedesaan (Rural Telecommunication).
m. Pada tahun 1983, setelah serat optik dikembangkan dan diproduksi oleh banyak negara dan penggunaannya secara luas mulai dilakukan, Jepang dan Amerika bekerja sama membangun sistem transmisi yang menghubungkan Jepang-Hawaii (sepanjang 7000 km) dengan menggunakan kabel optik.
n. Indonesia sendiri sejak tahun 1986 telah menggunakan kabel serat optik sebagai jaringan penghubung antar sentral lokal di wilayah Daerah Khusus Ibukota Jakarta, sedang yang terjauh adalah pembangunan kabel opitk Jakarta- Surabaya oleh NKF.
o. Pada tahun 1996 dimulai penggunaan secara massal tipe serat optik single mode di Indonesia oleh PT Telkom dan Indosat. Untuk menggantikan Tipe Multimode, karena pertimbangan redaman pada tipe singlemode lebih kecil daripada tipe multimode.
Pada tahun 1999 di Indonesia dibangun Sistem Komunikasi Kabel Laut (SKKL) yang menghubungkan Surabaya – Banjarmasin, Surabaya – Makassar, Banjarmasin – Makassar menggunakan topologi SDH.

KARAKTERISTUK SERAT OPTIK
a. Ukuran kecil
Diameter luar serat optik berkisar antara 100-250 µm. Diameter maksimum setelah dilapisi/dibungkus dengan plastick/nilon sebagai jaket menjadi ± 1 mm. Ukuran ini masih sangat kecil dibandingkan dengan konduktor kabel coaxial (1- 10 mm).
b. Ringan
Dibandingkan dengan kabel transmisi biasa (Spesifigravity 9.8) maka specifigravity bahan silica sebagai serat optik yaitu 2.2, sehingga beratnya menjadi 1/2 – 1/3 berat kabel transmisi biasa.
c. Lentur
Pada umumnya serat optik tidak akan patah bila dilengkungkan dengan radius 5mm. Oleh karenanya kabel serat optik mempunyai kelenturan yang sama dengan kabel transmisi biasa, sehingga teknis pemasangannya tidak jauh berbeda dengan teknik pemasangan kabel biasa.
d. Tidak berkarat
Bahan silica sebagai bahan dasar serat optik mempunyai sifat kimia yang sangat stabil oleh karenanya tidak mungkin berkarat.
e. Rugi-rugi rendah
Serat optik dengan bahan silica mempunyai rugi-rugi transmisi rendah, besarnya berkisar 2-8 dB/km dengan panjang gelombang 830 nm. Dibandingkan dengan kabel coaksial yang mempunyai rugi-rugi transmisi sebesar 19 dB/km pada frekuensi 60 Mhz.
f. Kapasitas tinggi
Kapasitas dalam menyalurkan informasi per cross section area sangat besar disamping mempunyai bandwidth yang lebar (Broadband). Sebagai contoh : Kapasitas penyaluran per cross section area 100 x dibandngkan dengan multi pair cable dan 10 x dibandingkan dengan coaxial cable.
g. Bebas induksi
Serat optik menggunakan bahan dasar silica yang pada dasarnya merupakan bahan dielektrik yang sangat baik dan kebal terhadap induksi elektromagnet dan juga terhadap kilat/petir.
h. Cross Talk rendah
Kemungkinan terjadinya kebocoran sinar antar serat optik sangat kecil, demikian pula kebocoran akibat masuknya sinar dari luar kemudian ikut merambat dalam serat optik.
i. Tahan temperatur tinggi
Bahan silica mempuyai titik leleh ± 1900º C dan ini sangat jauh diatas titik leleh capper dan plastik. Sangat ideal bila dipergunakakn sebagai sarana komunikasi pada daerah yang rawan terhadap tenperatur tinggi.
j. Tidak menimbulkan bunga api
Pada titik sambung tidak mungkin terjadi bunga api (discharge), oleh karenanya sangat ideal bila digunakan pada tempat-tempat yang peka terhadap ledakan/kebakaran.
k. Tidak dapat dicabangkan
Serat optik mempunyai ukuran sangat kecil/sangat tipis. Oleh karenanya sangat sulit bahkan tidak mungkin untuk dicabangkan. Bila harus dicabangkan maka harus dilakukan perubahan terlebih dahulu dari sinyal optik ke sinyal elektrik.
l. Tidak menggunakan bahan tembaga
Serat optik menggunakan bahan silica yang tidak mengandung unsur logam bahkan serat optik yang menggunakan Multicomponent Glass, unsur campuran logam (copper) sangat kecil. Tembaga hanya digunakan sebagai pelapis pelidung pada kabel fiber optik untuk komunikasi kabel laut dan sebagai lewatnya arus DC untuk mencatu tegangan pada repeater-repeater di bawah laut.
m. Rapuh
Meskipun rapuh, namun masih mempunyai daya peregangan kurang lebih sebesar 5% untuk menghindarkan kerusakan serat optik pada waktu pemasangan/penarikan, maka pada waktu disusun menjadi kabel optik diberi penguat.

STRUKTUR DASAR SERAT OPTIK
Struktur dasar dari serat optik sebenarnya tersusun atas coating, cladding dan core. Namun demi alasan keamanan maka ditambahkan pengaman setelah lapisan coating. Lapisan tersebut bisa berupa plastik, seng, atau anyaman kawat besi tergantung pada kondisi kabel optik ditempatkan. Berikut adalah gambar susunan dari fiber optik.

Struktur dasar serat optik

> Core ( Inti )
Core berfungsi untuk menentukan cahaya merambat dari satu ujung ke ujung lainnya. Core terbuat dari bahan kuarsa dengan kualitas sangat tinggi. Ada juga yang terbuat dari hasil campuran silica dan glass. Sebagai inti, core juga tempat merambatnya cahaya pada serat optik. Memiliki diameter 10 µm – 50 µm. Ukuran core mempengaruhi karakteristik dari serat optik.

> Cladding
Cladding berfungsi sebagai cermin yaitu memantulkan cahaya agar dapat merambat ke ujung lainnya. Dengan adanya cladding ini cahaya dapat merambat dalam core serata optic. Cladding terbuat dari bahan gelas dengan indeks bias yang lebih kecil dari core. Cladding merupakan selubung dari core. Diameter cladding antara 5 µm – 250 µm. Hubungan indeks bias antara core dan cladding akan mempengaruhi perambatan cahaya pada core (mempengaruhi besarnya sudut kritis).

> Coating ( Jaket )
Coating berfungsi sebagai pelindung mekanis pada serat optik dan identitas kode warna. Terbuat dari bahan plastic. Berfungsi untuk melindungi serat optik dari kerusakan.

HUKUM DASAR SERAT OPTIK
Sistem komunikasi serat optik terkait dengan perambatan energi cahaya pada serat optik. Cara serat optik melewatkan cahaya bergantung dari sifat cahaya dan struktur serat optik yang dilewati.Dari sudut pandang telekomunikasi, cahaya adalah suatu bentuk energi yang merambat dalam bentuk gelombang. Itulah sebabnya, serat optik juga disebut optical waveguide, karena berfungsi sebagai pembimbing gelombang cahaya.
Parameter cahaya dari sustu material yang perlu diketahui adalah index of refraction atau index bias. Bila gelombang cahaya merambat dalam ruang hampa maka kecepatannya adalah c = 3×108 m/s. Bila gelombang cahaya merambat melalui material, tidak dalam ruang hampa, maka kecepatannya akan lebih kecil dibandingkan dalam ruang hampa, yaitu sebesar :
v=c/n atau n=c/v
dimana n = index of refraction atau index bias
v = kecepatan cahaya dalam material
Cahaya merambat dalam dua medium berbeda dengan tiga cara yaitu merambat lurus, dibiaskan dan dipantulkan. Saat cahaya melintasi dua media yang berbeda, ada bagian cahaya yang dipantulkan kembali ke medium pertama dan sebagian lainnya dibiaskan.

JENIS-JENIS SERAT OPTIK
Serat optik terdiri dari beberapa jenis, yaitu :
1. Multimode Step Index
Pada jenis multimode step index ini, diameter core lebih besar dari diameter cladding. Dampak dari besarnya diameter core menyebakan rugi-rugi dispersi waktu transmitnya besar. Penambahan prosentase bahan silica pada waktu pembuatan. Tidak terlalu berpengaruh dalam menekan rugi-rugi dispersi waktu transmit. Berikut adalah gambar dari perambatan gelombang dalam serat optik multimode step index.

Perambatan Gelombang pada Multimode Step Index

Jenis serat optik ini mempunyai perubahan index bias yang mendadak seperti ditunjukkan oleh gambar berikut.

Index bias dari multimode step index

Multimode Step Index mempunyai karakteristik sebagai berikut :
• Indeks bias core konstan.
• Ukuran core besar (50mm) dan dilapisi cladding yang sangat tipis.
• Penyambungan kabel lebih mudah karena memiliki core yang besar.
• Sering terjadi dispersi.
• Hanya digunakan untuk jarak pendek dan transmisi data bit rate rendah.

2. Multimode Graded Index
Pada jenis serat optik multimode graded index ini. Core terdiri dari sejumlah lapisan gelas yang memiliki indeks bias yang berbeda, indeks bias tertinggi terdapat pada pusat core dan berangsur-angsur turun sampai ke batas core-cladding. Akibatnya dispersi waktu berbagai mode cahaya yang merambat berkurang sehingga cahaya akan tiba pada waktu yang bersamaaan. Berikut adalah gambar perambatan gelombang dalam multimode graded index.

Perambatan Gelombang pada Multimode Graded Index

Index bias yang berubah secara perlahan ditunjukkan pada gambar berikut.

Perubahan index bias pada multimode graded index

Multimode Graded Index mempunyai karakteristik sebagai berikut :
• Cahaya merambat karena difraksi yang terjadi pada core sehingga rambatan cahaya sejajar dengan sumbu serat.
• Dispersi minimum sehingga baik jika digunakan untuk jarak menengah
• Ukuran diameter core antara 30 µm – 60 µm. lebih kecil dari multimode step Index dan dibuat dari bahan silica glass.
• Harganya lebih mahal dari serat optik Multimode Step Index karena proses pembuatannya lebih sulit.

3. Single mode Step Index

Pada jenis single mode step index. Baik core maupun claddingnya dibuat dari bahan silica glass. Ukuran core yang jauh lebih kecil dari cladding dibuat demikian agar rugi-rugi transmisi berkurang akibat fading. Seperti ditunjukan gambar berikut.

Perambatan Gelombang pada Singlemode Step Index

Pada single mode step index ini. Index biasnya berubah secara mendadak seperti pada multimode step index. Seperti ditunjukan gambar berikut.

Index bias untuk single mode step index

Singlemode Step Index mempunyai karakteristik sebagai berikut :
• Serat optik Singlemode Step Index memiliki diameter core yang sangat kecil dibandingkan ukuran claddingnya.
• Ukuran diameter core antara 2 µm – 10µm.
• Cahaya hanya merambat dalam satu mode saja yaitu sejajar dengan sumbu serat optik.
• Memiliki redaman yang sangat kecil.
• Memiliki bandwidth yang lebar.
• Digunakan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi.
• Dapat digunakan untuk transmisi jarak dekat, menengah dan jauh.
Untuk jenis single mode ini ada beberapa spesifikasi yang umum digunakan. Yaitu G652, G653, G665, G662.

Serat optik

Serat optik adalah merupakan saluran transmisi atau sejenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, dan dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah laser atau LED^[1]. Kabel ini berdiameter lebih kurang 120 mikrometer.
Perkembangan teknologi serat optik saat ini, telah dapat menghasilkan pelemahan (attenuation) kurang dari 20 decibels (dB)/km. Dengan lebar jalur (bandwidth) yang besar sehingga kemampuan dalam mentransmisikan data menjadi lebih banyak dan cepat dibandingan dengan penggunaan kabel konvensional. Dengan demikian serat optik sangat cocok digunakan terutama dalam aplikasi sistem telekomunikasi^[2]. Pada prinsipnya serat optik memantulkan dan membiaskan sejumlah cahaya yang merambat didalamnya.
Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas/kaca. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik.

Sejarah

Penggunaan cahaya sebagai pembawa informasi sebenarnya sudah banyak digunakan sejak zaman dahulu, baru sekitar tahun 1930-an para ilmuwan Jerman mengawali eksperimen untuk mentransmisikan cahaya melalui bahan yang bernama serat optik. Percobaan ini juga masih tergolong cukup primitif karena hasil yang dicapai tidak bisa langsung dimanfaatkan, namun harus melalui perkembangan dan penyempurnaan lebih lanjut lagi. Perkembangan selanjutnya adalah ketika para ilmuawan Inggris pada tahun 1958 mengusulkan prototipe serat optik yang sampai sekarang dipakai yaitu yang terdiri atas gelas inti yang dibungkus oleh gelas lainnya. Sekitar awal tahun 1960-an perubahan fantastis terjadi di Asia yaitu ketika para ilmuwan Jepang berhasil membuat jenis serat optik yang mampu mentransmisikan gambar.
Di lain pihak para ilmuwan selain mencoba untuk memandu cahaya melewati gelas (serat optik) namun juga mencoba untuk ”menjinakkan” cahaya. Kerja keras itupun berhasil ketika sekitar 1959 laser ditemukan. Laser beroperasi pada daerah frekuensi tampak sekitar 1014 Hertz-15 Hertz atau ratusan ribu kali frekuensi gelombang mikro.
Pada awalnya peralatan penghasil sinar laser masih serba besar dan merepotkan. Selain tidak efisien, ia baru dapat berfungsi pada suhu sangat rendah. Laser juga belum terpancar lurus. Pada kondisi cahaya sangat cerah pun, pancarannya gampang meliuk-liuk mengikuti kepadatan atmosfer. Waktu itu, sebuah pancaran laser dalam jarak 1 km, bisa tiba di tujuan akhir pada banyak titik dengan simpangan jarak hingga hitungan meter.
Sekitar tahun 60-an ditemukan serat optik yang kemurniannya sangat tinggi, kurang dari 1 bagian dalam sejuta. Dalam bahasa sehari-hari artinya serat yang sangat bening dan tidak menghantar listrik ini sedemikian murninya, sehingga konon, seandainya air laut itu semurni serat optik, dengan pencahayaan cukup mata normal akan dapat menonton lalu-lalangnya penghuni dasar Samudera Pasifik.
Seperti halnya laser, serat optik pun harus melalui tahap-tahap pengembangan awal. Sebagaimana medium transmisi cahaya, ia sangat tidak efisien. Hingga tahun 1968 atau berselang dua tahun setelah serat optik pertama kali diramalkan akan menjadi pemandu cahaya, tingkat atenuasi (kehilangan)-nya masih 20 dB/km. Melalui pengembangan dalam teknologi material, serat optik mengalami pemurnian, dehidran dan lain-lain. Secara perlahan tapi pasti atenuasinya mencapai tingkat di bawah 1 dB/km.

Kronologi Perkembangan Serat Optik

• 1917 Albert Einstein memperkenalkan teori pancaran terstimulasi dimana jika ada atom dalam tingkatan energi tinggi
• 1954 Charles Townes, James Gordon, dan Herbert Zeiger dari Universitas Columbia USA, mengembangkan maser yaitu penguat gelombang mikro dengan pancaran terstimulasi, dimana molekul dari gasamonia memperkuat dan menghasilkan gelombang elektromagnetik. Pekerjaan ini menghabiskan waktu tiga tahun sejak ide Townes pada tahun 1951 untuk mengambil manfaat dari osilasi frekuensi tinggi molekular untuk membangkitkan gelombang dengan panjang gelombang pendek pada gelombang radio.
• 1958 Charles Townes dan ahli fisika Arthur Schawlow mempublikasikan penelitiannya yang menunjukan bahwa maser dapat dibuat untuk dioperasikan pada daerah infra merah dan spektrum tampak, dan menjelaskan tentang konsep laser.
• 1960 Laboratorium Riset Bell dan Ali Javan serta koleganya William Bennett, Jr., dan Donald Herriott menemukan sebuah pengoperasian secara berkesinambungan dari laser helium-neon.
• 1960 Theodore Maiman, seorang fisikawan dan insinyur elektro dari Hughes Research Laboratories, menemukan sumber laser dengan menggunakan sebuah kristal batu rubi sintesis sebagai medium.
• 1961 Peneliti industri Elias Snitzer dan Will Hicks mendemontrasikan sinar laser yang diarahkan melalui serat gelas yang tipis(serat optik). Inti serat gelas tersebut cukup kecil yang membuat cahaya hanya dapat melewati satu bagian saja tetapi banyak ilmuwan menyatakan bahwa serat tidak cocok untuk komunikasi karena rugi rugi cahaya yang terjadi karena melewati jarak yang sangat jauh.
• 1961 Penggunaan laser yang dihasilkan dari batu Rubi untuk keperluan medis di Charles Campbell of the Institute of Ophthalmology at Columbia-Presbyterian Medical Center dan Charles Koester of the American Optical Corporation menggunakan prototipe ruby laser photocoagulator untuk menghancurkan tumor pada retina pasien.
• 1962 Tiga group riset terkenal yaitu General Electric, IBM, dan MIT’s Lincoln Laboratory secara simultan mengembangkan gallium arsenide laser yang mengkonversikan energi listrk secara langsung ke dalam cahaya infra merah dan perkembangan selanjutnya digunakan untuk pengembangan CD dan DVD player serta penggunaan pencetak laser.
• 1963 Ahli fisika Herbert Kroemer mengajukan ide yaitu heterostructures, kombinasi dari lebih dari satu semikonduktor dalam layer-layer untuk mengurangi kebutuhan energi untuk laser dan membantu untuk dapat bekerja lebih efisien. Heterostructures ini nantinya akan digunakan pada telepon seluler dan peralatan elektronik lainnya.
• 1966 Charles Kao dan George Hockham yang melakukan penelitian di Standard Telecommunications Laboratories Inggris mempublikasikan penelitiannya tentang kemampuan serat optik dalam mentransmisikan sinar laser yang sangat sedikit rugi-ruginya dengan mengunakan serat kaca yang sangat murni. Dari penemuan ini, kemudian para peneliti lebih fokus pada bagaimana cara memurnikan bahan serat kaca tersebut.
• 1970 Ilmuwan Corning Glass Works yaitu Donald Keck, Peter Schultz, dan Robert Maurer melaporkan penemuan serat optik yang memenuhi standar yang telah ditentukan oleh Kao dan Hockham. Gelas yang paling murni yang dibuat terdiri atas gabungan silika dalam tahap uap dan mampu mengurangi rugi-rugi cahaya kurang dari 20 decibels per kilometer, yang selanjutnya pada 1972, tim ini menemukan gelas dengan rugi-rugi cahaya hanya 4 decibels per kilometer. Dan juga pada tahun 1970, Morton Panish dan Izuo Hayashi dari Bell Laboratories dengan tim Ioffe Physical Institute dari Leningrad, mendemontrasikan laser semikonduktor yang dapat dioperasikan pada temperatur ruang. Kedua penemuan tersebut merupakan terobosan dalam komersialisasi penggunaan fiber optik.
• 1973 John MacChesney dan Paul O. Connor pada Bell Laboratories mengembangkan proses pengendapan uap kimia ke bentuk ultratransparent glass yang kemudian menghasilkan serat optik yang mempunyai rugi-rugi sangat kecil dan diproduksi secara masal.

Proses pengendapan uap kimia untuk memodifikasi serat optik

• 1975 Insinyur pada Laser Diode Labs mengembangkan Laser Semikonduktor, laser komersial pertama yang dapat dioperasikan pada suhu kamar.
• 1977 Perusahaan telepon memulai penggunaan serat optik yang membawa lalu lintas telepon. GTE membuka jalur antara Long Beach dan Artesia, California, yang menggunakan transmisi LED. Bell Labs mendirikan sambungan yang sama pada sistem telepon di Chicago dengan jarak 1,5 mil di bawah tanah yang menghubungkan 2 switching station.
• 1980 Industri serat optik benar-benar sudah berkibar, sambungan serat optik telah ada di kota kota besar di Amerika, AT&T mengumumkan akan menginstal jaringan serat optik yang menghubungkan kota kota antara Boston dan Washington D.C., kemudian dua tahun kemudian MCI mengumumkan untuk melakukan hal yang sama. Raksasa-raksasa elektronik macam ITT atau STL mulai memainkan peranan dalam mendalami riset-riset serat optik.
• 1987 David Payne dari Universitas Southampton memperkenalkan optical amplifiers yang dikotori (dopped) oleh elemen erbium, yang mampu menaikan sinyal cahaya tanpa harus mengkonversikan terlebih dahulu ke dalam energi listrik.
• 1988 Kabel Translantic yang pertama menggunakan serat kaca yang sangat transparan, dan hanya memerlukan repeater untuk setiap 40 mil.
• 1991 Emmanuel Desurvire dari Bell Laboratories serta David Payne dan P. J. Mears dari Universitas Southampton mendemontrasikan optical amplifiers yang terintegrasi dengan kabel serat optik tersebut. Dengan keuntungannya adalah dapat membawa informasi 100 kali lebih cepat dari pada kabel dengan penguat elektronik (electronic amplifier).
• 1996 TPC-5 merupakan jenis kabel serat optik yang pertama menggunakan penguat optik. Kabel ini melewati samudera pasifik mulai dari San Luis Obispo, California, ke Guam, Hawaii, dan Miyazaki, Jepang, dan kembali ke Oregon coast dan mampu untuk menangani 320,000 panggilan telepon.
• 1997 Serat optik menghubungkan seluruh dunia, Link Around the Globe (FLAG) menjadi jaringan kabel terpanjang di seluruh dunia yang menyediakan infrastruktur untuk generasi internet terbaru.

Sistem Komunikasi Serat Optik (SKSO)

Berdasarkan penggunaannya maka SKSO dibagi atas beberapa generasi yaitu :

Generasi pertama (mulai 1975)

Sistem masih sederhana dan menjadi dasar bagi sistem generasi berikutnya, terdiri dari : alat encoding : mengubah input (misal suara) menjadi sinyal listrik transmitter : mengubah sinyal listrik menjadi sinyal gelombang, berupa LED dengan panjang gelombang 0,87 mm. serat silika : sebagai penghantar sinyal gelombang repeater : sebagai penguat gelombang yang melemah di perjalanan receiver : mengubah sinyal gelombang menjadi sinyal listrik, berupa fotodetektor alat decoding : mengubah sinyal listrik menjadi output (misal suara) Repeater bekerja melalui beberapa tahap, mula-mula ia mengubah sinyal gelombang yang sudah melemah menjadi sinyal listrik, kemudian diperkuat dan diubah kembali menjadi sinyal gelombang. Generasi pertama ini pada tahun 1978 dapat mencapai kapasitas transmisi sebesar 10 Gb.km/s.

Generasi kedua (mulai 1981)

Untuk mengurangi efek dispersi, ukuran teras serat diperkecil agar menjadi tipe mode tunggal. Indeks bias kulit dibuat sedekat-dekatnya dengan indeks bias teras. Dengan sendirinya transmitter juga diganti dengan diode laser, panjang gelombang yang dipancarkannya 1,3 mm. Dengan modifikasi ini generasi kedua mampu mencapai kapasitas transmisi 100 Gb.km/s, 10 kali lipat lebih besar daripada generasi pertama.

Generasi ketiga (mulai 1982)

Terjadi penyempurnaan pembuatan serat silika dan pembuatan chip diode laser berpanjang gelombang 1,55 mm. Kemurnian bahan silika ditingkatkan sehingga transparansinya dapat dibuat untuk panjang gelombang sekitar 1,2 mm sampai 1,6 mm. Penyempurnaan ini meningkatkan kapasitas transmisi menjadi beberapa ratus Gb.km/s.

Generasi keempat (mulai 1984)

Dimulainya riset dan pengembangan sistem koheren, modulasinya yang dipakai bukan modulasi intensitas melainkan modulasi frekuensi, sehingga sinyal yang sudah lemah intensitasnya masih dapat dideteksi. Maka jarak yang dapat ditempuh, juga kapasitas transmisinya, ikut membesar. Pada tahun 1984 kapasitasnya sudah dapat menyamai kapasitas sistem deteksi langsung. Sayang, generasi ini terhambat perkembangannya karena teknologi piranti sumber dan deteksi modulasi frekuensi masih jauh tertinggal. Tetapi tidak dapat disangkal bahwa sistem koheren ini punya potensi untuk maju pesat pada masa-masa yang akan datang.

Generasi kelima (mulai 1989)

Pada generasi ini dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada generasi-generasi sebelumnya. Sebuah penguat optik terdiri dari sebuah diode laser InGaAsP (panjang gelombang 1,48 mm) dan sejumlah serat optik dengan doping erbium (Er) di terasnya. Pada saat serat ini disinari diode lasernya, atom-atom erbium di dalamnya akan tereksitasi dan membuat inversi populasi*, sehingga bila ada sinyal lemah masuk penguat dan lewat di dalam serat, atom-atom itu akan serentak mengadakan deeksitasi yang disebut emisi terangsang (stimulated emission) Einstein. Akibatnya sinyal yang sudah melemah akan diperkuat kembali oleh emisi ini dan diteruskan keluar penguat. Keunggulan penguat optik ini terhadap repeater adalah tidak terjadinya gangguan terhadap perjalanan sinyal gelombang, sinyal gelombang tidak perlu diubah jadi listrik dulu dan seterusnya seperti yang terjadi pada repeater. Dengan adanya penguat optik ini kapasitas transmisi melonjak hebat sekali. Pada awal pengembangannya hanya dicapai 400 Gb.km/s, tetapi setahun kemudian kapasitas transmisi sudah menembus harga 50 ribu Gb.km/s.

Generasi keenam

Pada tahun 1988 Linn F. Mollenauer memelopori sistem komunikasi soliton. Soliton adalah pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang. Komponen-komponennya memiliki panjang gelombang yang berbeda hanya sedikit, dan juga bervariasi dalam intensitasnya. Panjang soliton hanya 10-12 detik dan dapat dibagi menjadi beberapa komponen yang saling berdekatan, sehingga sinyal-sinyal yang berupa soliton merupakan informasi yang terdiri dari beberapa saluran sekaligus (wavelength division multiplexing). Eksperimen menunjukkan bahwa soliton minimal dapat membawa 5 saluran yang masing-masing membawa informasi dengan laju 5 Gb/s. Cacah saluran dapat dibuat menjadi dua kali lipat lebih banyak jika dibunakan multiplexing polarisasi, karena setiap saluran memiliki dua polarisasi yang berbeda. Kapasitas transmisi yang telah diuji mencapai 35 ribu Gb.km/s.
Cara kerja sistem soliton ini adalah efek Kerr, yaitu sinar-sinar yang panjang gelombangnya sama akan merambat dengan laju yang berbeda di dalam suatu bahan jika intensitasnya melebihi suatu harga batas. Efek ini kemudian digunakan untuk menetralisir efek dispersi, sehingga soliton tidak akan melebar pada waktu sampai di receiver. Hal ini sangat menguntungkan karena tingkat kesalahan yang ditimbulkannya amat kecil bahkan dapat diabaikan. Tampak bahwa penggabungan ciri beberapa generasi teknologi serat optik akan mampu menghasilkan suatu sistem komunikasi yang mendekati ideal, yaitu yang memiliki kapasitas transmisi yang sebesar-besarnya dengan tingkat kesalahan yang sekecil-kecilnya yang jelas, dunia komunikasi abad 21 mendatang tidak dapat dihindari lagi akan dirajai oleh teknologi serat optik.

Kelebihan Serat Optik

Dalam penggunaan serat optik ini, terdapat beberapa keuntungan antara lain^[3] :

1. Lebar jalur besar dan kemampuan dalam membawa banyak data, dapat memuat kapasitas informasi yang sangat besar dengan kecepatan transmisi mencapai gigabit-per detik dan menghantarkan informasi jarak jauh tanpa pengulangan
2. Biaya pemasangan dan pengoperasian yang rendah serta tingkat keamanan yang lebih tinggi
3. Ukuran kecil dan ringan, sehingga hemat pemakaian ruang
4. Imun, kekebalan terhadap gangguan elektromagnetik dan gangguan gelombang radio
5. Non-Penghantar, tidak ada tenaga listrik dan percikan api
6. Tidak berkarat

Kabel Serat Optik

Secara garis besar kabel serat optik terdiri dari 2 bagian utama, yaitu cladding dan core ^[4]. Cladding adalah selubung dari inti (core). Cladding mempunyai indek bias lebih rendah dari pada core akan memantulkan kembali cahaya yang mengarah keluar dari core kembali kedalam core lagi.

Bagian-bagian serat optik jenis single mode

Dalam aplikasinya serat optik biasanya diselubungi oleh lapisan resin yang disebut dengan jacket, biasanya berbahan plastik. Lapisan ini dapat menambah kekuatan untuk kabel serat optik, walaupun tidak memberikan peningkatan terhadap sifat gelombang pandu optik pada kabel tersebut. Namun lapisan resin ini dapat menyerap cahaya dan mencegah kemungkinan terjadinya kebocoran cahaya yang keluar dari selubung inti. Serta hal ini dapat juga mengurangi cakap silang (cross talk) yang mungkin terjadi^[2].
Pembagian serat optik dapat dilihat dari 2 macam perbedaan :
1. Berdasarkan mode yang dirambatkan^[5] :

• Single mode : serat optik dengan core yang sangat kecil, diameter mendekati panjang gelombang sehingga cahaya yang masuk ke dalamnya tidak terpantul-pantul ke dinding cladding.
• Multi mode  : serat optik dengan diameter core yang agak besar yang membuat laser di dalamnya akan terpantul-pantul di dinding cladding yang dapat menyebabkan berkurangnya bandwidth dari serat optik jenis ini.

2. Berdasarkan indeks bias core^[3] :

• Step indeks : pada serat optik step indeks, core memiliki indeks bias yang homogen.
• Graded indeks : indeks bias core semakin mendekat ke arah cladding semakin kecil. Jadi pada graded indeks, pusat core memiliki nilai indeks bias yang paling besar. Serat graded indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih besar, karena pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan.

Kelemahan (Attenuation)

Pelemahan cahaya pada kabel serat optik sangat penting terutama dalam merancang sistem telekomunikasi serat optik. Berikut ini hal yang menyumbang pelemahan cahaya pada serat optik^[6]:

1. Penyerapan (Absorption)
2. Penyebaran (Scattering)
3. Kehilangan radiasi (radiative losses)

Reliabilitas dari serat optik dapat ditentukan dengan satuan BER (Bit Error Rate). Salah satu ujung serat optik diberi masukan data tertentu dan ujung yang lain mengolah data itu. Dengan intensitas laser yang rendah dan dengan panjang serat mencapai beberapa km, maka akan menghasilkan kesalahan. Jumlah kesalahan persatuan waktu tersebut dinamakan BER. Dengan diketahuinya BER maka, Jumlah kesalahan pada serat optik yang sama dengan panjang yang berbeda dapat diperkirakan besarnya.

Kode warna pada kabel serat optik

Selubung luar

Dalam standarisasinya kode warna dari selubung luar (jacket) kabel serat optik jenis Patch Cord adalah sebagai berikut:

Warna selubung luar/jacket	Artinya
Kuning	serat optik single-mode
Oren	serat optik multi-mode
Aqua	Optimal laser 10 giga 50/125 mikrometer serat optik multi-mode
Abu-Abu	Kode warna serat optik multi-mode, yang tidak digunakan lagi
Biru	Kadang masih digunakan dalam model perancangan

Konektor

Pada kabel serat optik, sambungan ujung terminal atau disebut juga konektor, biasanya memiliki tipe standar seperti FC, SC, ST, LC, atau MTRJ. Selain itu pada konektor tersebut biasanya menggunakan warna tertentu dengan maksud sebagai berikut:

Warna Konektor		Arti	Keterangan
Biru		Physical Contact (PC), 0°	yang paling umum digunkan untuk serat optik single-mode.
Hijau		Angle Polished (APC), 8°	sudah tidak digunakan lagi untuk serat optik multi-mode
Hitam		Physical Contact (PC), 0°
Abu-abu,	Krem	Physical Contact (PC), 0°	serat optik multi-mode
Putih		Physical Contact (PC), 0°
Merah			Penggunaan khusus

Referensi

1. ^ Agrawal, G.P., 2002, Fiber-optic communication systems, Ed. 3, New-York: John Wiley & Sons, Inc.
2. ^ ^{a b} Hecht, Jeff, 1999, The Story of Fiber Optics, Ed. 4, Oxford University Press.
3. ^ ^{a b} Keiser, Gerard, Optical Fiber Communication, 3rd ed., McGraw-Hill, Singapore, 2000, ISBN 0-07-116468-5.
4. ^ Marcatili, E.A.J., Objectives of early fibers: Evolution of fiber types, in S.E. Miller and A.G. Chynoweth, eds., Optical Fiber Telecommunication, Academic, New York, 1979.
5. ^ Corning
6. ^ Snyder, A.W., & Love, J.D., 1983, Optical waveguide Theory, New York: Chapman & Hall.