JARINGAN KOMPUTER MODEL ANALISIS
EL - 670
Oleh : Darmansyah Deva Sani 232 98
502
ABSTRAK Sistem komunikasi fiber optik telah berkembang pesat akhir-akhir ini,
berupa komunikasi suara, vidio dan data, sesuai dengan perkembangan teknologi
maju. Pemamfaatan fiber optik pada sistem komunikasi data akan memberikan nilai
tambah dari suatu teknologi handal yang berkapasitas kanal yang besar, kecepatan
tinggi, penerimaan data yang lebih akurat, teliti dapat dipercaya dan terjamin
kerahasiaannya.
Sistem komunikasi data ini menggunakan laser LED sebagai sumber pembawa
gelombang optik, Fiber Optik Multimode Graded Indeks sebagai media transmisi.
Untuk modulasi dan demodulasi digunakan modem ZAT-16 dengan interface RS-232-C
V.24 / V.28 dan protokol asinkronous sebagai penghubung antara komputer dan
piranti-pirantinya. Hasil yang diperoleh adalah jangkauan transmisi data 16 km,
16 kanal data dengan kecepatan transmisi 300 baud, 600 baud, 1200 baud, 2400
baud, 4800 baud, 19600, 57600 baud dengan kualitas 10 .
Prospek pemamfaatannya di Indonesia cukup cerah untuk memenuhi kebutuhan
masyarakat, pemerintah, bisnis akan komunikasi data yang lebih canggih.
1. PENDAHULUAN
Komunikasi data yang berkembang dengan pesat dewasa ini. Hal ini sesuai
dengan kemajuan teknologi dalam bidang telekomunikasi dunia yang sedang maju
dengan pesat serta pengaruh era globasasi dan arus informasi yang sangat
diperlukan oleh masyarakat modern. Kemajuan perekonomian serta majunya teknologi
telekomunikasi merupakan titik tolak dan potensi besar untuk dapat meningkatkan
dan mewujudkan berbagai jenis pelayanan komunikasi yang lebih canggih untuk
komunikasi suara, vidio dan data
Akhir-akhir ini permintaan masyarakat modern akan kebutuhan komunikasi data
dengan pesat. Untuk mentransfer data dalam jumlah besar dan memerlukan
keakuratan dan juga yang mampu menjaga kerahasian data tersebut. Keunggulan
fiber optik sebagai media transmisi terutama mampu meningkatkan pelayanan sistem
komunikasi data, seperti peningkatan jumlah kanal yang tersedia, kemampuan
mentransfer data dengan kecepatan mega bit /second, terjaminnya kerahasiaan data
yang dikirimkan, sehingga pembicaraan tidak dapat disadap, tidak terganggu oleh
gelombang elektromagnetik, petir atau cuaca.
Dalam sistem komunikasi data fiber optik digunakan modem “ 16 Channel Data
Multiplexer ZAT-16 “, merupakan modem khusus yang dianggap sesuai. Interface
RS-232-C V.24/V.28 yang berfungsi untuk menghubungkan komputer dengan
piranti-piranti peripheralnya. Sistim ini mampu juga menggunakan kedua jenis
protokol yaitu protokol asinkronus dan sinkronus untuk menghasilkan transmisi
kecepatan tinggi.
Jenis fiber optik yang digunakan adalah fiber optik multi mode graded indeks.
Laser sumber gelombang optik dipilih LED. Pemilihannya disesuaikan dengan
kepentingan sistem yang dirancang, agar dapat menghasilkan sistem yang lebih
efektif dan optimal ditinjau dari nilai ekeonomi dan teknologinya. Sistem ini
mampu memberikan transmisi data dengan jauh lintasan sejauh 16 km Jika
menggunakan modem ZAT-16, sedangkan menggunakan lainnya hanya mampu menjangkau
15 meter saja.
Kecepatan transmisi yang mampu dicapai adalah bervariasi dari 300 baud, 600
baud, 1200 baud, 2400 baud, 4800 baud, 9600 baud dan 19200 baud yang sudah
direkomendasikan oleh CCITT. Sedangkan kualitas transmisi dapat mencapai BER (
bit error ) 10.
2. TEKNOLOGI FIBER OPTIK
2.1. Perambatan cahaya pada fiber optik
Teknologi fiber optik maju pesat dan sedang berkembang pemamfatannya untuk
sistem teknologi telekomunikasi maju dan handal. Penemuan fiber optik sebagai
media transmisi pada suatu sistem komunikasi didasarkan pada hukum Snellius
untuk perambatan cahaya pada media transparan seperti pada kaca yang terbuat
dari kuartz kualitas tinggi dan dibentuk dari dua lapisan utama yaitu lapisan
inti yang biasanya disebut core terletak pada lapisan yang paling dalam dengan
indeks bias n1 dan dilapisi oleh cladding dengan indeks bias n2 yang lebih kecil
dari n1.
Menurut hukum Snellius jika seberkas sinar masuk pada suatu ujung fiber optik
( media yang transparan ) dengan sudut kritis dan sinar itu datang dari medium
yang mempunyai indeks bias lebih kecil dari udara menuju inti fiber optik (
kuartz murni ) yang mempunyai indeks bias yang lebih besar maka seluruh sinar
akan merambat sepanjang inti (core) fiber optik menuju ujung yang satu.
Dewasa ini ada 3 jenis fiber optik yang populer pemamfatannya pada sistem
komunikasi Fiber Optik yaitu: a. Fiber optik multimode step indek b. Fiber optik
multimode Graded c. Fiber optik single mode
2.2. Konfigurasi Dasar Sistem Komunikasi Fiber Optik
Sistem Komunikasi Fiber optik terdiri dari 3 komponen utama yaitu: a.
Transmitter berupa Laser Diode ( LD ) dan Light Emmiting Diode (LED) b. Media
transmisi berupa fiber optik c. Receiver yang merupakan detektor penerima
digunakan PIN dan APD. Konfigurasi dasar Sistem Komunikasi Fiber Optik dapat
dilihat pada gambar 2.2
2.2.1. Transmitter
Transmitter terdiri dari 2 bagian yaitu : a. Rangkaian elektrik berfungsi
untuk mengkonversi sinyal digital menjadi sinyal analog, selanjutnya data
tersebut ditumpangkan kedalam sinyal gelombang optik yang telah termodulasi b.
Sumber gelombang optik berupa sinar Laser Diode (LD) dan LED ( light emmiting
diode ) yang pemakaiannya disesuaikan dengan sistem komunikasi yang diperlukan.
 Laser Diode dapat digunakan untuk sistem komunikasi optik yang
sangat jauh seperti Sistem Komunikasi Kabel Laut (SKKL) dan Sistem Komunikasi
Serat Optik (SKSO), karena laser LD mempunyai karakteristik yang handal yaitu
dapat memancarkan daya dengan intensitas yang tinggi, stabil, hampir
monokromatis, terfokus, dan merambat dengan kecepatan sangat tinggi, sehingga
dapat menempuh jarak sangat jauh. Pembuatannya sangat sukar karena memerlukan
spesifikasi tertentu sehingga harganyapun mahal. Jadi LD tidak ekonomis dan
tidak efisien jika digunakan untuk sistem komunikasi jarak dekat dan pada trafik
kurang padat.  LED digunakan untuk sistem komunikasi jarak sedang
dan dekat agar sistem dapat ekonomis dan efektif karena LED lebih mudah
pembuatanya, sehingga harganyapun lebih murah.  Pada gambar 2.2.1
dapat diilustrasikan karakteristik transfer dari LD dan LED dan menganalisanya
bahwa setelah suatu harga tertentu dilampaui, dengan input yang sama ternyata
daya output LD jauh lebih besar dari LED.
2.2.2. Receiver
Receiver atau bagian penerima terdiri dari 2 bagian yaitu detektor penerima
dan rangakaian elektrik
a. Detektor penerima berfungsi untuk mengkap cahaya yang berupa gelombang
optik pembawa informasi, dapat berupa PIN diode atau APD (Avalance Photo Diode)
pemilihannya tergantung keperluan sistem komunikasinya.
 Untuk komunikasi jarak jauh digunakan detektor APD yang dapat
bekerja pada panjang gelombang 1300 nm, 1500 nm serta 1550 nm dengan kualitas
yang baik. Artinya detektor APD mempunyai sensitivitas dan response yang tinggi
terhadap sinar laser LD sebagai pembawa gelombang optik informasi. 
Untuk komunikasi jarak pendek lebih efisien jika menggunakan ditektor PIN diode,
karena PIN baik digunakan untuk bit rate rendah dan sensitivitasnya tinggi untuk
LED. Pada gambar 2.2.2. dapat diilustrasikan daerah kerja dari laser LD dan LED
serta detektor APD dan PIN diode dan dapat dianalisis sebagai berikut:
 Sumber cahaya LD terlihat memiliki daya lebih besar, stabil,
konstan pada bit rate berapapun, sedangkan sumber cahaya LED mempunyai daya
pancar yang lebih kecil dan pada bit rate 100 Mbps dayanya mulai menurun.
 Detektor penerima PIN bereaksi baik pada bit rate rendah tetapi
kurang sensitif bila bit rate dinaikan.  Detektor penerima APD lebih
sensitif pada bit rate tinggi. Untuk transmisi jarak jauh diperlukan daya pancar
yang lebih besar dan sensitifitas yang tinggi, sistem fiber optik akan
menggunakan laser LD sebagai sumber cahaya dan APD sebagai detektor penerima.
Sedangkan untuk transmisi jarak dekat cukup digunakan LED sebagai sumber optik
dan PIN sebagai ditektor penerima.
 Rangkaian elektrik berfungsi untuk mengkonversi cahaya pembawa
informasi terhadap data informasi terhadap data informasi yang dibawa dengan
melakukan regenerasi timing, regenerasi pulse serta konversi sinyal elektrik ke
dalam interface V.28 yang berupa sinyal digital dan sebaliknya
2.3. Atenuasi
Atenuasi adalah besaran pelemahan energi sinyal informasi dari fiber optik
yang dinyatakan dalam dB dan disebabkan oleh 3 faktor utama yaitu absorpsi,
hamburan (scattering) dan mikro-bending. Gelas yang merupakan bahan pembuat
fiber optik biasanya terbentuk dari silicon-dioksida ( SiO2). Variasi indeks
bias diperoleh dengan menambahkan bahan lain seperti titanium, thallium,
germanium atau boron. Dengan susunan bahan yang tepat maka akan didapatkan
atenuasi yang sekecil mungkin. Atenuasi menyebabkan pelemahan energi sehingga
amplitudo gelombang yang sampai pada penerima menjadi lebih kecil dari pada
amplitudo yang dikirimkan oleh pemancar.
a. Absorpsi. Absorpsi merupakan sifat alami suatu gelas. Pada daerah-daerah
tertentu gelas dapat mengabsorpsi sebagian besar cahaya seperti pada daerah
ultraviolet. Hal ini disebabkan oleh adanya gerakan elektron yang kuat. Demikian
pula untuk daerah inframerah, terjadi absorpsi yang besar. Ini disebabkan adanya
getaran ikatan kimia . Oleh karena itu sebaiknya penggunaan fiber optik harus
menjauhi daerah ultraviolet dan inframerah. Penyebab absorpsi lain adanya
transmisi ion-ion logam dan ion OH. Ion OH ini ternyata memberikan sumbangan
absorpsi yang cukup besar. Semakin lama usia suatu fiber maka bisa diduga akan
semakin banyak ion OH di dalamnya yang menyebabkan kualitas fiber menurun.
b. Hamburan Seberkas cahaya yang melalui suatu gelas dengan variasi indeks
bias disepanjang gelas tadi, sebagian energinya akan hilang dihamburkan oleh
benda benda kecil yang ada di dalam gelas. Hamburan yang disebabkan oleh
tumbukan cahaya dengan partikel tersebut dinamakan hamburan Rayleigh. Besarnya
hamburan Rayleigh ini berbanding terbalik dengan pangkat empat dari pangjang
gelombang cahaya yaitu : 1/ λ . Sehingga dapat disimpulkan untuk lamda
kecil, hamburan Rayleigh besar dan sebaliknya. Seberapa besar sumbangan hamburan
Rayleigh ini terhadap atenuasi transmisi dapat dilihat pada grafik gambar 2.3.
yang sudah direkomendasi oleh CCITT. Ternyata pada panjang gelombang sekitar
0,85 μm yaitu panjang gelombang sinar laser Ga A1 As, Hamburan Rayleigh
memberikan loss akibat hamburan sangat kecil dibandingkan dengan loss fiber
optik multimode. Karena itu fiber optik singlemode lebih baik mutunya sebagai
media transmisi dibandingkan dengan fiber optik multimode.
c. Mikro-bending Atenuasi lainya adalah atenuasi yang disebabkan mikro-bending
yaitu pembengkokan fiber optik untuk memenuhi persyaratan ruangan. Namun
pembengkokan dapat pula terjadi secara tidak sengaja seperti misalnya fiber
optik yang mendapat tekanan cukup keras sehingga cahaya yang merambat di
dalamnya akan berbelok dari arah transmisi dan hilang. Hal ini tentu saja
menyebabkan atenuasi.
2.4. Karakteristik Transmisi
Sifat transmisi informasi dapat dijelaskan sebagai berikut: a. Informasi yang
akan ditransmisikan berupa data dalam bentuk digital sedangkan bentuk sinyal
pembawa carrier yang akan melewati media transmisi fiber optik berupa sinyal
analog. b. Untuk itu diperlukan proses modulasi dan demodulasi yaitu proses yang
mengubah data digital ke analog dan juga proses sebaliknya dengan menggunakan
sebuah Modem dengan pirantinya. c. Dalam hal ini jenis fiber optik yang
digunakan sebagai media transmisi adalah fiber optik multimode graded indeks.
3. PIRANTI INTERFACE / MODEM ZAT-16
Sistem Komunikasi data fiber optik yang dibahas dalam paper ini menggunakan
transmisi digital dan modem ZAT-16 yaitu modem yang mempunyai 16 buah saluran
transmisi digital dan dinamkan “ 16-Channel Data Multiplexer ZAT 16 “
3.1. Modem dan Karakteristiknya
a. Piranti yang berfungsi sebagai Modem adalah Modem ZAT-16 berfungsi sebagai
multiplexer untuk data sampai 16 kanal dengan menggunakan interface RS-232-C
V.24 / V.28 pada inputnya dan sepasang fiber optik pada ouputnya. Panel muka
modem Zat16 dapat dilihat pada gambar 3.1. Penggunaan modem ZAT 16 ini akan
mampu menghasilkan menghasilkan jangkauan transmisi hingga 16 km dan dengan
menggunakan protokol asinkronisasi mampu mengirimkan data dengan kecepatan
transmisi dar 300 bps sampai 24kbps. Jika menggunakan protokol sinkronisasi akan
mampu menghasilkan data dengan kecepatan transmisi dari 300 bps sampai dengan
57600 bps. Kemampuan ini telah direkomendasi oleh CCITT9 Commite Consultatif
Telegraphique et Telephonique ). b. Rangkaian electric dihubungkan empat buah
interface RS-232-C V.24/V.28 dengan konektor type 25-pin female subminiatur “
D “ seperti pada gambar 3.2. Pemamfaatan interface RS-232-C V.24/V.28 telah
direkomendasi oleh CCITT untuk dapakai pada system komunikasi data. Tiap-tiap
konektor mempunyai kanal output 4 buah, sebuah output baud rate dan sebuah
output +12V. Berbagai kombinasi dapat dibuat dengan alat ini seprti kombinasi
data, sinyal clock dan sinyal kontrol (handshake). Kemapuan jangkauan transmisi
suatu RS-232-C V.24/V.28 dapat mencapai 6 km apabila terpasang pada ZAT16 dengan
media transmisi fiber optik akan tetapi hanya 15 meter jika dengan media lainnya.
c. Terminal data disebut DTE ( Data Terminal Equipment ) sedangkan modem untuk
menghubungkan antara DTE dengan media transmisi disebut DCE ( Data
Circuit-terminating Equipment ). Apabila dikehendaki hubungan antara dua buah
terminal yang lain, begitu pula sebaliknya. Disini terjadi hubungan kabel silang.
3.2. Protokol Sinkronus
Pada modem ZAT16 protokol sinkronus dapat diperoleh dari tiga buah sumber
yaitu : a. Sinkronisasi yang sudah ada pada sinyal data informasi yang
ditransmisikan b. Sinkronisasi menggunakan clock yang sudah ada didalam modem
Zat16 sehingga baud rate yang terdapat didalam ZAT16 ada 8 tingkat yaitu 300
baud, 600 baud, 1200 baud, 2400 baud, 4400 baud, 4800 baud, 9600 baud, 19200
baud, 57600 baud. Konfigurasi ini memungkinkan 8 buah DTE dihubungkan ke Modem
ZAT16 karena sinyal clock harus dikirimkan juga. c. Sinkronisasi menggunakan
clock dari DTE. Konfigurasi ini memerlukan sebuah kanal untuk mentransmisikan
sinyal clock bersamaan dengan kanal data yang menjadikan modem ZAT 16 mampu
menerima 8 DTE dengan clock masing-masing.
3.3. Protokol Asinkronus
a. Data asinkron tanpa sinyal kontrol/handshake. Dengan cara ini tiap
subminiatur “ D ” akan dapat memberikan 4 kanal duplex. Hubungannya cukup
menggunakan sebuah kabel saja. b. Asinkron data dan handshake. Jika DTE
memerlukan sinyal kontrol, sembarang kanal pada modem dapat dipakai. Dengan
konfigurasi ini minimal 2 DTE dapat dihubungkan ke sbuah subminiatur.
Konfigurasi-konfigurasi di atas dapat dibuat sesuai dengan kebutuhan pemakainya.
4. KESIMPULAN
Sistem komunikasi data menggunakan fiber optik telah berkembang dengan pesat
yang merupakan teknologi maju. Apabila dibandingkan dengan sistem kabel 2 kawat
atau 4 kawat ataupun sistem radio maka sistem komunikasi fiber optik menggunakan
“ Modem ZAT 16 Data Multiplexer “ ternya mempunyai kelebihan sebagai berikut:
a. Sistem fiber optik mampu menyediakan kapasitas sangat besar karena
mempunyai lebar pita yang sangat lebar sehingga dapat digunakan untuk keperluan
komunikasi data dengan kecepatan yang sangat tinggi sampai Mbaud yang sangat
diperlukan dewasa ini. b. Untuk komunikasi jarak jauh dan kecepatan tinggi 565
Mbps, media transmisi fiber optik memberikan solusi harga yang ekonomis, sangat
ringan, ukuran kecil, instalasi relatif mudah dan murah jika dibandingkan
terhadap misi sistem komunikasi yang dirancang. c. Fiber optik tahan terhadap
interferensi yang ditimbulkan oleh petir, motor listrik, dan gelombang elektro
magnetik karena itu Sistem Komunikasi Fiber Optik tidak mengenal hubungan
singkat. d. Memamfaatkan Modem ZAT16 dapat menghasilkan bit yang tinggi. Hal ini
memberikan peluang pemamfaatan komunikasi data melalui fiber optik lebih
fleksibel karena kecepatan transmisinya dapat bervariasi dari kecepatan
transmisi rendah sampai sangat tinggi sehingga prospek pemamfaatannya menjadi
cerah. e. Di Indonesia Sistem Komunikasi Data melalui fiber optik perlu
dikembangkan. Untuk mengatisipasi kebutuhan masyarakat modern akan komunikasi
data yang lebih handal pada akhir akhir ini sangat meninggkat
Diambil dari Tetrans2000 mailing List
|