Cara Lengkap Menghitung Fiberoptic Link Budget

 Jaringan serat optik  atau yang sering di sebut Fiberoptic adalah bentuk yang sangat mendasar dari platform transmisi broadband terestrial yang mampu memberikan layanan multimedia seperti suara, video dan data kepada pengguna bisnis dan perumahan. Awalnya, serat optik digunakan untuk membawa layanan jarak jauh di seluruh benua karena bandwidth yang luas ditawarkan dengan peluang perluasan yang terbukti di masa depan. Dengan permintaan yang berkelanjutan dari teknologi baru seperti VoIP, IPTV dan HDTV, infrastruktur jaringan akses 4G dan 5G berada di bawah tekanan ekstrim untuk memfasilitasi peningkatan kapasitas transmisi dan fungsionalitas.


Karena kemampuan transmisi yang superior melalui transmisi tembaga, serat optik bermigrasi ke jaringan area metropolitan dan lokal (MAN dan LAN) dan bahkan ke pengguna akhir dengan teknologi Fiber to The Home (FTTH).


Mengenal Fiber Optic Link atau FOL

Pada [erangkat  Teleportasi dan Stasiun luar angkasa, infrastruktur transmisi satelit kritis didukung oleh tautan naik dan turun off-air yang semakin banyak dibentuk dengan menggunakan serat optik. Pada dasarnya desain end-to-end dari link fiber optik juga kadang-kadang disebut sebagai FOL. FOL sangat lurus ke depan yang terdiri dari pemancar, serat optik dengan konektor dan penerima.


Captured on Techpleyon


Elemen-elemen diatas akan membiarkan  informasi dikirim antara dua site  menggunakan fiber optik. Transmitter terdiri dari perangkat elekto-optik yang mengubah informasi listrik menjadi cahaya dan penerima terdiri dari perangkat opto-listrik yang mengubah cahaya kembali menjadi informasi listrik yang melakukan proses konversi yang diperlukan untuk mengantarkant informasi melalui serat optik menggunakan cahaya. Untuk memahami kontribusi FOL pada kinerja layanan transportasi secara keseluruhan, ada baiknya untuk mempertimbangkan apa yang disebut  Fiber Optic Link Budget dan Fiber Optic Link Gain


Apa yang di maksud dengan  Fiber Optic Link Budget dan Fiber Optic Link gain? 


1. Fiber Optic Link Budget

Fiber Optic Link (FOL) Budget akan memberikan informasi kinerja kuantitatif Kepada Nexwork Design Engineer . Fiber Optic Link (FOL) Budget ditentukan dengan menghitung  Power dari Fiber Optic Link (FOL) Budget dan perolehan link secara keseluruhan.


2. Fiber Optic Link gain

Fiber Optic Link (FOL)  link gain adalah jumlah keuntungan dan kerugian yang di hasilkan dari berbagai elemen Fiber Optic Link (FOL)  seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Keuntungan dan kerugian yang disumbangkan oleh Tx, Rx, serat optik dan konektor, serta komponen in-line tambahan seperti splitter, combiners, multiplexer ant splices, dll., Harus diperhitungkan saat menghitung anggaran link loss atau biasa disebut FO LOSS, FO BADCORE, dan FO Cut. Dalam kasus link  point – to – point yang telah digambarkan di atas, dengan komponen yang sesuai, Link Gain (G) diekspresikan sebagai berikut :


Persamaan (I)

-Gain = T + R – 2LO  

Di mana T adalah keuntungan dari Tx, dan R adalah keuntungan dari Rx, sedangkan  LO adalah kerugian penyisipan atau Insertion loss ke fiber link. Perhatikan faktor kedua dalam istilah optik terakhir ini, yang berarti bahwa untuk setiap kehilangan optik dB ada kehilangan RF 2dB yang sesuai.


Untuk menghitung kehilangan LO (insertion loss) dB / km karena fiber dan koneksi yang hilang dan informasi yang di perlukan. Sebagai contoh, kita dapat menggunakan serat mode tunggal SMF28 corning standar yang memiliki loss penyisipan 0,2dB / km pada 1310nm dan 0,15dB / km pada 1550nm. Konektor optik seperti FC / APC biasanya memiliki insertion loss  0,25dB. Kemudian Sambungan optik  akan mengalami loss sebesar 0,25dB


Menghitung Noice yang di hasilakan dari Power

Noice yang di hasilakan oleh Power dari  Fiber Optic Link (FOL) analog juga harus dipertimbangkan saat menghitung Keseluruahan link budget. Noice yang ddi hasilkan dari Power ini  dapat  diukur dan didefinisikan sebagai berikut :


Persamaan (II)

Output Noise Power = ONF + 10*log10*(BW)

Di mana ONF (Optical Noise Floor) adalah Noice yang di hasilkan dari link itu sendiri dan yang sudah ditentukan dalam bandwidth 1Hz, dan BW adalah layanan bandwidth yang diangkut melalui fiber. 


Baca Juga:


Dalam praktiknya, Gambaran  noise atau Noice figure  (NF) digunakan untuk menentukan kinerja noise dari sambungan serat optik dan juga ini  terkait dengan Noise Floor  output yang dapat di gambarkan sebagai berikut: -



Persamaan (III)

Optical Noise Floor = -174dBm + NF + G

  • 174dBm, adalah kontribusi Noise dari beban resistif 1 ohm yang ideal pada suhu nol derajat Kelvin
  • Dari persamaan (II), Output Noise Power yang diukur diberikan sebagai: -
  • Output Daya Kebisingan = -174dBm + NF + G + 10 * log10 * (MBW)



Contoh Kasus


Pertimbangkan instalasi Fiber optik tipikal memiliki noise yang digambarikan sebesar 19dB dan atribut gain FOL (Gain + Loss) sekitar 20 dB. Bandwidth sistem dapat diasumsikan 25 MHz.

Mensubstitusikan nilai-nilai ini ke dalam persamaan (III) sehingga di dapat:

Optical Noise Floor = -174dBm + 19dB + 20dB

Optical Noise Floor = -135dBm


Total Output Noise Power dari FOL dapat dihitung dengan mempertimbangkan bandwidth layanan yang ditransmisikan Total Output Noise Power dari FOL yang akan ditentukan dari persamaan (iv).

Oleh karena itu, Output Noise Power adalah: 

= -135 dBm + 10 * log10 * (25000000) = -135 dBm + 73 dB = -62 dBm