Media Transmisi Guided

MEDIA TRANSMISI GUIDED

Untuk  media  transmisi  guiede,  kapsitas  transmisi,  baik  dlama  hall  rate  data maupun bandwith, sangat tergantung pada jarak dan sistem transmisi medianya dari titik ke titik ataukah multititik, seperti mislanya dalam suatu Local Area Network (LAN). Tabel 4.1 menunjukkan karakteristik-karakteristik khusus untuk guided media biasa untuk aplikasi titik ke titik jarak jauh.

Tiga  guided  media  yang  umumnya  dipergunakan  untuk  transmisi  data adalah Twisted pair, coaxial cable, dan serat optic (gambar 4.2). Kita bahas masing-masing dari ketiganya satu persatu.

1.    Twisted Pair

Twisted pair adalah media transmisi guided yang paling hemat dan paling banyak digunakan.

A.   Deskripsi Fisik

Sebuah twisted pair terdiri dari kawat yang disekat yang disusun dalam suatu pola spiral beraturan. Sepasang kawat bertindak sebagia satu jalur komuniaksi tunggal. Biasanya, beberapa pasnagan kawat tersebut dibundek menjadi satu kabel dengan cara dibungkus dalam sebuah sarung pelindung yang keras. Pada jarak yang sangat jauh, kabel berisikan ratusan pasang kawat.Penggulungan cenderung meningkatkan interferensi crosstalk. Pada jalur jarak-jauh, panjang gulungan biasanya bervariasi dari 5 sampai 15 cm. kabel yang slaing berpasangan memilki tingkat ketebalan mulai dari 0,4 sampai 0,9mm.

B.  Aplikasi

Media transmisi yang paling umum untuk sinyal analog dan sinyal digital adalah twisted pair. Yang juga merupakan media yang paling banyak  digunakan  dalam  jaringan  telepon  serta  bertindak  sebagai

                        ‘penopang’ untuk komunikasi didalam suatu bangunan gedung

 

 

Pada sistem telepon, rangkainan telepon rumah pribadi dihubungkan dengan

‘Kantor Telekomunikasi’ melalui kabel twisted pair. Hal ini menunjuk pada sirkulasi pelanggan. Di dalam suatu bangunan kantor, setiap telepon dihubungkan dengan sebual twisted pair, yang terkoneksi pada sistem in-house Private Branch Exchange (PBX) atau menuju fasilitas sentral pada kantor

Twisted pair juga merupakan media yang paling umum dipergunakan untuk pensinyalan digital. Untuk koneksi terhdapa sebuah digital data switch atau digital PBX didalam gedung, umumnya rate data-nya sebesar 64 kbps. Twisted pair juga paling banyak dipergunakan didalam sebuah gedung untuk Local Area Network yang mendukung computer pribadi. Rate data untuk produk-produk semacam itu biasnaya berkisar 10 Mbps. Saat ini sedang dikemabngkan jaringan twisted pair dengan rate data sebesar 100 Mbps sampai 1 Gbps, meskipun jumlah erangkat dan jangkauan jaringan secara geografis. Untuk aplikasi jarak-jauh, twisted pair dapat digunakan dengan rate data sebesar 4 Mbps atau lebih.

Twisted pair tidak terlalu memakan biaya bila dibandingkan dengan media transmisi guided lainnya (coaxial cable atau serat optic). Selain itu twisted pair paling mudah dioperasikan, meski lebih terbatas terutama dalam hal rate data dan jarak.

C.     Karakteristik-karakteristik Transmisi

Twisted pair dapat dipergunakan untuk mentransmisikan transmisi analog dan digital. Untuk sinyal analog, diperlukan amplifier kira-kira setiap 5 smapai 6 km.Untuk transmisi digital (baik menggunakan sinyal analog maupun sinyal digital), diperlukan sebuah repeater kira-kira setiap 2 atau 3 km.

Dibandingkan dengan media transmisi lain yang juga dapat digunkana (coaxial cable, serat optic), twisted pair terbats dalam hal jarak, bandwith, dan rate data. Sebagaimana yang ditampilkan dalam Gambar 4.3, antenuasi untuk twisted pair merupakan fungsi frekuensi yang samgat kuat. Gangguan-gangguan lainnya juga muncul pada twisted pair. Media ini benar-benar rentan terhadap interferensi dan derau, karena sifatnya yang sangat   mudah terkontaminasi oleh medan eletromagnetik. Sebagai contoh, sebuah kawat dipasang paralel terhadap suatu ac power line yang akan menangkap energy sebesar 60 Hz. Derau impuls juga dapat masuk dengan mudah ke dlaam twisted pair. Untuk mengurangi gangguan diambil beberapa tindakan, mislanya melindungi kabel dengan pelindung metalik atau

dengan jalan dilapisi, agar interferensi berkurang. Pemilihan kabel juga dapat mengurangi interferensi frekuensi rendah sedangkan penggunaan panjang twist tertentu pada pasangan yang saling berdekatan juga bia mengurangi crosstalk.

Untuk pensiyalan analog titik ke titik, kemungkinann bandwith bisa mencapai 1 MHz. Hal ini menghasilkan sejumlah channel suara. Untuk pensinyalan  digital  titik-ke-titik  jarak-jauh,  rate  data  bisa  mencapai  beberapa Mbps; sedangkan untuk jarak yang sangat pendek, rate data sebesar 100 Mbps dan

1 Gbps bisa dicapai pada produk-produk yang tersedia secara komersial.

 

D.     Unshielded dan Shielded Twisted Pair

Twisted   pair   memiliki   dua   jenis   yaitu   unshielded   dan   unshielded. Unshielded twisted pair (UTP) berupa kabel telepon biasa. Pada umumnya di perkantoran menggunakan kabel unshield twisted pair lebih banyak dibandingkan di rumah atau telepon sederhana.

Unshielded twisted pair adalah subyek untuk interferensi elektromagnetik eksternal, meliputi interefernsi dari twisted pair yang berdekatan dan dari derau yang muncul dari lingkungans ekitar. Salah satu cara untuk meningkatkan karateristik media ini adalah dengan melapisi twisted pair dengan suatu pelindung metalik  atau  dengan  melapisinya  agar  bisa  mengurangi  interfernsi.  Shielded twisted pair (STP) memiliki kinerja yang lebih baik pada rate data yang lebih tinggi. Namun shielded twisted pair sedikit lebih mahal dan tidak mudah dioperasikan disbanding unshielded twisted pair.

E.        UTP Kategori 3 dan Kategori 5

Sebagian besar bangunan kantor berkabel dengan kabel twisted pair type

100 ohm untuk keperluan suara. Merupakan alternative yang menarik untuk digunakan sebagai media LAN dengan menginstall twisted pair derajat suara. Sayangnya, rate data dan jarak yang mampu dicapai dengan twisted pair derajat suara sangat terbatas.

Pada tahun 1991, Electronic Industries Association yang menerbitkan standar EIA-568, “Commercial Building Telecommunications Cabling Standard”, yang menetapkan penggunaan Unshielded Twisted Pair serta Shielded Twisted Pair untuk aplikasi data dalam gedung. Pada waktu itu, spesifikasinya dirasakan cukup memadai untuk rentang frekuensi dan rate data yang diperlukan dilingkungan kantor. Setelah itu, perhatian utama untuk rancangan LAN berada pada rentang rate data dari 1 Mbps. Berturut-turut, saat user berpindah ke unjuk kerja aplikasi dan workstation yang lebih tinggi, perhatian mulai ditingkatkan pada upaya peneydiaan LAN yang dapat beroperasi sampai 100 Mbps dengan kabel yang tidak terllau mahal. Untuk menjawab kebutuhan ini, EIS-568 A dikeluarkan  tahun  1995.Standar  yang  brau  itu  memiliki  kelebihan  dalam  hal desain konektor dan kabel serta metode-metode pengujiannya. Dimana standar

yang baru itu melindungi shielded twisted pair 150-ohm dan unshielded twisted pair 100-ohm.

EIA-568-A menetapkan tiga kategori dalam hal pengkabelan UTP :

ˆ Kategori 3 :

Kabel-kabel    UTP    dan    sejenisnya    menghubungkan    hardware    yang karakteristik transmisinya  ditetapkan sampai 16 MHz

ˆ Kategori 4 :

Kabel-kabel    UTP    dan    sejenisnya    menghubungkan    hardware    yang karakteristik transmisinya  ditetapkan sampai 20 MHz

ˆ Kategori 5 :

Kabel-kabel    UTP    dan    sejenisnya    menghubungkan    hardware    yang karakteristik transmisinya  ditetapkan sampai 100 MHz

Dari semuanya itu, kabel kategori 3 dan 5 lah yang paling banyak mendapat perhatian untuk palikasi LAn. Kategori 3 berhubungan dengan kabel derajat suara dering ditemukan disebagian besar bangunan kantor. Pada jarak yang terbats, serta dengan desain yang tepat, rate data samapi sebesar 16 Mbos bisa dicapai dengankabel ketgori 3 tersebut. Sedangkan ketgori 5 adalah kabel derajat data yang  menjadi  umum  dipergunakna  untuk  pra-instalasi  suatu  bangunan  kantor baru. Dengan jarak terbats dan desain yang tepat, kabel kategori 5 ini mampu mencapai rate data sampai 100 Mbps.

Perbedaan pokok antara kabel kategori 3 dan kategori 5 adlah pada jumlah pesangan pada kabel per satuan jarak. Kategori 5 merupakan jalinan lebih rapat, dengan panjang jalinan khusus sebesar 0,6 dan 0,85 cm, bandingkan dengan kategori 5 yang panjangnya 7,5 samapi 10 cm. kategori 5 yang jalinannya lebih rapat lebih mahal namun memliki kinerja yang lebih baik dibandingkan kategori .

Tabel 4.2 Perbandingan antar Shielded dan Unshielded Twisted Pair bandingan antar Shielded dan Unshielded Twisted Pair

 

Tabel 4.2 meringkas untuk kinerja UTP kategori 3 dan 5, serta STP yang ditetapkan dalam EIA 568A. PAraameter pertama yang dipergunakan untuk membandingkan, yaitu antenuasi, benar-benar jelas. Kekuatan sinyal berkurang

tergantung pada jarak media transmisi. Untuk antenuasi media guided, biasanya bersifat logaritmik dan dinyatakan sebagai jumlah konstanta decibel per stauan jarak.

Near end crosstalk yang diterpakna untuk pegkabelan twisted pair adalah pengkopelan satu sinyal dari sepasang konduktor ke pasangan yang lain. Kosuktor ini dapat beupa pin metal dalam suatu konektro atau pasangan kawat didalam sebuah kabel.   Ujung besar menunjuk pada pengkopelan yang silakukan saat sinyal transmit memasuki penghubung ganda kembali ke pasanagna konduktor penerima pada akhir jalur yang sama. (misalnya, sinyal yang ditarnsmisikan dibawa oleh pasangan penerima).

Sejak publikasi EIA-568-A, telah ada pekerjaan yang sedang berlangsung di pengembangan standar untuk bangunan kabel, didorong oleh dua hal. Pertama, Spesifikasi Ethernet Gigabit membutuhkan definisi parameter yang tidak ditentukan sepenuhnya dalam standar kabel diterbitkan. Kedua, ada keinginan untuk menentukan kinerja kabel ke tingkat yang lebih tinggi, yaitu Ditingkatkan Kategori 5 (Cat 5E), Kategori 6, dan 7. Kategori Tabel 4.3.

Tabel 4   Kategori dan Golongan Twisted Pair

 UTP = Unshielded Twisted Pair

FTP = Foil Twisted Pair

SSTP = Shielded Screen Twisted Pair

2.      Coaxial Cable

A.   Deskripsi Fisik

Coaxial cable seperti halnya dengan twisted pair terdiri dari dua konduktor, namun disusun berlaiann untuk mengatur pengoperasiannya melalui jangkauan frekuensi  yang  lebih  luas.  Terdiri  dari  konduktor  silindiris  yang  mengelilingi suatu kawat konduktur dalam tunggal (gambar 4.2 b).konduktor bagian dalam dibungkus baik dnegan konduktur kawat jarring maupun peneyekat dalam. Konduktur terluar dilindungi oleh suatu selubung atau pelindung. Sebuah coaxial cable tunggal memiliki diameter mulai dari 1 sampai 2,5 cm. karena perlindungan ini, dengan konstruksi berbentuk melingkar, coaxial cable menjadi tahan terhadap interferensi dan crosstalk dibandingkan twisted pair. Coaxial cable juga dapat

dipergunakna  untuk  jarak  yang  lebih  jauh  dan  mampu  mendukung  beberapa station dalam sebuah jalur dipakai banyak user dibanding twisted pair.

B.   Aplikasi

Coaxial cable mungkin merupakan media transmisi yang paling bermanfaat untuk segala macam keperluan serta dapat dipergunakna untuk berbagai jenis aplikasi. Aplikasi yang terpenting adalah sebagai berikut :

ˆ Distribusi siaran televise

ˆ Transmisi tekepon jarak jauh

ˆ Penghubung sistem computer jangkauana pendek

ˆ Local area network

Coaxial cable berkembang cepat sebagai alat untuk mendistribusikan sinyal- sinyal TV ke rumah-rumah TV kable. Awalnya masih sederhana sekali sebagai Community Antenna Television (CATV), dan dirancang untuk daerah-daerah yang luas,  sehingga  TV  berkable  mampu  menjangkau  rumah-rumah  dan  gedung- gedung sama seperti jangkauan telepon. Sebuah sistem TV berkabel mampu memuat lusinan bahkan ratusan channel TV samapai jarak puluhan kilometer.

Coaxial cable merupakan bagian penting dalam jaringan telepon jarak jauh. Saat ini, coaxial cable mulai disaingi oleh serat optik, gelombang mikro terestrial, dan satelit. Dengan menggunakan Frequency-Division Multiplexing (FDM, lihat Bab  8),  sebuah  coaxial  cable  mampu  memuat  10.000  channel  suara  secara serentak.

Coaxial cable sering dipergunakan untuk koneksi jarak dekat di anatara peralatan-peralatan. Dengan menggunakan persinyalan digital, coaxial cable dipergunakan untuk menyediakan channel I/O berkecepatan tinggi pada sistem computer

C.     Karakteristik-Karakteristik Transmisi

Coaxial cable dipergunakan untuk mentransmisikan baik sinyal analog maupun digital. Sebagaimana yang bisa kita lihat di Gambar 4.3, coaxial cable memiliki karakteristik frekuensi yang jauh lebih baik dibanding karakteristik twisted pair karenanya mampu digunakan dengan efektif pada rate data dan frekuensi yang lebih tinggi. Karena berpelindung dan memiliki konstruksi melingkar, coaxial cable tahan terhadap interferensi dan crosstalk dibanding twisted pair. Gangguan-gangguan utama terhadap kinerja coaxial cable biasanya berupa atenuasi, derau suhu, dan derau intermodulasi. Derau intermodulasi hanya muncul bila beberapa channel (FDM) atau frekuensi band digunakan pada kabel

itu.

Untuk  transmisi  sinyal  analaog  jarak  jauh,  diperlukan  amplifier  setiap beberpa  kilometer,  diperlukan  jarak  yang  lebih  dekat  lagi  bila  menggunakan

frekuensi yang lebih tinggi. Penggunaan spektrum utnuk sinyal analog berkisar kira-kira  sampai  500  MHz.  Untuk  sinyal  digital  diperlukan  repeater  setiap beberapa kilometer dan seterusnya, dengan jarak yang lebih dekat utnuk rate data yang lebih tinggi.

3.      Serat Optik

A.     Deskripsi Fisik

Serta   optik   sangat   tipis   sekali,   namun   memiliki   kemampuan   tinggi memandu sebuah sinar optik. Serat optik terbuat dari berbagai jenis kaca dan plastik.  Kerugian  terendah  dapat  diperoleh  dengan  menggunakan  serat  yang terbuat dari ultra pure fused silica. Namun serat ultrapure ini sulit diproduksi. Ada juga jenis lain yaitu: serat kaca higher-loss multicomponent yang lebih ekonomis namun masih memberikan kinerja yang baik. Sedangkan serta plastik sedikit lebih mahal dan bisa dipergunakan untuk koneksi jarak, dimana tingkat kerugiannya masih dapat diterima

Sebuah  kabel  serat  optik  memiliki  bentuk  silindris  dan  terdiri  dari  tiga bagian konsentris, yaitu: inti, cladding, dan selubung (gambar 4.2c). Inti merupakan bagian terdalam dan terdiri dari satu atau lebih untaian, atau serat, baik yang terbuat dari kaca maupun plastik, dan bentuknya pun tipis sekali. Inti memiliki diameter yang berkisar antara 8 samapi 100 μm. Masing-masing serat dikelilingi oleh cladding, yaitu berupa plastik atau kaca yang melapisi dan memiliki sifat-sifat yang berbeda dengan plastik atau kaca yang berada pada inti. Interface diantara inti dan cladding bertindak sebagai pemantul untuk menahan cahaya yang akan lepas inti. Lapisan terluar, yang mengelilingi satu tau beberapa serat  bundelan  selubung,  disebut  jaket  (pelapis).  Pelapis  tersusun  dari  bahan plastik dan lapisan-lapisan bahan lainnya untuk melindungi terhadap kelembaban, goresan, jepitan, dan bahaya-bahaya lingkungan lainnya.

B.     Aplikasi

Salah satu terobosan terbesar dalam transmisi data adalah pengembangan sistem  komunikasi  serat  optik  praktis.  Serta  optik  dianggap  andal  digunakan dalam  telekomunikasi  jarak  jauh,  dan  mulai  dimanfaatkan  untuk  keperluan militer. Peningkatan kinerja dan penurunan dalam hal harga, serta manfaatnya

yang besar, membuat serat optik mulai dianggap menarik untuk Local Area Network. Berikut ini karakteristik-karakteristik yang membedakan serat optik dari twisted pai ataupun coaxial cable.

ˆ  Kapasitas yang lebih besar:

Potensial bandwidth, maupun rate data, dari serat optik sangat besar sekali karena mampu menampilkan rate data sebesar ratusan Gbps sepanjang puluhan kilometer. Bandingkan dengan coaxial cable yang hanya mampu menampilkan rate data maksimum sebesar ratusan Mbps sepanjang kurang lebih 1 km dan twited pair dengan rate data sebesar 100 Mbps sampai 1

Gbps sepanjang beberapa puluh kilometer saja.

ˆ  Ukuran yang lebih kecil dan bobot lebih ringan:

Serat  opyik  benar-benar  lebih  tipis  dibandingkan  coaxial  cable  atau bundelan kabel twisted pair. Setidaknya derajat ketipisan magnitudo dibandingkan kapasitas transmisi informasi. Untuk celah-celah di gedung- gedung dan ruang bawah tanah dan sepanjang jalan raya, ukurannya yang lebih kecil dianggap menguntungkan. Sedangkan pengurangan dalam hal bobot memenuhi persyaratan sebagai pendukung stuktural.

ˆ  Atenuasi yang lebih rendah:

Tingkat atenuasi untuk serat optik lebih rendah dibanding coaxial cable dan twisted pair (Gambar 4.3) dan tetap konstan pada rentang yang lebih luas.

ˆ  Isolasi elektromagnetik:

Sistem serat optik tidak dipengaruhi oleh medan elektromagnetik eksternal. Jadi sistem ini tidak mudah diserang interferensi, derau impuls, maupun crosstalk. Lagipula, serat optik tidak memancarkan energi, sehingga pengamanan yang tinggi dari eavesdropping (kemungkinan didengarkan dengan diam-diam). Dengan demikkian serat optik terlalu sulit untuk disadap.

ˆ  Jarak repeater yang lebih besar:

Lebih sedikit repeater berarti biaya yang lebih murah dan lebih sedikit sumber kesalahan. Kinerja sistem serat optik dari sudut pandang ini meningkat pesat. Jarak repeater puluhan kilometer untuk serat optik sudah dianggap biasa. Dan kini mulai ditampilkan jarak repeater sampai ratusan kilometer untuk setiap beberapa kilometer.

Lima kategori dasar aplikasi yang menjadi sangat penting untuk serat optik:

ˆ Long haul trunk

ˆ Metropolitan trunk

ˆ Rudal exchange trunk

ˆ Subscriber loop

ˆ Local area network

Transmisi serat long haul sudah terlalu umum untuk jaringan telepon. Jalur long haul panjangnya rata-rata 1500 km serta menawarkan kapasitas yang tinggi (biasanya 20.000 sampai 60.000 channel suara). Sistem ini mampu bersaing dari segi ekonomis dengan gelombang mikro dan begitu juga dengan coaxial cable yang dihargai murah di beberapa negara-negara berkembang. Bahkan di beberapa negara tersebut coaxial cable mulai digantikan secara bertahap untuk jaringan telepon. Kabel-kabel serat optik bawah laut juga mulai banyak dipergunakan.

Rangkaian jaringan metropolitan trunk memiliki panjang rata-rata 12 km dan memiliki kurang lebih 100.000 channel suara dalam satu kelompok trunk. Sebagian besar fasilitas yang dipasang disaluran bawah tanah serta tidak membutuhkan repeater ini, bersama-sama dengan sentral telepon di wilayah nperkantoran atau metropolitan. Yang termasuk dalam kategori ini adalah jalur yang menghubungkan fasilitas-fasilitas gelombang mikro yang berakhir di batas pinggiran kota menuju gedung sentral telepon utama di pusat kota.

Rural exchange trunk memiliki panjang sirkuit yang berkisar antara 40 sampai 160 km dan menghubungkan perkotaan dan pedesaan. Di Amerika Serikat, mereka sering berlangganan pada perusahaan telepon yang berbeda-beda. Sebagianj besar sistem ini memiliki channel suara kurang dari 5.000. Teknologi yang digunakan dalam aplikasi-aplikasi ini bersaing dengan teknologi dalam fasilitas-fasilitas gelombang mikro.

Subscriber  loop  circuits  adalah  serat-serat  yang  menuju  langsung  dari sentral ke suatu pelanggan. Fasilitas-fasilitas ini mulai menggantikan saluran coaxial cable dan twisted pair ketika jaringan telepon mulai berkembang menjadi jaringan berkemampuan penuh yang tidak hanya mampu menangani suara dan data tetapi juga gambar (image) dan video. Penetrasi serat optik dalam aplikasi ini awalnya dimaksudkan untuk pelanggan bisnis, namun transmisi serat untuk perumahan akan segera mulai muncul.

Aplikasi serat optik terakhir yang sangat penting adalah untuk local area network. Standar-standar mulai dikembangkan dan produk-produk dimunculkan untuk jaringan serat optik yang memiliki kapasitas total sebesar 100 Mbps sampai

1 Gbps serta mampu mendukung ratusan bahkan ribuan stasiun di sejumlah besar bangunan kantor atau kompleks gedung-gedung.

Keuntungan serat optik dibandingkan dengan twisted pair dan coaxial cable tampak lebih menjadi kelihatan seiring dengan semakin meningkatnya permintaan untuk transmisi segala jenis informasi (baik suara, data, gambar, maupun video).

C.        Karakteristik-Karakteristik Transmisi

Serat optik mentransmisikan berkas sinar cahaya yang ditan dai dengan sebuah sinyal dengan memakai total internal reflection. Total internal reflection terjadi pada berbagai media transparan yang memilii indeks refraksi yang lebih

 

tinggi dibanding media disekelilingnya. Dampaknya, saat optik bertindak sebagai wave guide untuk frekuensi dalam rentang sekita 1014  sampai 1015  hertz; hal ini menutupi bagian inframerah dalam cahaya tampak.

Gambar 4.4 menunjukkan prinsip transmisi serat optik. Cahaya dari suatu sumber memasuki inti plastik atau kaca yang berbentuk melingkar. Sinar pada sudut tumpul dipantulkan dan disebarkan sepanjang serat; sinar-sinar yang lain diserap oleh bahan-bahan yang mengelilingi. Bentuk penyebaran ini disebut step- index multimode, menunjuk pada berbagai sudut yang akan memantulkan. Dengan transmisi multimode, muncul jalur propagasi multipel, masing-masing dengan panjang jalur dan waktu untuk melintasi serat, yang berbeda untuk melintasi  serat.  Karena  itu  mengakibatkan  data  yang  diterima  kurang  akurat karena rate datanya dibatasi. Hal ini bisa terjadi karena elemen-elemen sinyal (pulsa cahaya) menyebar pada saat bersamaan. Dengan mengambil cara lain, kebutuhan untuk meninggalkan jarak antar pulsa akan membatasi rate data. Serat sejenis ini sangat sesuai untuk transmisi untuk jarak yang sangat pendek. Bila radius inti serat dikurangi, lebih sedikit sudut-sudut yang akan memantul. Dengan mengurangi radius inti pada orde panjang gelombang, hanya akan ada satu sudut tunggal atau mode yang dapat sinar mendatar. Penyebaran mode tunggal ini memberikan kinerja yang baik sekali untuk beberapa alasan berikut ini. Karena terdapat jalur transmisi dengan transmisi mode tunggal, tidak terjadi distorsi yang biasanya ditentukan di multimode. Mode tunggal biasanya dipergunakan untuk aplikasi jarak jauh, termasuk telepon dan televisi berkabel. Terakhir, melalui beragam indeks inti, tipe transmisi ketiga, disebut sebagai graded-index multimode, menjadi mungkin. Tipe ini merupakan perantara diantara dua tipe diatas dalam hal karakteristik. Indeks bias yang lebih tinggi pada pusat membuat sinar merambat lebih pelan pada sumbu mendatar dibanding dengan yang ada di dekat cladding. Dibanding dari teknik zigzag off pada cladding, cahaya didalam inti menyudut secara heliks (berputar) karena indeks graded, mengurangi jarak perjalanannya. Jalur yang lebih pendek dan kecepatan yang tinggi memungkinkan cahaya pada batas luar tiba di receiver kira-kira pada waktu bersamaan. Dengan saat sinar lurus pada sumbu inti. Serat indeks-graded seringnya dipergunakan untuk local area network.

Terdapat dua jenis sumber cahaya yangberbeda digunakan dalam sisitem serat optik, yakni: Light-Emiting Diode (LED) dan Injection Laser Diode (ILD). Keduanya merupakan perangkat semikonduktor dan mampu memancarkan sinar cahaya saat dihubungkan dengan sebuah voltase. LED tidak terlalu memakan biaya, dan beroperasi dengan prinsip laser akan lebih efisien dan dapat menghasilkan rate data yang lebih besar.

Ada hubungan antara panjang gelombang yang digunakan, jenis transmisi,dan data rate dicapai. Kedua single mode dan multimode dapat mendukung  beberapa  berbeda  panjang  gelombang  cahaya  dan  dapat menggunakan laser atau sumber cahaya LED. Dalam serat optik, berdasarkan karakteristik redaman medium dan sifat-sifat cahaya sumber dan penerima, empat

jendela transmisi sesuai, ditunjukkan pada Tabel 4.4.

Perhatikan bandwidth besar yang tersedia. Selama empat jendela, masing- masingbandwidth yang 33 THz, 12 THz, 4 THz, dan 7 THz.1 ini adalah beberapa perintah besarnya lebih besar dari bandwidth yang tersedia di spektrum frekuensi radio.

Salah  satu aspek  yang membingungkan  dari angka  pelemahan  dilaporkan untuk transmisi serat optik adalah bahwa, selalu, kinerja serat optik ditentukan dalam hal panjang gelombang daripada frekuensi. Panjang gelombang yang muncul dalam grafik dan tabel adalah panjang gelombang yang sesuai dengan transmisi dalam ruang hampa. Namun, pada serat, yang kecepatan propagasi kurang dari kecepatan cahaya dalam ruang hampa (c); hasilnya adalah bahwa meskipun frekuensi sinyal tidak berubah, panjang gelombang berubah.

Keempat jendela transmisi berada di bagian inframerah dari spektrum frekuensi,bawah  bagian cahaya  tampak,  yang  400-700  nm.The  kerugian  lebih rendah pada tinggi panjang gelombang, yang memungkinkan kecepatan data yang lebih besar jarak yang lebih jauh. Banyak aplikasi lokal saat ini menggunaka

850-nm sumber cahaya LED. Meskipun kombinasi ini relatif murah, umumnya terbatas pada kecepatan data di bawah 100 Mbps dan jarak beberapa kilometer. Untuk mencapai kecepatan data yang lebih tinggi dan jarak yang lebih jauh, atau sumber laser 1300-nm LED adalah diperlukan.Studi kecepatan data tertinggi dan jarak terpanjang membutuhkan sumber laser 1500-nm.

Gambar 4.3c menunjukkan pelemahan terhadap panjang gelombang untuk fiber.The optik khas bentuk yang tidak biasa dari kurva ini disebabkan oleh kombinasi berbagai faktor yang berkontribusi untuk atenuasi. Dua yang paling penting dari ini adalah penyerapan dan hamburan. Dalam konteks ini, hamburan merujuk perubahan arah sinar cahaya setelah mereka menyerang partikel kecil atau kotoran dalam medium.

Terdapat keterkaitan antara panjang gelombang yang digunakan, tipe transmisi,  dan  rate  data  yang  dapat  diperoleh.  Mode  tunggal  dan  multimode mampu mendukung beberapa panjang gelombang cahaya yang berlainan serta dapat menggunakan sumber cahaya LED atau laser. Pada serta optik cahaya disebarkan dengan baik melalui tiga panjang gelombang yang berlainan, dipusatkan pada 850, 1300, dan 1550 nanometer (nm).  Ketiganya menempati bagian infra merah pada spektrum frekuensi, dibawah bagian cahaya tampak, yaitu pada 400-700 nm. Pada panjang gelombang yang lebih tinggi, kerugiannya lebih sedikit, dan mampu menghasilkan rate data yang lebih besar pada jarak yang lebih panjang. Saat ini sebagian aplikasi lokal menggunakan sumber cahaya LED

850 nm. Meskipun kombinasinya relatif tidak mahal, namun umumnya terbatas untuk rate data dibawah 100 Mbps dan untuk beberapa jarak kilometer. Untuk mencapai rate data yang lebih tinggi dan jarak yang lebih panjang, diperlukan sumber  laser  atau  LED  1300  nm  rate  data  tertinggi  dan  jaarak  terpanjang

memerlukan seumber laser 1500 nm.  

 

D.   Wavelength-Division Multiplexing

Kemampuan serat optik benar-benar dieksploitasi saat sinar cahaya multipel pada frekuensi yang berlainan ditransmisikan melalui serat yang sama. Ini merupakan bentuk dari Frequency-Division Multiplexing, namun lebih sering disebut sebagai Wavelength-Division Multiplexing (WDM). Dengan WDM, cahaya mengalir melalui serat yang terdiri dari berbagai macam warna, atau panjang gelombang, masing-masing membawa channel data yang terpisah. Pada tahun 1997, ada peristiwa penting saat Bell Laboratories mampu mendemonstrasikan sebuah sistem WDM dengan 100 sinar yang masing-masing beroperasi pada 10 Gbps, untuk total rate data sebesar 1 trilyun bit per detik (juga ditunjukkan sebagai 1 terabit perdetik atau 1 Tbps). Saat ini juga tersedia sistem komersial dengan 80 channel dari 10 Gbps.