Basic Knowledge CATV (Community Antenna Television) and HFC ( Hybrid Fiber Coax ) Network

1
Basic Knowledge CATV (Community Antenna
Television) and HFC( Hybrid Fiber Coax ) Network
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi Jurusan
Teknik Elektro STT Telkom
2
Outline

• CATV
• Overview of HFC Network
• Elements of HFC Network
• Optical parts
• Coaxial parts

3
C A T V
(Community Antenna Television)

• Pengertian CATV
• Persepsi awal
• Pemakaian bersama (komunitas) antena TV.
• Hanya digunakan untuk mengatasi kesulitan
  penerimaan signal TV pada suatu area.
• Persepsi saat ini
• CATV saat ini berkembang sebagai jaringan yang
  mampu menyalurkan berbagai layanan gambar (video)
  baik broadcast maupun interaktif

4
SEJARAH CATV

• Poor frequency response. Some part of the
  received band had notably lower levels than other
  parts. This is particularly true as the frequency
  increases. In other words, there was fairly
  severe amplitude distortion. Thus equalization
  became necessary.
• The mixing of two or more RF signals in the
  system caused intermodulation products and
  beats (harmonics), which degraded reception.
• When these TV signals carried modulation,
  cross-modulation (Xm) products degraded or
  impaired reception.

5
SEJARAH CATV

• PEMAKAIAN ANTENA SECARA BERSAMA
• Qualitas signal tinggi.
• Diperlukan kabel yang panjang dan amplifier.
• Beaya ditanggung bersama.

COAX (CCDS)
ANTENNA AMPLIFIER
6
Layanan Jaringan CATV

• Program CATV dikatagorikan menjadi
• LOCAL CHANNELS
• INTERNATIONAL CHANNELS
• Dengan muatan
• Documentary, entertainment science
• Movie Channels
• Music Channels
• Children Channels
• Sport Channels
• News Channels
• Common Channels

7
Jenis Layanan (1)

• Broadcast analogue services
• Broadcast TV analog.
• Broadcast audio analog.
• Digital broadcast services
• Digital Video Broadcast (DVB) video, audio,
  data.
• Near Video on Demand (NVoD)
• Pay per view Service.
• Pay per Channel Service.
• Cable Telephony based on Packet Cable
• High Speed data Services
• Fast Internet Access
• Data Over Cable Services
• Community LAN Services

• Interactive Multimedia Services
• Video On Demand.
• Karaoke On Demand.
• Audio On Demand.
• Interactive Games.
• Telemedicine.
• Teleworking.
• Telemeeting.
• Telelearning.
• Interactive Home Shopping.
• Electronic Commerce.
• Value Added Services

8
Jenis Layanan (2)

• Tahap awal Mulai Triwulan IV 2000
• Pay TV
• Basic Channels
• Premium Channels
• High Speed Internet Telephone
• Tahap berikutnya 2001 - 2004
• Pay TV
• High Speed Internet
• Interactive Services
• pay per view (PPV)
• Near Video on Demand (NVoD)
• Home shopping

9
Macam-macam Jaringan TV Cable

• Berbasis
• Kabel (Coaxial, Pair cable)
• Optik (HFC, FTTH, FTTC)
• Wireless (Satelit, LMDS, MMDS)

Note HFC Hybrid Fiber Coax FTTH Fiber To
The Home FTTC Fiber To The Curb LMDS Local
Multipoint Distribution System MMDS
Multichannel Multipoint Distribution System
10
Alternatif Media Akses
TYPE POTENTIAL DISTANCE
(KM) BANDWIDTH (MHz) Copper
10 1 - 2 Coax
1,000 1 - 10 Fiber 25,000,000 100
11
Perbandingan Teknologi (1)
ITEM
ADSL
HFC
FTTH
Beaya perangkat
Relatif tinggi
Relatif murah
Tinggi
Beaya penggelaran
Relatif Murah
Tinggi
Sangat tinggi
Time to Market
Paling cepat
Lama
Lama
Kemudahan migrasi
Terbatas sampai 8
Lebih fleksibel (10
Sangat fleksibel
(antisipasi
Mbps
Mbps) dan dapat
dengan BW yang
kebutuhan BW)
bermigrasi ke FTTH
sangat lebar
Kesesuaian dengan
Sesuai
Sesuai
Berlebihan
layanan saat ini
Kemudahan
Paling mudah
Sulit
Sulit
operasional
12
Perbandingan Teknologi (2)
13
Pemilihan Teknologi Sesuai Jenis Layanan
14
Traditional TV distribution without cable service
(REMOTE SITE)
(REMOTE SITE)
XYZ TV
PQR TV
15
Traditional TV distribution with cable service
16
Traditional cable TV distribution with other
video services e.g. Pay per view
17
Jaringan Coaxial Cable
Struktur Jaringan terdiri dari Head end, kabel
coaxial sebagai jaringan distribusi dilengkapi
dengan cascade amplifier, dan Customer Interface
Unit di lokasi pelanggan. Kapasitas dan jarak
jangkauan terbatas
18
Konfigurasi Jaringan Coaxial Cable
19
Jaringan Pair Cable

• Menggunakan jaringan kabel eksisting
• Sangat dipengaruhi oleh karakteristik pair kabel
• Diperlukan perangkat tambahan (ADSL, VDSL)
• Kapasitas dan jarak jangakauan sangat terbatas

20
Jaringan ADSL utk Distribusi Video
VIP Video Information Provider
21
SYSTEM IMPAIRMENTS AND PERFORMANCE MEASURES

• A CATV headend places multiple TV and FM (from 30
  to 125) carriers on a broadband coaxial cable
  trunk and distribution system.
• The objective is to deliver a signal-to-noise
  ratio (S/N) of 4245 dB at a subscribers TV set.

22
dBmV and Its Applications in CATV

• We define 0 dBmV as 1 mV across 75 ohm
  impedance. Note that 75 is the standard
  impedance of CATV, coaxial cable, and TV sets.
• the electrical power law, we have
• where Pw is the power in watts, E the
  voltage in volts, and R the impedance, 75 ohm
• By definition, then, 0.0133 W 60 dBmV
• If 0 dBmV 0.0133 10-6 W and 0 dBm
  0.001W,and gain in dB 10 log(P1/P2), or, in
  this case, 10 log0.001/(0.0133 10-6), then 0
  dBm 48.76 dBmV.

23
dBmV and Its Applications in CATV

• Remember that, when working with dB in the
  voltage domain, we are working with the E2/R
  relationship, where R 75 . With this in mind
  the definition of dBmV is

24
Thermal Noise in CATV Systems

• To calculate the noise voltage, en, use the
  following formula

25
Thermal Noise in CATV Systems

• Let the bandwidth, B, of an NTSC TV signal be
  rounded to 4 MHz. The open circuit noise voltage
  for a 75- resistor is
• a 2.2-µV noise generating source (resistor)
  connected to a 75- (noiseless) load. Only half of
  the voltage (1.1 µV) is delivered to the load.
  Thus the noise input to 75 is 1.1 µV or -59
  dBmV. This is the basic noise level, the minimum
  that will exist in any part of a 75- CATV system.
  

26
Signal-to-Noise Ratio (S/N) Versus
Carrier-to-Noise Ratio (C/N)in CATV Systems

• S/N can be related to C/N on CATV systems as
• with an NTSC 4.2-MHz TV signal. Adding noise
  weighting improvement (6.8 dB), we find
• With most CATV systems, coaxial cable trunk
  amplifiers are identical. This, of course,eases
  noise calculations. We can calculate the noise
  level at the output of one trunk amplifier. This
  is
• where NF is the noise figure of the amplifier in
  decibels.

27
Signal-to-Noise Ratio (S/N) Versus
Carrier-to-Noise Ratio (C/N)in CATV Systems

• In the case of two amplifiers in cascade
  (tandem), the noise level (voltage) is
• If we have M identical amplifiers in cascade, the
  noise level (voltage) at the output of the last
  amplifier is

28
Example 1

• A CATV system has 30 amplifiers in tandem each
  amplifier has a noise figure of 7 dB. Assume that
  the input of the first amplifier is terminated in
  75 resistive. What is the thermal noise level
  (voltage) at the last amplifier output?
• For carrier-to-noise ratio (C/N) calculations, we
  can use the following procedures. To calculate
  the C/N at the output of one amplifier,

29
Example 2

• If the input level of a CATV amplifier is 5 dBmV
  and its noise figure is 7 dB, what is the C/N at
  the amplifier output?
• With N cascaded amplifiers, we can calculate the
  C/N at the output of the last amplifier, assuming
  all the amplifiers are identical, by the
  following equation

30
Example 3

• Determine the C/N at the output of the last
  amplifier with a cascade (in tandem) of 20
  amplifiers, where the C/N of a single amplifier
  is 62 dB.

31
DIGITAL TRANSMISSION OF CATV SIGNALS
32
TWO-WAY CATV SYSTEMS

• CATV spectrum based on Ref. 1, showing additional
  upstream and downstream services.Note the
  imbalance between upstream and downstream.
• CATV spectrum with equal upstream and downstream
  bandwidth for other services.

33
TWO-WAY VOICE AND DATA OVER CATV SYSTEMS BASEDON
THE DOCSIS 2.0 SPECIFICATION

• Data over Cable Service Interface Specification
  (DOCSIS) is a family of specifications
• that permits CATV systems to have two-way
  capability voice, data, and broadcast-type
  television downstream and data and voice
  upstream.

34
Hybrid Fiber Coax (HFC)

• Jaringan transmisi broadband yang merupakan
  gabungan dari sistem transmisi optik sebagai
  transport dan kabel coaxial sebagai saluran
  distribusi ke pelanggan.
• Dapat diupgrade sesuai dengan kebutuhan layanan
  dan penetrasi pelanggan, seperti misalnya jumlah
  dan macam layanan yang diinginkan pelanggan.
• Menyediakan Integrated services baik broadcast
  maupun interaktif bagi pelanggan TV Cable.
• Jenis layanan lebih beragam, berupa video,
  POTS, internet dan lainnya, untuk pelanggan
  residential, recreational, private institution,
  pusat bisnis, dll.

35
Konfigurasi Jaringan HFC
36
Jaringan Lokal Akses Fiber (JARLOKAF)

• Adalah jaringan transmisi Broadband yang
  merupakan gabungan antara fiber optik dan pair
  kabel.
• Dalam prakteknya kabel optik bisa total atau
  partial
• Menggunakan jaringan eksisting.
• Jangkauan luas sedangkan kemampuan tergantung
  dengan modus aplikasi serta kemampuan perangkat
  yang diintegrasikan.

37
Konfigurasi JARLOKAF Broadband
38
Jaringan TV Cable via Satelit (DTH)

• Satelit merupakan repeater tunggal yang berfungsi
  memperkuat dan menyebarkan signal TV ke seluruh
  area layanan
• Mempunyai Coverage yang sangat luas.
• Disisi pelanggan dilengkapi dengan setasiun bumi
  mini/mikro sebagai penerima signal dari satelit.
• Dapat dengan mudah menjangkau daerah yang sulit
  dijangkau jaringan TV dengan media fisik.

39
Jaringan TV Cable via Satelit (DTH)
40
Alokasi Spektrum Frekuensi HFC
41
Kanal Downstream Upstream
Downstream
Band frekuensi yang digunakan mengirimkan
informasi (TV analog, TV digital, Telepon, Data,
VoD) dari Headend ke pelanggan. Rentang
frekuensi yang digunakan oleh sinyal downstream
adalah 47/51/71/88 - 862 MHz.
Upstream
Band frekuensi yang digunakan mengirimkan
informasi (telepon, data, Network management)
dari pelanggan ke Headend. Normalnya pada
rentang 5 - 42 MHz untuk sistem US dan rentang 5
- 65 MHz untuk sistem Eropa.
42
Kapasitas Informasi

• Kanal televisi standar mempunyai spektrum RF 6
  MHz.
• Sistem kabel tradisional dengan bandwidth
  down-stream 400 MHz ( 50 - 450 MHz) bisa
  menyalurkan 60 kanal TV analog
• Untuk sistem HFC dengan bandwidth downstream 700
  MHz (50 - 750 MHz) bisa menyalurkan 110 kanal TV
  analog.
• Satu kanal TV downstream bisa digunakan untuk
  data kecepatan 27 Mbps dengan modulasi 64QAM dan
  bisa ditingkatkan sampai kecepatan 36 Mbps dengan
  modulasi 128QAM.
• Kanal upstream bisa mengirim data 500 kbps - 10
  Mbps dari pelanggan-pelanggan menggunakan
  modulasi 16QAM atau QPSK (bergantung pada besar
  spektrum yang dialokasikan untuk layanan).

43
Jaringan Hybrid Fiber Coax ( HFC )
44
Jaringan HFC

• Jaringan HFC dikembangkan dari sistem distribusi
  kabel coaxial yang digunakan pada industri CATV.
• Transmisi Serat Optik berfungsi sebagai Trunking.
• Kabel coaxial digunakan untuk distribusi ke
  jaringan pelanggan-pelanggan.

45
Jaringan HFC

• Jaringan kabel Serat Optik mempunyai bentuk Star
  atau Ring.
• Jaringan kabel Coaxial mempunyai bentuk
  Tree/Branch.
• Jaringan HFC dirancang tidak hanya
  mendistribusikan layanan program TV tetapi juga
  untuk layanan data, telepon dan multi-media.
• Sinyal yang dikirim dari Headend ke Pelanggan
  disebut sinyal Downstream, sedangkan sinyal yang
  dikirim dari Pelanggan ke Headend disebut
  Upstream (return path).
• Jaringan HFC dikelola dan dikontrol dengan sistem
  NMS.

46
Model Jaringan HFC
Jaringan lain
3
HUB
Node
1
2
Headend
4
1. Optical Transport 2. Optical Distribution 3.
Coaxial Distribution 4. Subcriber Drop
High Speed Digital Network
47
Model Jaringan HFC
48
Konfigurasi Jaringan HFC
Keterangan HE Head End PH Primary Hub DH
Sub Hub FN Fiber Node
49
Segmentasi Jaringan HFC
Segmen 1
Segmen 2
Segmen 3
Segmen 4
Headend ke Hub
Bridger Amp
Hub ke Fiber Node
Trunk Amp
HUB
Fiber Node
Headend
Segmen 1 Optical Transport Segmen 2 Optical
Distribution Segmen 3 Coaxial
Distribution Segmen 4 Tap Amplifier Segmen 5
Subcriber Drop
Segmen 5
50
Optical Transport

• Disebut Optical Transport Link
• Mampu melewatkan beban penuh sinyal melalui jarak
  48 s/d 65 km tanpa mengalami degradasi yang
  berarti
• Biasanya untuk Analog tetapi bisa juga untuk
  Digital.
• Khususnya untuk hubungan Jarak Jauh.
• Mengirimkan sinyal dengan kualitas mendekati
  kualitas Headend diperlukan untuk segmen ini
  untuk melayani 10.000 pelanggan atau lebih
  bergantung dari link ini.

51
Optical Distribution

• Teknologi Optik Analog
• Link dengan jarak pendek, biasanya radius sekitar
  3,2 km, sehingga link Hub-ke-Node mempunyai
  rentang 3,2 s/d 6,5 km.
• Untuk saat ini, link ini kebanyakan menggunakan
  laser Amplitudo Modulasi (AM).
• Penyisipan suplai tegangan (power inserter) untuk
  Coaxial Amplifier
• Mengirimkan sinyal Analog RF ke Jaringan Coaxial.

52
Coaxial Distribution
53
Coaxial Distribution
Arsitektur jaringan coaxial dirancang dengan nama
berbeda Jaringan coaxial terdiri dari
tiga segment

• Fiber-to-Feeder (FTF)
• Fiber-to-the-Serving Area (FSA)
• Optical Serving Area (OSA)

• Trunk
• Bridger
• Line Extender

54
F T F
( Fiber to Feeder )
Fiber Node

• Jaringan Coaxial passive
• 30 - 100 pelanggan
• Radius lt 100 m

55
F S A
( Fiber to the Serving Area )
Fiber Node

• Jaringan Coaxial aktif
• 100 - 500 pelanggan
• Radius 100 - 500 m

56
O S A
( Optical Serving Area )
Fiber Node
Fiber Node
HUB
Fiber Node
57
Sistem Distribusi
Hub Distribusi
Fiber Node
Fiber analog
Fiber Node
Head End
Bridger amplifier
Bridger amplifier
Trunk amplifier
Line extender amplifier
Line extender amplifier
58
Jaringan Trunk Coaxial
Fiber Node
Trunk Amplifier

• Menyalurkan sinyal dari Fiber Node ke Distribusi
  Coaxial.
• Cakupan service area lt 600 meter.
• Struktur jaringan trunk bisa dikembangkan.
• Mempunyai penguatan (gain) 28 - 31 dB.

59
Jaringan Coaxial Feeder

• Bridger amplifier berfungsi untuk menguatkan dan
  mendistribusikan sinyal amplifier trunk ke
  beberapa jaringan pelanggan.
• Biasanya bridger amplifier menyatu dengan trunk
  amplifier dalam satu blok amplifier.
• Bridger amplifier mempunyai nilai gain maksimum
  37 dB.

60
Jaringan Line Extender
Tap
Amplifier Line Extender

• Merupakan amplifier terakhir yang akan mensuplai
  sinyal ke pelanggan-pelanggan melalui Tap.
• Amplifier Line Extender biasanya tipenya sama
  dengan amplifier Bridger mempunyai nilai output
  level yang besar (Gain maksimum 35 dB).

61
Jaringan Drop Pelanggan
Tap
Terminal Pelanggan
Outside wiring
Inside wiring
Wall outlet
62
Elemen Jaringan HFC

• Head End
• Distribution Hub
• Fiber Node
• Jaringan Coaxial
• Jaringan Drop Pelanggan

63
Fungsi Elemen Jaringan HFC
Headend

• Mengumpulkan dan mengolah informasi (broadcast
  kanal TV, telepon, data, VOD) dari bermacam-macam
  sumber ( satelit, microwave, studio, sinyal off
  air) untuk didistribusikan ke pelanggan-pelanggan
  melalui jaringan.
• Merupakan pusat operasi dan administrasi jaringan
  HFC.

64
Fungsi Headend

• Terdapat 3 fungsi utama Headend
• Pusat Pengendalian
• Reception (dari berbagai sumber)
• Conditioning (Modulasi, Converter, dll)
• Combining (multiplex).

65
Komponen Utama Headend

• Antena parabola dan LNBC
• Divider / Splitter
• Satellite Receiver
• Modulator
• Combiner
• Cable Router
• Cable Telephony
• Optoelectronic

66
Source
Broadcast TV
67
Headend
LNBC
Rec. Sat
Mod
FN
Forward Path Transmitter
Rec. Sat
Mod
Fiber Dist Panel
Rec. Sat
Mod
LNBC
Rec. Sat
Mod
Combiner
Rec. Sat
Mod
Mod
Network Management
Cable Router
Mod
PSTN
Cable Telephony
Mod
Return Path Receiver
DEM
Divider
DEM
68
LNBC Satellite Receiver
3,7 - 4,2 GHz
LNA
950 - 1450 MHz
1st Down Converter
Low Noise Block Down Converter (LNBC)
0 - 4,5 MHz
2nd Down Converter
Video Processor
Video
Baseband signal
70 MHz
Frequency Discriminator
Audio Discriminator
Audio
6,8 MHz
Satellite Receiver
69
Television Modulator
Main video input
Video input swicth
Video Modulator
Alt video input
Converter Amplifier
Audio Modulator
Vestigial side band filter
RF output
Audio input
BPF
BPF
70
Optoelectronic

• Perangkat Optoelectronic terdiri dari
• Forward Path Transmitter
• Return Path Receiver
• Remote Monitoring

71
Forward Path Transmitter
72
Forward Path Transmitter
Contoh Specification
73
Contoh Specification (lanjutan)
74
Return Path Receiver
Contoh Specification
75
Distribution Hub

• Distribution Hub mempunyai fungsi
  mendistribusikan signal ke beberapa lokasi dengan
  media fiber optik.
• Untuk jaringan HFC yang kecil cukup menggunakan
  satu atau dua distribution Hub.
• Sedangkan untuk jaringan HFC yang cukup besar,
  Distribution Hub terbagi atas Main Hub (MH) dan
  Sub Hub (SH).
• Variasi jarak distribution Hub adalah sbb

76
Distribution Hub

• Di dalam DH signal yang datang dikuatkan dan
  dipecah (splitted) dengan level yang disyaratkan
  oleh ODN.
• Di dalam DH terdapat Penerima optik, Electrical
  splitter, Driver Amplifier, dan Optical amplifier.

Karakteristik Umum DH Parameter Value
Optical wavelength 1310 20nm/1550 30nm
Electrical Freq.Range 50 - 862 MHz Electrical
Splitter 8 - ways CSO ratio 79 dB CTB
ratio 76 dB Noise Figure 8,8 dB
77
Distribution Hub
E
O
Splitter
Dari Head End
E
O
Ke Fiber Node
E
O
E
O
78
Distribution Hub
79
Fiber Node (FN)

• Merupakan interface antara saluran optik dengan
  coaxial.
• Terdiri Optical Transceiver (Optical/electrical
  converter) dan coaxial amplifier.
• Dipasang outdoor atau indoor.
• Interface antara FN-DH menggunakan 1 atau 2 fiber
  tergantung dari jenis service yang diberikan dan
  mekanisme supervisi yang digunakan.
• Koneksi antara fiber dengan DH Interface
  menggunakan optical connector FC-APC connector.

80
Komponen Utama Fiber Node
1. Optoelectronic - Transmitter -
Receiver - Penguat RF 2. Power
Inserter
81
Fiber Node (FN)
82
Fiber Node (FN)
83
Fiber Node (FN)
Fiber Node ( FN )
Lokasi Fiber Node ( FN )
84
Contoh Spesiifikasi Fiber Node Type FOX236/336
Node C-Cor
85
(No Transcript)
86
JARINGAN SERAT OPTIK

• STRUKTUR KABEL OPTIK
• Pada bagian tengah terdapat inti kaca atau core
  tempat cahaya merambat. Pada serat multimode,
  diameter inti 50 mikron, kira-kira setebal rambut
  manusia. Pada single mode, diameternya 8-10
  mikron.
• Inti serat dikelilingi oleh cladding yang
  memiliki indeks bias lebih kecil daripada inti.
  Kemudian bagian lebih luar adalah jaket plastik
  untuk melindungi cladding.

• Serat optik biasanya dikelompokkan dalam
  bundelan, yang dilindungi oleh sarung (sheath)
  terluar.

87
Prinsip Dasar

• Sistem transmisi optik menjadi berguna karena
  diterapkan prinsip-prinsip fisika tertentu.
  Ketika sinar berjalan dari satu medium ke medium
  lainnya, sebagai contoh dari silika ke udara,
  sinar akan dibiaskan (dibengkokkan) pada
  perbatasan silika/udara.
• Pada gambar, sinar yang datang pada perbatasan
  dengan sudut ?1 dibiaskan dengan sudut ?1. Nilai
  sudut bias bergantung pada sifat media (index
  bias). Untuk sudut datang di atas nilai kritis
  tertentu, sinar akan dibiaskan kembali ke dalam
  silika, tidak ada yang lepas ke udara.
• Jadi, sinar yang datang pada sudut yang tepat
  sama dengan atau di atas sudut kritis akan
  terperangkap di dalam serat, dan dapat merambat
  beberapa kilometer tanpa rugi-rugi yang
  signifikan.

88
Konektor Kabel Optik

• Beberapa persyaratan dasar rancangan konektor
  yang baik adalah
• Rugi-rugi kopling yang kecil
• Dapat diganti-ganti
• Mudah dipasang dan dioperasikan
• Sensitivitas yang rendah terhadap gangguan alam
• Konstruksi berbiaya rendah dan andal

89
Perangkat Aktif dan Pasif Serat Optik

• Antarmuka pasif terdiri dari dua tap yang dilebur
  dalam serat optik utama. Tap pertama memiliki LED
  atau dioda laser di ujungnya (untuk pengiriman),
  sedangkan tap lainnya memiliki photodiode (untuk
  penerimaan). Perangkat tap itu sendiri bersifat
  pasif dan sangat andal karena LED atau photodiode
  yang rusak tidak akan merusak ring secara
  keseluruhan, melainkan hanya berakibat satu
  komputer mati.
• Tipe antarmuka lain adalah repeater aktif. Cahaya
  yang datang diubah menjadi sinyal listrik,
  dibangkitkan lagi dengan kekuatan penuh jika
  dayanya lemah, kemudian diretransmisi sebagai
  cahaya. Saat ini telah diperkenalkan repeater
  optik murni. Perangkat ini tidak memerlukan
  konversi optik ke listrik ke optik, sehingga
  dapat beroperasi pada bandwidth yang sangat
  tinggi.
• Tinjau kasus topologi ring
• Apabila repeater aktif mengalami kegagalan, ring
  akan rusak dan keseluruhan jaringan mati.
• Sedangkan antarmuka pasif dapat mengalami
  rugi-rugi pada tiap sambungan, sehingga jumlah
  komputer dan panjang ring total terbatas.

90
Konsep Splicing

• Beberapa metode splicing adalah splice fusi,
  splice V-groove dan tabung, splice tabung
  elastis, dan splice rotary.
• Gambar berikut menunjukkan 3 kesalahan mekanis
  pada sambungan serat optik. Formulasi rugi-rugi
  akibat kesalahan tersebut adalah
• Rugi-rugi lateral (aksial)
• Rugi-rugi angular
• Rugi-rugi gap (longitudinal)

91
Serat Optik vs Tembaga
Kisaran Frekuensi Redaman Delay Jarak Antar Repeater
Twisted pair (dengan loading) 0 3,5 kHz 0,2 dB/km pada 1 kHz 50 ?s/km 2 km
Twisted pair (kabel multi-pair) 0 1 MHz 3 dB/km pada 1 kHz 5 ?s/km 2 km
Kabel koaksial 0 500 MHz 7 dB/km pada 10 MHz 4 ?s/km 1 9 km
Serat optik 180 370 THz 0,2 0,5 dB/km 5 ?s/km 40 km
92
Attenuation vs Frequency
93
Jaringan Coaxial

• Jaringan kabel coaxial di dalam HFC terletak
  antara Fiber Node (FN) dan Customer Interface
  Unit (CIU).
• Jaringan kabel coax untuk pencabangan dapat
  berupa komponen pasif (tanpa menggunakan komponen
  aktif) dan dapat juga berupa komponen aktif (
  menggunakan cascade coax line amplifier).
• Jaringan kabel coax terdiri kabel distribusi dan
  kabel drop.

94
Konstruksi Kabel Coaxial
LOW - LOSS DISTRIBUTION CABLE ( KABEL DISTRIBUSI)
SOLID ALUMINIUM OUTER CONDUCTOR
COPPER-CLAD ALUMINIUM CENTER CONDUCTOR
CLOSED CELL FOAM PE DIELECTRIC
PE JACKET
F6 DROP CABLE (KABEL DROP)
STEEL MESSENGER
COPPER-CLAD ALUMINIUM CENTER CONDUCTOR
60 ALUMINUM BRAID SHIELD
CLOSED CELL FOAM PE DIELECTRIC
40 ALUMINUM BRAID SHIELD
PE or PVC JACKET
ALUMINUM TAPE SHIELD
95
Redaman Kabel Coaxial
Nilai redaman kabel Coaxial bergantung pada tiga
faktor, yaitu

• Diameter inner dan outer (besar kabel)
• Panjang kabel
• Temperatur

96
Redaman Kabel Coaxial
ATTENUATION -FREQUENCY RESPONSE PER KILOMETER OF
COAXIAL CABLE
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0,174 in (small gauge)
Attenuation (dB/km)
0,375 in (large gauge)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 2 3 4 5 6 7
8 9 10 2 3 4 5
6 7 8
1
10
20
Frequency (MHz)
97
Rumus Redaman Impedansi
Untuk dielektrik udara, ? 1,0. Diameter
outside inner conductor 2a ( mm ) Diameter
inside outer conductor 2b ( mm ) maka
besarnya redamanan (attenuation) ? adalah
f (1/a 1/b) ? 2,12 x 10 - 6
dB/100 m
log b/a f frekuensi (Hz)
2b
2a
Impedansi karakteristik Zo (138/??) log (b/a)
138 log (b/a)
98
KARATERISTIK REDAMAN KABEL COAXIAL BERDIAMETER
BESAR
58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26
24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
60oC
0oC
ATTENUATION CHARACTERISTIC OF LARGE DIAMETER
COAXIAL CABLE (0,375 in)
ATTENUATION (dBm/KM)
0,1 1 10 100 1000
FREQUENCY (MHz)
99
Rumus Redaman
( Pada Berbagai Temperature )
? T
? _at_ 20o C 1 0,0011 (?T)
Dimana ? _at_ 20o C Redaman pada 20o C ? T
Redaman pada temperatur yang dikehendaki ? T
selisih temperatur
100
Contoh Soal Diketahui Kabel tipe RG6 ,
Redaman pada 20o C adalah 18,54 dB/100 mtr pada
frekuensi 750 MHz Ditanya Berapa redaman (att)
pada temperatur 32?C. Jawab Redaman pada
temperatur 32?C R20?C ( 10,0011?T )
18,54 dB (10,0011( 32-20))
18,54 dB ( 10,0011X12 )) 18,78 dB
101
DC Loop Resistance (DCR)
Loop resistance
Jumlah resistansi centre conductor dan outer
conductor.
FORMULA DCR DALAM BERBAGAI
TEMPERATUR R20o 1
0,0021(T-20) Rto
dimana Temperatur
dalam oC R20o
Resistance pada 20o T
Temperatur yang dikehendaki
RT Resistance pada temperatur
yang dikehendaki.
102
Contoh Soal Diketahui Kabel tipe QR 540
mempunyai nilai loop DCR pada temperatur 20 oC
adalah 5,28 ohm. Ditanyakan Berapa besarnya
nilai loop DCR kabel QR 540 pada temperatur 32oC
? Jawab Rt pd 32?C R20?C ( 10,0021?T
) 5,28 (10,0021( 32-20)) ohm 5,28 (
10,0021X12 )) ohm 5,28 x 1,0252 5,41 ohm
103
PERBANDINGAN KARAKTERISTIK KABEL DISTRIBUSI DAN
KABEL DROP
ATTENUATION (dB)
10.0
F59 DROP CABLE
F6 DROP CABLE
F7 DROP CABLE
F11 DROP CABLE
0,54 INCH DISTRIBUTION CABLE
1,0
0,71 INCH DISTRIBUTION CABLE
0,86 INCH DISTRIBUTION CABLE
0,1
FREQUENCY MHZ
100
1000
104
Kabel Distribusi

• Konstruksi fisik, terdiri dari
• Inner conductor, terbuat dari tembaga yang
  dibungkus dengan aluminium.
• Isolasi/dielektrik, terbuat dari busa
  polyethylene.
• Selongsong logam, terbuat dari aluminium.
• Outer jacket, terbuat dari bahan polyethylene.
• Diameter outer (standard) adalah 0,5, 0,75,
  0,875, dan 1 inch.
• Karakteristik elektris, terdiri dari
• Impedansi transmisi 75?
• Redaman (Attenuation) kabel coax terlihat pada
  tabel didasarkan pada suhu 20oC.
• Loop resistance kabel coaxial per 1000 ft
  diperlihatkan pada tabel didasarkan pada
  temperatur 20oC.

105
Karakteristik Kabel Coaxial
( Trilogy Communication MC2 )
Nilai redaman dan DCR diukur pada temperatur 20 o
C
106
Karakteristik Kabel Coaxial
( CommScope Quantum Reach (QR) )
107
Kabel Drop Coaxial

• Konstruksi fisik
• Terdiri dari 4 bagian
• Inner conductor terbuat dari tembaga yang
  dilapis baja (CuSt) atau tembaga dilapis timah
  (CuSn).
• Isolasi (dielectrik) terbuat dari polyethylene
  (PE).
• Outer terbuat dari tembaga (Cu) atau tembaga
  dilapis perak (CuAg/CuAg).
• Outer jacket terbuat dari polyvinylchloride
  (PVC).
• Diameter kabel bagian luar (cable outer)
• Tipe RG 59 6,1 mm
• Tipe RG 6 8,45 mm
• Tipe RG 11 10,3 mm

108
Karakteristik Kabel Coaxial
( Times Fiber Communications T10 Drop Cable )
Nilai redaman diukur pada temperatur 20 o C
109
Konektor Coaxial
110
Sambungan Lurus Coaxial 50 Ohm
Sambungan Lurus Coaxial 75 Ohm
Sambungan Lurus F Coaxial
Attenuator untuk Coaxial 50 Ohm
Attenuator untuk F Coaxial
111
ADAPTER
Penyesuai coaxial 50 Ohm ke 75 Ohm
112
Terminal Pelanggan

• Terminal Pelanggan disebut juga Customer Premises
  Equipment (CPE).
• Komponen utama terminal pelanggan adalah

• Customer Interface Unit (CIU)
• Distribution Box
• Cable Modem
• Set Top Box

113
TAP pada Kabel Udara
TAP
12dB
12dB
Input
Output
IN
OUT
12dB
Kabel drop ke pelanggan
Grounding
114
Instalasi Kabel Drop
Outdoor
Indoor
Cable Modem
Set Top Box
Ground Block
Splitter
Kabel Ground
115

• Customer Interface Unit(CIU) Perangkat
  interface disisi pelanggan, biasa berupa Wall
  Outlet dengan splitter.
• Cable TV Services
• Cable Telephony Service
• Data Comm Service

TAP
COAXIAL CABLE DISTRIBUTION
RG - 6/7 SUBSCRIBER DROP
Cable MODEM
CIU
Telephone Line 1
Distribution Box
Telephone Line 2
Television set
116
Terminal Pelanggan
117
Cable Modem

• Perangkat pelanggan untuk menerima data dari
  jaringan HFC.
• Perangkat central untuk koneksi antara jaringan
  HFC dengan suatu pusat jaringan data disebut
  Cable Modem Termination System (CMTS).
• CMTS dapat berkomunikasi dengan semua Cable Modem
  pelanggan tetapi suatu Cable Modem hanya bisa
  berkomunikasi dengan CMTS.
• Ada tiga Tipe Cable Modem yaitu External Cable
  Modem, Internal Cable Modem, Interactive Set-Top
  Box.

118
Tipe Cable Modem
Ethernet
External Cable Modem
cable
Cable Modem (External)
PC
Internal Cable Modem
cable
Cable Modem (Internal)
TV
Interactive Set Top box (STB)
cable
Interactive Set Top Box
Keyboard/Mouse
119
Blok Diagram Cable Modem
Tuner
Demod and Err Corr.
MAC
Interface PCI / USB Ethernet
Burst Modulator
MAC Media Access Control USB Universal Serial
Bus Err Corr Error Correction Demod
Demodulator 64QAM (atau 256QAM)
120
Koneksi Cable Modem
121
Sinyal Downstream
Apa yang diterima oleh Cable Modem

• Frekuensi 65 - 850 MHz
• Bandwidth 6 MHz (USA) atau 8 MHz (EU)
• Modulasi 64QAM atau 256QAM.
• Rate data 27 - 56 Mbps.
• Aliran data yang kontinyu.
• Diterima oleh semua Modem.

122
Sinyal Upstream
Apa yang dikirimkan oleh Cable Modem

• Frekuensi 5 - 65 ( 5 - 42 MHz )
• Bandwidth up to 2 MHz
• Modulasi QPSK atau 16QAM.
• Rate data 3 Mbps (400 kbps).
• Transmit data burst pada timeslot (TDM).

123
Jaringan Cable Modem
mis 100 km ( 3 - 50 Mbps )
Headend
CMTS
124
Contoh Head End Diagram
Microwave
125
Perangkat RF Jaringan Distribusi Coaxial
126
Perangkat RF
Perangkat RF pada jaringan distribusi Coaxial
terdiri dari

• Perangkat RF aktif
• - Amplifier
• Perangkat RF pasif
• - Power Inserter/Extractor
• - Splitter/ Combiner
• - Directional Coupler
• - Tap
• - Terminator

127
Amplifier Coaxial
Amplifier Coaxial mempunyai fungsi

• Memperkuat sinyal RF yang telah mengalami
  pelemahan/peredaman pada kabel coaxial.
• Memperbaiki bentuk sinyal RF (oleh equalizer)
  diakibatkan pengaruh tilt pada kabel coaxial.
• Mendistribusikan sinyal RF ke beberapa jaringan
  pelanggan.

128
Blok Diagram Dasar Amplifier
129
Interstage Area
( Option )

• Variabel Equalizer, memberikan ekualisasi antara
  input dan output hybrid amplifier.
• Thermal Compensator, untuk mengkompensasi variasi
  perubahan redaman kabel coaxial karena kondisi
  temperatur.
• Pad tambahan, untuk mengeleminasi level input
  sinyal pada output hybrid amplifier.
• Automatic Gain Control (AGC), untuk menjamin
  kestabilan level output sinyal pada output hybrid
  amplifier .

130
Amplifier Coaxial
Parameter Amplifier Coaxial

• Penguatan (Gain)
• Noise Figure
• Linieritas

Ada beberapa Jenis Amplifier yang digunakan pada
jaringan distribusi coaxial

• Amplifier Trunk
• Amplifier Trunk Bridger
• Amplifier Bridger
• Amplifier Line Extender
• Amplifier Indoor

131
Penguatan (Gain) Amplifier
Artinya amplifier memberikan penguatan (gain)
sinyal sebesar 12,5 dB (18 kali).
132
Noise Figure
S in
S out
G
N in
N out
Amplifier ideal --gt F 1 Amplifier tidak ideal
--gt F gt 1
Ne
133
Noise Figure Amplifier Cascade
G2 NF2
G3 NF3
G1 NF1
Gn NFn
NFt 10 log Ft (dB)
134
Linieritas Amplifier
Karakteristik Input-Output
Output
Titik Saturasi
Non Linier
Titik Kerja
Linier
Input
Untuk sinyal RF dalam bentuk FDMA, daerah non
linier akan menimbulkan nilai CSO dan CTB yang
cukup besar
135
(No Transcript)
136
Blok Diagram Amplifier
Amplifier Bridger
Amplifier Trunk
Coaxial Trunk
Coaxial Trunk
Coaxial Trunk
SP
F
F
F
F
SP
SP
Coaxial Distribusi
Amplifier Trunk Bridger
DC
Coaxial Trunk
Coaxial Trunk
F
F
Coaxial Distribusi
F
SP
DC
137
Amplifier Trunk/Line Extender
( dua arah )
Diplex Filter
Diplex Filter
Downstream Equalizer
PAD
Amp
Amp
Gain
Slope
Upstream Equalizer
PAD
Amp
Gain
Slope
138
Trunk Bridger Amplifier
Output Test Point
Input Test Point
Trunk Amplifier
Input 10 dBmV
32 dBmV
Filter Output
Filter Input
Output
10 dB
32 dBmV
18 dBmV
Automatic Slope Gain
Bridger Test Point
42 dBmV
Splitter
Filter Bridger
Signal dist.
36 dBmV
Bridger Amplifier
42 dBmV
12 dB
Return Trunk Amplifier
42 dBmV
Splitter
36 dBmV
42 dBmV
139
Contoh Spesifikasi Teknis Amplifier
Amplifier Type MAX037G C-Cor
Aplikasi - Bridger/Distribution
- Line Extender
140
Contoh Amplifier pada Pedestal
Bridger Amplifier Maks. 37 dB
Input Kabel Distribusi Coaxial
Tap 8 port
Output kabel Distribusi coaxial
141
Contoh Amplifier pada Kabel Udara
TAP
Amplifier
CIU
142
Macam-macam Amplifier Coaxial
Type MAX037G Trunk Bridger Amp (Pedestal)
Type MAX030G Bridger Amp (Pedestal)
Trunk Bridger Amp (Kabel Udara)
Line Extender Amp (Kabel Udara)
Bridger Amp (Kabel Udara)
143
Amplifier Indoor
144
Perangkat RF Pasif

• Power Inserter
• Splitter/Combiner
• Directional Coupler
• Tap
• Terminator

145
Power Inserter
Power Inserter merupakan perangkat pasif yang
berfungsi untuk menyisipkan sumber tegangan 60 -
90 VAC pada kabel coaxial yang diperlukan untuk
operasi amplifier pada saluran distribusi coaxial.
146
Power Inserter
COAX
Power Block (capacitor)
COAX
RF Choke
RF Choke
Fuse
Fuse
60- 90 VAC
147
Aplikasi Power Inserter
Downstream
50 - 862 MHz
50 - 862 MHz
Power Supply
60 - 90 VAC
60 - 90 VAC
5 - 42 MHz
5 - 42 MHz
Upstream
148
Power Extractor
149
Cara Instalasi Power Inserter
150
Aplikasi Power Inserter
151
Splitter

• Berfungsi membagi sinyal dengan porsi level yang
  sama ( 2- way ).
• Output port bisa di gandakan lebih dari 2 (
  4-way, 8-way ).
• Nilai tipikal loss adalah 3,5 dB per output pada
  2-way splitter.
• Digunakan pada saluran utama atau drop.

152
Splitter
50 daya sinyal
Simbol
100 daya sinyal
2-Way Splitter
50 daya sinyal
2-Way Splitter
4-Way Splitter
8-Way Splitter
153
Contoh Spesifikasi Teknis Splitter
2-Way Splitter type YCM-1002A VICTORY ELECTRONIC
154
Directional Coupler
155
Directional Coupler

• Besarnya nilai Tap Loss pada Directional Coupler
  bervariasi biasanya 8 dB, 12 dB dan 16 dB.
• Directional Coupler bisa dipasang pada pedestal
  atau kabel udara coaxial.

Insertion Loss
Output
Input
Tap Loss
Tap
156
Contoh Spesifikasi Teknis Directional Coupler
Product C-Cor
Type
Frequency (MHz) 54 70 80 222 550 750 862 100
SDC-1000-8
Insertion Loss in dB 1.4/8.1 1.4/8.1 1.5/8.1 1.6/
8.2 1.8/8.2 2.0/8.2 2.6/8.5 2.7/8.6
SDC-1000-12 0.7/12.3 0.7/12.3 0.7/12.3 0.8/12.3
1.0/12.3 1.3/12.3 1.7/12.4 1.8/12.5
157
Aplikasi Splitter Directional Coupler
Directional Coupler
input
Ouput Trunk
8 dB
Trunk Amplifier
Output Bridger
Splitter
Bridger Amplifier
Blok Trunk Bridger Amplifier
158
Aplikasi Splitter Directional Coupler
Trunk Amplifier Maks. 37 dB
Directional Coupler
2
DC
Splitter
SP
1
3
4
5
6
7
159
T A P

• Merupakan interface antara saluran utama dan
  saluran drop pelanggan.
• Merupakan perangkat untuk mendistribusikan sinyal
  ke pelanggan-pelanggan.
• Mengurangi level sinyal agar sesuai dengan
  persyaratan level sinyal pada input terminal.
• Merupakan gabungan antara Directional Coupler
  dengan Splitter.

160
T A P
Insertion Loss
Directional Coupler

• Pada jaringan coaxial TAP dipasang secara serial
  pada tiang atau pedestal.
• Nilai Loss TAP terdiri dari 4, 8, 11, 14, 17,
  20, 23, 26, 29, 32 dB.

input
Output ke TAP berikutnya
Tap Loss Splitter Loss
Splitter
Output ke 2 pelanggan
2-Way TAP
161
T A P
Indoor 3-Way TAP Loss 12 dB
Outdoor 2-Way TAP Loss 32 dB
Outdoor 4-Way TAP Loss 11 dB
Outdoor TAP dipasang di Pedestal atau kabel udara.
Outdoor 8-Way TAP Loss 11 dB
162
Pemasangan TAP pada Coaxial Kabel Udara
163
Pemasangan TAP pada Pedestal
164
Pemasangan TAP pada Pedestal
165
Contoh Spesifikasi Teknis TAP
YCM-1004A TAP 12, 15, 20, 24, 27, 30 dB 4 WAY
TAP, VICTORY ELECTRONIC
Isolation Out-Out (dB)
Return Loss (dB)
166
Perhitungan Loss TAP
Lokasi pelanggan dekat tiang no. 4 Panjang kabel
coaxial RG 6 (dari TAP ke terminal) 30
meter Loss kabel RG6_at_750MHz 18,04 dB/100 m Loss
kabel distribusi QR540_at_750MHz 6,07 dB/100
m Loss CIU 2,5 dB Loss Splitter (Distribution
Box) 4,4 dB Loss Directional Coupler setiap TAP
1 dB Level Output Line Extender Amplifier 42
dBmV Nilai level input terminal pelanggan 1 - 4
dBmV Berapa nilai Loss TAP pada tiang no. 4 ?
167
Terminator

• Terminator adalah suatu perangkat pasif yang
  dipasang pada ujung saluran coaxial .
• Biasanya kabel diterminasi dengan impedansi 75
  Ohm.
• Tujuan terminator adalah untuk meng-absorbsi
  sinyal transmisi di ujung saluran untuk
  menghindari terjadinya refleksi sinyal (ghost).

168
Question and Answer