Arsitektur Radio over Fiber

Radio over fiber merupakan penggabungan antara komunikasi wireline dan wireless, sehingga dalam arsitekturnya terdapat komponen transceiver dari komunikasi wireless yaitu BTS dan menggunakan media transmisi berupa serat optik. Pengenalan terhadap radio over fiber dapat dilihat di sini

Sinyal yang dikirim oleh BTS disalurkan melalui serat optik. Untuk mengubah sinyal elektrik yang dikirimkan oleh BTS menjadi sinyal optik, dibutuhkan konverter dari elektrik menjadi optik di sisi transmitter, serta sebaliknya, konversi optik menjadi elektrik di sisi receiver.

 Gambar 1. Arsitektur Radio over Fiber

(Sumber: Xavier Fernando, 2004)

Pada sistem RoF, sinyal RF memodulasi sinyal optik kemudian ditransmisikan melalui link serat optik menuju penerima. Untuk memodulasi sinyal optik ini dilakukan dengan sistem IMDD (Intensity Modulation Direct Detection). Sistem IMDD mempunyai dua kemungkinan metode implementasi. Sinyal pembawa optik dapat dimodulasi secara langsung atau eksternal. Untuk frekuensi standar wireless (GSM, WiFi, 802.11a/b/ g, UMTS), lebih sesuai apabila menggunakan modulasi langsung dan fiber jenis single mode, dikarenakan loss transmisi kecil, kemudahan instalasi, biaya murah dan ukuran kecil.

Sinyal RF digunakan untuk memodulasi langsung laser diode di BSC. Hasil dari intensitas modulasi sinyal optik kemudian dikirimkan melalui fiber ke remote antenna unit (RAU). Pada RAU, sinyal RF yang ditransmisikan dibangkitkan kembali dengan deteksi langsung menggunakan fotodetektor PIN. Sinyal tersebut kemudian dikuatkan dan diradiasikan oleh antena. Sinyal uplink dikirimkan dari RAU ke BS dengan cara yang sama. Komponen dasar arsitektur RoF adalah:

a. Base station

Base station yang digunakan dapat berupa transceiver jenis apapun yang digunakan untuk kepentingan WLAN, WMAN, maupun WiMAX dan sistem komunikasi lainnya, bergantung pada aplikasi radio over fiber. BTS ini menghasilkan sinyal RF untuk ditransmisikan oleh serat optik ke subscriber. Sisi base station ini terdiri dari pemrosesan data baseband melalui modulator RF, sumber optik serta modulator optik.

b. Radio Access Point

RAP berfungsi untuk mengubah sinyal optik yang ditransmisikan melalui serat optik menjadi sinyal RF untuk ditransmisikan kembali ke subscriber. Proses yang terjadi di RAP hanya proses perubahan sinyal optik menjadi sinyal RF untuk ditransmisikan melalui antena ke subscriber, sehingga konfigurasi RAP tidak sekompleks BTS. RAP ini terdiri dari beberapa komponen, yaitu photodetector, Gain BPF, dan antena.

c. Portable Unit/Mobile Station

Portable unit merupakan mobile station subscriber, yaitu handset yang digunakan oleh subscriber untuk melakukan komunikasi. Dalam MS, terjadi proses demodulasi sinyal RF menjadi frekuensi baseband.

Sumber:

Fernando, Xavier. (2009). Radio over fiber-an optical technique for wireless access. IEEE Communications Society.

Fernando, Xavier dan Alagan Anpalagan. (2004). On the design of optical fiber based wireless access systems. IEEE Communication Society, Vol. 14, No. 2, pp. 3550-3555.

Hamed Al-Raweshidy and Shozo Komaki. (2002). Radio over fiber technologies for mobile communication network. Universal Personal Communication, Norwood, MA: Artech House Publishers.

Advertisements

Radio over Fiber

Radio over Fiber (RoF) merupakan suatu teknologi baru dalam transmisi yang mengintegrasikan teknik transmisi wireless dengan wireline. Pada RoF, sinar laser dimodulasi oleh sinyal radio dan dikirimkan melalui media serat optik. Remote antenna unit/base station dan sentral, antar-remote antenna unit maupun antar-base station dihubungkan oleh serat optik, seperti terlihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Konsep Radio over fiber

(Sumber: Hamed Al Raweshdy, 2002)

Pada sistem komunikasi wireless yang umum, fungsi pemrosesan sinyal RF seperti menaikkan frekuensi, modulasi carrier dan multipleksing dilakukan di BS dan kemudian diteruskan ke antena. RoF memungkinkan untuk melakukan pemusatan fungsi pemrosesan sinyal RF pada central base station (BSC), dan kemudian menggunakan serat optik untuk mendistribusikan sinyal RF ke RAU sehingga konfigurasi RAU menjadi lebih sederhana. Fungsi komunikasi seperti pengkodean, modulasi, serta konversi dapat dilaksanakan pada sentral. Sentralisasi fungsi pemrosesan sinyal RF memungkinkan pemakaian peralatan secara bersama, alokasi resource secara dinamis, dan menyederhanakan sistem operasi dan perawatan yang berarti penghematan besar pada instalasi dan operasional sistem.

Gambar 2 menunjukkan jalur transmisi RoF sederhana. Konfigurasi dasar RoF terdiri dari interface bidirectional, yaitu transmitter laser serta penerima fotodioda yang terletak pada base station atau remote antenna unit, yang dipasangkan dengan transmitter laser serta penerima fotodioda yang terletak pada radio processing unit. Sinyal masukan RF diaplikasikan pada laser diode untuk memodulasi intensitas dari carrier optik dan sinyal tersebut dideteksi secara langsung pada photodiode untuk dikonversi kembali menjadi sinyal asli yang dikirimkan. Tipe ini disebut dengan intensity modulated-direct detection (IM-DD), yang sering digunakan karena sederhana dan biaya yang lebih rendah. Untuk transmisi dengan loss rendah melalui serat optik digunakan panjang gelombang 1310 atau 1550 nm. Serat optik yang digunakan dapat berupa multi mode maupun single mode. Single mode digunakan pada jaringan dengan kebutuhan bandwidth yang lebih besar dan jarak transmisi yang jauh.

Gambar 2. Bagan Jalur Optik Bidirectional Menggunakan Modulasi Langsung Dari Laser Diode.

(Sumber: Siti Harliza, 2007)

Radio over fiber merupakan teknologi yang ideal untuk jaringan microcellular di mana setiap port radio microcell terdiri dari repeater optoelektronik yang dihubungkan melalui jalur serat optik menuju sentral radio dan peralatan kontrol, diletakkan pada daerah macrocell yang sudah ada. Sistem ini menggunakan microcell dan picocell untuk menyediakan bandwidth yang lebar. Sistem microcell dapat memecahkan masalah keterbatasan frekuensi karena beberapa base station dapat dipasang, sehingga radius kerja setiap base station dapat dikurangi dan frekuensi radio dapat digunakan kembali pada beberapa zona. Level daya yang lebih tinggi mengeliminasi kebutukan multipleks frekuensi atau amplifier berdaya tinggi yang biasa digunakan pada base station. Daerah cakupan yang terbatas akibat ketinggian antena yang kecil mengurangi interferensi antar kanal dari cell lainnya. Sistem RoF digunakan untuk cakupan selular di dalam bangunan, seperti kantor, mall, maupun bandara.

Sumber:

Febrizal. (2009). Evaluasi kinerja sistem OFDM radio over fiber (OFDM-RoF). Jurnal Sains Dan Teknologi 8 (1), Maret 2009: 13-17

Fernando, Xavier. (2009). Radio over fiber-an optical technique for wireless access. IEEE Communications Society.

Fernando, Xavier dan Alagan Anpalagan. (2004). On the design of optical fiber based wireless access systems. IEEE Communication Society, Vol. 14, No. 2, pp. 3550-3555.

Hamed Al-Raweshidy and Shozo Komaki. (2002). Radio over fiber technologies for mobile communication network. Universal Personal Communication, Norwood, MA: Artech House Publishers.

Mohd. Razali, Siti Harliza. (2007). Simulation of WCDMA radio over fiber technology. Universiti Teknologi Malaysia. Thesis.

Ng’oma, A. (2002). Design of a radio-over-fiber system for wireless LANs, Technische Universiteit Eindhoven