Perbedaan SONET vs. SDH vs. DWDM
Saat membandingkan SONET atau SDH konvensional dengan DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) yang lebih maju, DWDM tampil sebagai arsitektur yang lebih sederhana namun sangat skalabel, memiliki kemampuan add/drop kapasitas yang lebih baik, mendukung beberapa terminasi ring, fleksibel untuk berbagai jenis layanan, dan menggunakan multiple fabrics. Jadi, ketika membandingkan SONET vs. SDH vs. DWDM, apa sebenarnya yang membedakan mereka?
Dasar-Dasar SONET/SDH
Apa Itu SONET/SDH?
Synchronous Optical Network (SONET) adalah protokol standar yang memfasilitasi komunikasi digital yang mulus antara pengirim dan penerima. Beroperasi melalui serat optik, SONET menyederhanakan transmisi data dalam jumlah besar melintasi jarak yang jauh, dan mampu membawa beberapa aliran data secara bersamaan dengan memanfaatkan efisiensi serat optik. SONET mengikuti standar American National Standards Institute (ANSI) dan banyak digunakan di kawasan Amerika Utara.
Sebaliknya, Synchronous Digital Hierarchy (SDH) hadir sebagai versi SONET yang lebih canggih dan diakui secara global. Dikenal sebagai teknologi multiplex yang banyak digunakan dalam telekomunikasi, SDH memungkinkan pembuatan jaringan transmisi yang independen tanpa ketergantungan pada vendor tertentu. Dengan struktur sinyal yang kompleks dan fitur yang lebih kaya, SDH mempermudah integrasi teknologi dan perangkat jaringan baru, meskipun membutuhkan daya yang lebih besar untuk pengoperasiannya.
Perbedaan antara SONET vs. SDH
SONET/SDH merupakan teknologi yang dominan digunakan dalam sebagian besar jaringan metropolitan dan jarak jauh. Teknologi ini mencakup serangkaian kecepatan transmisi serat optik yang dirancang untuk membawa sinyal digital dengan berbagai kapasitas. Berikut perbedaan antara SONET dan SDH:
- SONET dikembangkan oleh ANSI dan digunakan terutama di Amerika Serikat, sedangkan SDH dikembangkan oleh ITU-T dan digunakan secara global.
- Unit dasar SDH adalah STM-1 (Synchronous Transmission Module level-1), sedangkan unit dasar SONET adalah OC-1 (Optical Carrier level-1).
- SONET memiliki 27 byte total transport overhead, sementara SDH memiliki 81 byte.
- Karena tidak memiliki multiplexing tingkat tinggi untuk transfer sinyal, SONET menawarkan kecepatan transmisi yang lebih rendah dibanding SDH.
- SONET hanya dapat mengirim data secara sinkron, sedangkan SDH mendukung transmisi data sinkron maupun asinkron.
Perbedaan antara PDH vs. SDH/SONET
Selama bertahun-tahun, jaringan berbasis TDM seperti PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) dan SDH/SONET menjadi platform transport utama untuk trafik seluler. Jaringan-jaringan ini menangani banyak sirkuit suara dengan keandalan tinggi, latensi rendah, dan kontinuitas layanan yang konsisten.
Namun, PDH memiliki sejumlah kelemahan, antara lain:
- tidak adanya standar global untuk kecepatan dan antarmuka optik,
- struktur yang kompleks,
- kebutuhan perangkat keras yang besar,
- biaya rangkaian daya yang tinggi, dan
- fleksibilitas yang terbatas.
Keterbatasan inilah yang mendorong pengembangan SDH.
SDH kemudian muncul sebagai penerus sistem PDH dengan tujuan meningkatkan interoperabilitas antarperangkat dari berbagai vendor. Hierarki sinyal SDH memperkenalkan beberapa kecepatan jalur (line rate), dengan pilihan yang paling umum digunakan antara lain:
- STM-1 (155 Mbps)
- STM-4 (622 Mbps)
- STM-16 (2.5 Gbps)
- STM-64 (10 Gbps)
- STM-256 (40 Gbps)
Berikut perbedaan TDM konvensional sama-sama berkecepatan 10 Gbps
TDM
TERM--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--TERM
TERM--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--TERM
TERM--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--TERM
TERM--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--rptr 1310--TERM
Setiap 40 KM butuh repeater, sejumlah kanal
4 pair fiber
32 regenarator
Dasar-Dasar DWDM
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) adalah teknologi unggulan untuk meningkatkan bandwidth pada infrastruktur serat optik yang sudah ada. Teknologi ini memungkinkan pengguna membuat banyak “serat virtual” di atas satu serat fisik dengan mentransmisikan berbagai panjang gelombang atau warna cahaya. Awalnya digunakan oleh operator jarak jauh untuk mengurangi biaya terkait penguatan sinyal, kompensasi dispersi, dan regenerasi pada jaringan SONET regional maupun nasional, DWDM kemudian semakin populer di jaringan metro seiring perluasan jaringan oleh operator lokal. Selain mengatasi masalah keterbatasan jumlah serat (fiber exhaustion), peningkatan volume trafik menjadi pendorong ekonomi utama penggunaan DWDM pada jaringan metro.
OC 48 OC 48
OC 48 OC 48
OC 48 120 km 120 km 120 km OC 48
OC 48--OA--========--OA--========--OA--========--OA--OC 48
1 pair fiber
4 optical amplifier
Optimalkan signal optic, SDH/SONET terminal multilexer
- satu waveleght converting transponder untuk setiap waveleght
- E/O/E >> Optical, Electrical, optical
line repeater
- di setiap 80-100km
- erbium doped fiber amplifier
- 980 atau 1480nm
Pengenalan Frekuensi Channel DWDM
DWDM beroperasi dalam rentang 1530 hingga 1565 nm, yang dikenal sebagai C-band, yaitu wilayah dengan tingkat redaman rendah pada serat optik. Rentang ini juga sesuai dengan kemampuan Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA). Berdasarkan standar ITU-T, ditetapkan sebuah grid panjang gelombang/frekuensi yang diizinkan, dengan frekuensi pusat 193.1 THz atau 1553.3 nm, serta frekuensi lain yang dipisahkan dengan interval 25 GHz (setara dengan 0,2 nm) di sekitar frekuensi pusat tersebut.
Sistem DWDM komersial dapat menyediakan channel dengan kecepatan 2.5 Gbps, 10 Gbps, dan belakangan bahkan 40 Gbps, dengan kombinasi berbagai kecepatan dalam satu sistem. Kecepatan bit yang lebih tinggi membutuhkan anggaran daya (power budget) yang lebih besar, memerlukan laser dengan rasio sinyal terhadap derau (SNR) yang lebih baik, jarak antar amplifier yang lebih pendek, serta daya penguatan yang lebih tinggi. Hal ini sering membutuhkan penggunaan dua Amplifier Optik DWDM secara berantai.
Biasanya, konfigurasi 64 channel DWDM pada 10 Gbps dapat mencapai jarak maksimum sekitar 1.500 km, dengan jarak antar amplifier sekitar 100 km. Sistem yang lebih canggih dan lebih mahal juga tersedia untuk transmisi jarak jauh hingga 4.500 km.
Penerapan Teknologi DWDM
Lapisan DWDM bersifat netral terhadap protokol dan bit rate, sehingga dapat secara bersamaan membawa trafik ATM (Asynchronous Transfer Mode), SONET, dan IP. Teknologi WDM juga digunakan dalam Passive Optical Network (PON), yang merupakan jaringan akses tempat seluruh proses transport, switching, dan routing dilakukan secara optik.
Kemajuan terbaru mencakup integrasi perangkat 3R (reshape, retime, retransmit) di dalam sistem DWDM, memungkinkan pembangunan rangkaian transmisi murni berbasis DWDM yang dapat menjangkau seluruh negara. Perangkat ini juga dilengkapi kemampuan pemantauan kinerja yang lebih canggih untuk mendukung pemeliharaan dan perbaikan link.
Dengan menggunakan DWDM sebagai metode transmisi, bandwidth pada infrastruktur serat optik yang sudah ada dapat dimanfaatkan secara maksimal.
| Aspek | SONET/SDH | DWDM |
|---|---|---|
| Jenis Teknologi | Teknologi transmisi sinkron berbasis hirarki digital | Teknologi multiplexing optik berbasis panjang gelombang |
| Cara Kerja | Mengangkut sinyal digital (TDM) dalam struktur frame tertentu | Mengirim banyak sinyal pada panjang gelombang berbeda melalui satu serat |
| Skalabilitas Bandwidth | Terbatas pada level OC/STM tertentu | Sangat tinggi—bisa menambah banyak channel (40, 80, 160+) tanpa menambah serat |
| Efisiensi Penggunaan Serat | Membutuhkan lebih banyak serat untuk kapasitas besar | Sangat efisien—menciptakan “serat virtual” di atas serat fisik tunggal |
| Rentang Kecepatan | STM-1 hingga STM-256 (155 Mbps – 40 Gbps) | 2.5 Gbps, 10 Gbps, 40 Gbps, 100 Gbps per channel (tergantung sistem) |
| Aplikasi Awal | Jaringan metro dan long-haul untuk voice/data | Awalnya long-haul, kini umum pada jaringan metro dan backbone |
| Kompatibilitas Protokol | Terikat pada struktur SONET/SDH | Netral: mendukung ATM, IP, SONET, Ethernet, dan lainnya |
| Kebutuhan Regenerasi Sinyal | Lebih sering membutuhkan regenerasi 3R pada jarak jauh | Didukung EDFA → jarak lebih panjang tanpa regenerasi |
| Biaya Implementasi | Lebih tinggi untuk peningkatan kapasitas | Lebih ekonomis untuk scaling kapasitas besar |
| Kapasitas Maksimum | Terbatas oleh standar SONET/SDH | Dapat mencapai beberapa Tbps pada satu serat |
| Fitur Add/Drop | Menggunakan ADM (Add-Drop Multiplexer) | Menggunakan mux/demux optik dan ROADM untuk fleksibilitas tinggi |
| Kompleksitas Jaringan | Struktur lebih rigid dan hierarkis | Lebih fleksibel dan mendukung otomatisasi optik |
Penjelasan
Kebutuhan akan granularitas SONET muncul karena permintaan terhadap layanan berkecepatan rendah seperti DS1/DS3 serta keterbatasan kemampuan grooming sub-wavelength pada platform DWDM. DWDM bertujuan untuk membawa trafik yang sama dengan menggunakan struktur topologi seminimal mungkin, seperti ring. Namun, hal ini dapat menyebabkan sebagian data menempuh jarak yang lebih jauh dibandingkan dengan SONET.
Sebagai contoh, desain SONET yang optimal mungkin terdiri atas beberapa ring OC-48 dan OC-192 yang berbeda secara topologis, sedangkan jaringan transport DWDM yang hemat biaya mungkin hanya menggunakan satu ring DWDM saja.
Secara tradisional, trafik Internet mengalir melalui IP, yang biasanya berjalan di atas ATM dan SONET/SDH, atau IP over SDH, sebelum mencapai lapisan optik. Kesalahpahaman bahwa IP hanya beroperasi di atas ATM/SDH berasal dari anggapan bahwa trafik IP berukuran kecil dan perlu digabung dengan layanan lain agar lebih efisien secara biaya.
Bertentangan dengan anggapan tersebut, IP over DWDM dapat mengakomodasi trafik suara, video, dan data, sekaligus menyisakan ruang untuk data berkecepatan tinggi. Penyederhanaan lapisan (seperti SONET/ATM) mempermudah manajemen jaringan dan mengurangi biaya.
Dalam hal penerapan, SDH menonjol sebagai sistem penyampaian (conveyance system) yang andal dan terkoordinasi untuk aliran suara dan data dalam jaringan inti, dengan fokus penting pada penyediaan konektivitas yang mulus antar berbagai sistem. Adaptabilitasnya sangat unggul dalam mengakomodasi infrastruktur lama serta jaringan dengan kebutuhan protokol dan format yang beragam.
Sebaliknya, DWDM meningkatkan throughput dan kapabilitas jaringan serat optik, menunjukkan keunggulannya dalam skalabilitas, fleksibilitas, dan efisiensi operasional. Teknologi ini sangat ideal untuk infrastruktur baru dan jaringan yang membutuhkan kapasitas transmisi data berkecepatan tinggi dan berskala besar.
Teknologi Backbone Masa Lalu: SONET
Seperti yang diantisipasi, konfigurasi SONET menawarkan biaya awal yang lebih rendah. Ketika volume trafik masih rendah, memilih kerangka SONET terbukti jauh lebih ekonomis daripada sistem DWDM. Berdasarkan analisis FS, membangun jaringan overlay SONET untuk memenuhi kebutuhan OC-3, OC-12, OC-48, dan Gigabit Ethernet adalah pilihan ideal ketika desain hanya membutuhkan kurang dari 4–10 ring OC-192.
Pilihan Unggul untuk Kebutuhan Jaringan Saat Ini dan Masa Depan: DWDM
Seiring meningkatnya volume trafik, DWDM muncul sebagai pilihan terbaik dalam teknologi jaringan. Waktu transisi ke DWDM bergantung pada faktor seperti jarak span, dinamika harga, dan kepadatan antarmuka. Perbedaan kebutuhan terutama disebabkan oleh perbandingan efisiensi desain kartu antarmuka di antara kedua teknologi ini, khususnya dalam hal kepadatan dan biaya.
Penelitian QSFPTEK menunjukkan bahwa jarak span sering kali memicu kebutuhan tambahan untuk regenerator, optical amplifier, dan dispersion compensation modules (DCM) di sepanjang rute. Jarak span yang lebih panjang lebih menguntungkan arsitektur DWDM karena kemampuannya dalam memanfaatkan serat secara lebih efisien serta mendukung optical bypass pada node-node perantara.
Selain itu, biaya serat yang tinggi dan kondisi saat serat terbatas juga mendorong preferensi terhadap DWDM dibandingkan SONET. DWDM terbukti sangat bermanfaat dalam menghemat penggunaan serat dalam jaringan optik. Meskipun sistem DWDM dapat dirancang untuk banyak channel sekaligus, pendekatan pay-as-you-grow juga dapat diterapkan, yakni menambahkan channel sesuai kebutuhan.
Sangat penting untuk menghitung jarak amplifier dan keseluruhan power budget sistem sejak awal untuk menentukan jumlah channel akhir yang ideal secara efektif.
