konsep dasar telekomunikasi
TRANSCRIPT
14/03/2013
1
Anhar, [email protected]
Pengertian Telekomunikasi Konsep sinyal Spektrum elektromagnetik Bit, Baud, dan Byte Bandwidth Pola/arah komunikasi
14/03/2013
2
Apakah telekomunikasi?? Berasal dr bhs “YUNANI”◦ Tele : jauh◦ Komunikasi : menyampaikan informasi
Telekomunikasi : komunikasi pd suatu jarak (Webster Inter. Dictionary)
Telekomunikasi : transmisi sinyal dng jarak yg jauh, spt oleh telegraph, telephone atau televisi (IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronic Term)
Bila jarak semakin jauh, sinyal kehilangan daya utk sampai ke tujuan.
Perlu suatu teknik utk mengatasi masalah tsb.
Mulut/transmitter
Telinga/receiver
Udara/medium transmisi
14/03/2013
3
Tahun Penemuan
1944-1947 Representasi matematika dr noise dikembangkan
1948-1950 C.E. Shannon menenukan teori informasi
1950 Time Division Multiplexing diterapkan pd telepon
1953 TV warna standar ditemuakan di Amerika
1955 JR Pierce mengusulkan sistem komunikasi satelit
1958 Sistem kom data jarak jauh dikembangkan utk militer
1962 Komunikasi satelit dimulai dng adanya Telstar I
1962-1966 Layanan kom data diberikan secara komersil; teeori digital transmisi dikembangkan
1964 Sistem switching elektronik secara utuh diberikan utk pelayanan
1966-1975 Relay satelit dikomersilkan; komunikasi optik diperkenalkan
1976 Ethernet LAN ditemukan oleh Metcalfe dan Broggs
Tahun Penemuan
1968-1969 Digitalisasi jaringan telepon dimulai
1970-1975 Standar PCM dikembangkan oleh CCITT
1975-1985 Sistem kom optik dng kapasitas tinggi dikembangkan.
1980-1983 Awal berkembangnya internet berdasarkan protokol TCP/IP
1980-1985 Jaringan mobile cellutar diterapkan
1989 Awal proposal berkembangnya world wide web application
1990-1997 Sistem sellular digital pertama, Global Systems for Mobile Communication (GSM)
1997-2001 Deregulasi sistem telekomunikasi dikembangkan; jaringan GSM berkembang sangat cepat ke seluruh dunia
2001-2005 TV digital mulai menggantikan TV broadcast analog
2005-...
DASTELAnhar, ST.MT. 6
14/03/2013
4
Microcontroller Networking
Wireless
Voice, Image, Data, Video
Integrated Systems!
Microcontroller
14/03/2013
5
Komponen sistem telekomunikasi yg sederhana:◦ Source : membangkitkan data
ex. Suara, data, gambar, video◦ Tranmitter/Receiver : merubah data menjadi sinyal listrik
ex. Telephone, PC, modulator, camera video dll.◦ Trans. Medium : media utk trans. Sinyal
ex. Udara, kabel, optik dll.◦ Destination : tujuan/penerima data
14/03/2013
6
Process describing transfer of information, data, instructions between one or more systems through some media◦ Examples people, computers, cell phones, etc. Computer communication systems
Signals passing through the communication channel can be Digital, or analog◦ Analog signals: continuous electrical waves◦ Digital signals: individual electrical pulses (bits)
Receivers and transmitters: desktop computers, mainframe computers, etc.
TX
RXRX
RX
Communication channel
Communicationmedia
Amp/Adaptor
14/03/2013
7
Apa saja masalah telekomunikasi??◦ Redaman/attenuasi
sinyal melewati medium mengalami redaman. sinyal tdk akan mencapai penerima bila jarak
semakin jauh.
◦ Noise tdk bs dihilangkan. merupakan sifat alam.
• Tujuan dr sistem telekomunikasi :utk membentuk kembali sinyal listrik di penerima sesuai dng yg dikirimkan (dng distorsi yg minimum)
14/03/2013
8
Apa saja masalah telekomunikasi??◦ Interferensi
Interferensi antar gelombang didlm satu daerah.
utk membentuk kembali sinyal listrik di penerima sesuai dng yg dikirimkan (dng distorsi yg minimum)
14/03/2013
9
Basic components of a communication system◦ Communication application
technologies◦ Communication devices ◦ Communication channels◦ Communication software
voice mail Twitter
e-mailinstant
messaging chat rooms
newsgroups telephony videoconferencing
collaboration groupware global positioning system (GPS)
14/03/2013
10
Different technologies allowing us to communicate ◦ Examples: Voice mail, fax, email, instant message, chat rooms, news
groups, telephony, GPS, and more Voice mail: Similar to answering machine but digitized Fax: Sending hardcopy of text or photographs between computers using
fax modem Email: electronic mail – sending text, files, images between different
computer networks - must have email software ◦ More than 1.3 billion people send 244 billion messages monthly!
Chat rooms: Allows communications in real time when connected to the Internet
Telephony: Talking to other people over the Internet (also called VoIP)◦ Sends digitized audio signals over the Internet ◦ Requires Internet telephone software
Groupware: Software application allowing a group of people to communicate with each other (exchange data) ◦ Address book, appointment book, schedules, etc.
GPS: consists of receivers connected to satellite systems ◦ Determining the geographical location of the receiver◦ Used for cars, advertising, hiking, tracking, etc.
Any type of hardware capable of transmitting data, instructions, and information between devices ◦ Functioning as receiver, transmitter, adaptor, converter◦ Basic characteristics: How fast, how far, how much data!
Examples: Dial-up modems, ISDN, DSL modems, network interface cards◦ Dial-up modem: uses standard phone lines Converts digital information into analog Consists of a modulator and a demodulator Can be external, internal, wireless
◦ ISDN and DSL Modem: Allows digital communication between networks and computers Requires a digital modem Digital is better than analog – why?
◦ Cable modem: a modem that transmits and receives data over the cable television (CATV) network Also called broadband modem (carrying multiple signals) The incoming signal is split Requires a cable modem
◦ Network interface cards: Adaptor cards residing in the computer to transmit and receiver data over the network (NIC) Operate with different network technologies (e.g., Ethernet)
14/03/2013
11
Examples of applications (Layer 7) take advantage of the transport (Layer 4) services of TCP and UDP◦ Hypertext Transfer Protocol (HTTP): A client/server
application that uses TCP for transport to retrieve HTML pages.
◦ Domain Name Service (DNS): A name-to-address translation application that uses both TCP and UDP transport.
◦ Telnet: A virtual terminal application that uses TCP for transport.
◦ File Transport Protocol (FTP): A file transfer application that uses TCP for transport.
◦ Trivial File Transfer Protocol (TFTP): A file transfer application that uses UDP for transport.
◦ Network Time Protocol (NTP): An application that synchronizes time with a time source and uses UDP for transport.
◦ Border Gateway Protocol (BGP): An exterior gateway routing protocol that uses TCP for transport. BGP is used to exchange routing information for the Internet and is the protocol used between service providers.
Bagian yg penting dr telekomunikasi adlh sinyal
Apa itu sinyal??? Adalah besaran fisis yang berubah menurut
waktu, ruang, variabel-variabel bebas lainnya. Contoh :◦ Sinyal listrik ===tegangan dan arus dlm rangkaian◦ Sinyal akustik===sinyal audio atau suara◦ Sinyal video===intensitas variasi dr gambar◦ Sinyal biologikal==urutan berdasarkan genetik
14/03/2013
12
Secara matematis, sinyal adalah fungsi dr satu atau lebih variabel bebas.
Contoh fs matematis dr sinyal :
teganganteganganSimbol : Simbol : vv
joule/coulombjoule/coulombvolt [ V ]volt [ V ]
v=didt
arusarusSimbol : Simbol : ii
coulomb/detikcoulomb/detikampere [ A ]ampere [ A ]
i=dqdt
dayadayaSimbol : Simbol : pp
joule/detikjoule/detikwatt [ W ]watt [ W ]
p=dwdt
Variabel Sinyal Dlm Kelistrikan
muatanmuatanSimbol : Simbol : qq
coulombcoulomb[ C ][ C ]
q = idt
energienergiSimbol : Simbol : ww
joulejoule[ J ][ J ]
w = pdt
14/03/2013
13
Apakah Bentuk Gelombang itu?
Bentuk gelombang adalah suatu persamaan atau suatu grafik yang menyatakan sinyal sebagai
fungsi dari waktu
Bentuk Gelombang Dasar
Bentuk Gelombang Komposit
Frekuensi
Amplitudo
Perioda
Fasa
Interval waktu yg diperlukan utk perulangan bentuk gelombang
Simpangan maksimum dr gelombang
Jumlah gelombang dlm satu detik
Sudut awal pada sinyal sinusoidal
14/03/2013
14
)2cos()( FtAtxa
Frekuensi
Amplitudo Fasa
Dimana Perioda?
14/03/2013
15
Jarak yg ditempuh utk satu siklus Asumsikan sinyal dng kecepatan v◦ = vT◦ f = v◦ c = 3*108 ms-1 (speed of light in free space)
Sinyal listrik pada umumnya merupakan fungsi waktu, t, dan dapat kita bedakan dalam dua macam bentuk sinyal yaitu sinyal waktu kontinyu atau sinyal analog sinyal waktu diskrit
mempunyai nilai untuk setiap t dan t sendiri
mengambil nilai dari satu set bilangan riil
mempunyai nilai hanya pada t tertentu yaitu tn
dengan tn mengambil nilai dari satu set bilangan bulat
14/03/2013
16
Sinyal biasanya terdiri dr beberapa frekuensi Komponen2nya adlh gel sinus Dng analisis fourier, sebuah sinyal dpt
dipisahkan dr komponen2 penyusunnya.
14/03/2013
17
14/03/2013
18
Representasi sinyal :
Domain waktu (time domain)
Domain frekuensi (frequency domain)
Tool Matematik yang mengkonversi isyarat-isyarat dari Time domain Frequency domain adalah:
Deret Fourier [periodic signal]Transformasi Fourier [non-periodic signal]
14/03/2013
19
Adlh simbol per detik/banyaknya simbol yg terjadi per detik.
1200 baud berarti berarti ada 1200 simbol pada waktu 1 detik.
Ditujukan pada transmisi analog Contoh : 1 kBd = 1000 simbol per detik. satu simbol bs satu bit atau lebih
Singkatan dari binary digit Hanya ada 2 kemungkinan 1 atau o. Dihubungkan dengan sinyal digital yg
memiliki kondisi on atau off. Bit rate menunjukkan bit dlm kecepatan
transmisi digital. Ditulis kb = kilobit
14/03/2013
20
Byte identik dengan karakter Identik dng karakter yang dibangkitkan
komputer Ditulis KB = kiloByte
Setiap peralatan telekomunikasi memiliki bandwidth tertentu.
Apakah bandwidth?◦ perbedaan antara frekuensi
terendah dan frekuensi tertinggi dalam rentang tertentu.◦ luas atau lebar cakupan frekuensi
yang digunakan oleh sinyal dalam medium transmisi
Contoh :◦ Bandwidth line telepon 3000 Hz◦ Bandwidth analog tv broadcast 6
MHz
14/03/2013
21
jumlah atau volume data yang dapat dikirimkan melalui sebuah saluran komunikasi dalam satuan bits per second tanpa distorsi
Disebut juga data transfer / site traffic Satuan : bit per second Bila data lewat pd bandwidth sempit, maka
transmisinya akan semakin lama.
Dianalogikan bhw data yang mengalir melalui mediaum transsmisi (ex. Kabel telepon) seperti air yang mengalir dalam pipa.
Bandwidth : kemampuan maksimum dari pipa untuk mengalirkan data dalam waktu satu detik
Kecepatan : jarak yang ditempuh dari suatu satuan waktu, misalnya dalam satu detik
14/03/2013
22
sebuah proses menentukan jatah Bandwidthkepada pemakai dan aplikasi dalam sebuah jaringan
Termasuk didalamnya menentukan prioritas terhadap berbagai jenis aliran data berdasarkan seberapa penting atau krusial dan delay-sensitive aliran data tersebut.
Penggunaan Bandwidth untuk LAN bergantung pada tipe alat atau medium yang digunakan
Bandwidth untuk WAN bergantung dari kapasitas yang ditawarkan dari pihak ISP.
Analog◦ Continuous values within some interval◦ e.g. sound, video
Digital◦ Discrete values◦ e.g. text, integers
14/03/2013
23
Usually use digital signals for digital data and analog signals for analog data
Can use analog signal to carry digital data◦ Modem
Can use digital signal to carry analog data ◦ Compact Disc audio
14/03/2013
24
Frequency range (of hearing) 20Hz-20kHz◦ Speech 100Hz-7kHz
Easily converted into electromagnetic signal for transmission
Sound frequencies with varying volume converted into electromagnetic frequencies with varying voltage
Limit frequency range for voice channel◦ 300-3400Hz
14/03/2013
25
14/03/2013
26
Broadband : Suatu teknik di mana data yang ditransmisi
dikirimkan menggunakan isyarat pembawa (dimodulasi). Lebih dari satu isyarat pembawa dapat ditransmisikan bersama-sama, sehingga lebih dari satu isyarat dapat dikirim dengan satu media (kawat) yang sama.
Baseband :Satu single data ditransmisikan secara langsung
dengan kawat, dengan tegangan positif dan negatif. Interface RS-232 adalah salah satu contoh transmisi baseband
14/03/2013
27
14/03/2013
28
1. Sinyal memiliki pers s(t) = 10 sin (4000Πt + 600). Tentukan amplitudo, frekuensi dan phasanya.
2. Bila kita menggunakan komunikasi handphone, coba anda sebutkan perubahan-perubahan sinyal apa saja yg terjadi dr mulai suara anda hingga sinyal dipancarkan antena.
3. Sebutkan pola/arah telekomunikasi dr :1. Bbm2. Ym3. Streaming video
1. Sebutkan contoh sinyal diskrit dan kontinu dlm kehidupan sehari-hari saudara.
2. Jika kita menggunakan PC yg terhubung ke internet, jelaskan tahapan perubahan data yg dilalui sinyal dr PC anda hingga ke internet (perubahan data dimaksud adlh digital atau analog).
3. Jika suatu modem memiliki kec 4800 baud/detik, sementara butuh 2 bit utk menunjukkan satu simbol, berapakah bit rate dr modem tsb?