MODUL PERKULIAHAN

TELEKOMUNIKASI ANALOG DAN DIGITAL

TDM , DERAU

Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh

TEKNIK TEKNIK ELEKTRO

07 MK14045 IRADATH ST.MBA

Abstract Kompetensi

Mahasiswa dapat memahami

Dan mengetahui tentang

TDM, Derau

1.Mahasiswa dapat memahami tentang TDM 2.Mahasiswa dapat memahami Derau/Noise

‘15 2 Telekomunikasi Analog dan Digital Pusat Bahan Ajar dan eLearning

Iradath, ST, MBA http://www.mercubuana.ac.id

TDM , DERAU dalam system modulasi

Gambar Sistem Telekomunikasi , Cara bekerjanya :

Information Source (Sumber Informasi): Merupakan pesan yang ingin disampaikan. Dapat

berupa suara, gambar, data, kode, dll.

Transmitter (Tx):

Rangkaian yang mengubah informasi yang akan dikirimkan ke dalam bentuk sinyal yang

sesuai dengan media yang akan dilaluinya.

Contoh :

Channel (Kanal):

Media pengiriman sinyal dari satu tempat ke tempat lain

Contoh:

Kabel : kawat, serat optik

Udara : gelombang elektromagnetik

Receiver (Rx):

Mengubah kembali sinyal yang diterima dari media komunikasi ke bentuk semula (informasi)

Catatan:

Receiver dan transmitter harus merupakan pasangan modulasi-demodulasi yang sesuai.

Noise (derau):

Energi random yang tidak diinginkan, tetapi selalu muncul dalam setiap proses transmisi

Terjadi di semua titik

‘15 3 Telekomunikasi Analog dan Digital Pusat Bahan Ajar dan eLearning

Iradath, ST, MBA http://www.mercubuana.ac.id

Diterima bersama-sama sinyal informasi

Mengganggu sinyal yang dikirimkan, sehingga menimbulkan kesalahan pada penerimaan

Tidak dapat dihilangkan, hanya dapat dikendalikan

Contoh: - Gangguan pada atmosfir, mis. Petir Bandwidth (BW)

Setiap peralatan telekomunikasi mempunyai bandwidth. Beberapa pengertian bandwidth:

- Spektrum elektromagnetik yang diduduki sinyal.

- Lebar pita frekuensi yang dilalukan oleh kanal (rangkaian).

- Luas daerah spektral yang signifikan dari sinyal untuk frekuensi-frekuensi positif.

Dasar Sistem Telekomunikasi Arjuni Budi P. Jurusan Pendidikan Teknik Elektro FPTK-

Universitas Pendidikan Indonesia Dari sudut pandang bandwidth-nya, sinyal dapat

dibedakan dalam 2 kategori, yakni:

1.

Misalnya Pulsa Sinc dengan spektrum frekuensi berbentuk persegi, maka banwidth

dari pulsa Sinc tersebut adalah W

Gambar Pulsa sinc dengan spectrum frekeuensi persegi

2. Sinyal dengan bandwidth tak terbatas -> Pada umumnya sinyal yang ada dalam praktek,

mempunyai bandwidt tak terbatas. Pada kondisi ini, besar BW ditentukan melalui luas

daerah spektral yang signifikan dari sinyal untuk frekuensi-frekuensi positif, sehingga

didapat beberapa defenisi BW, yakni:

* Jika spektrum sinyal simetri dengan main lobe yang dibatasi oleh nilai-nilai nol ( frekuensi

dengan spektrum nol), maka main lobe tersebut digunakan sebagai dasar untuk

menentukan BW sinyal.

Untuk sinyal Low Pass, besar BW adalah ½ bagian dari lebar total main lobe spektrum

tersebut.

Contoh: Pulsa persegi dengan lebar pulsa 2T1,

‘15 4 Telekomunikasi Analog dan Digital Pusat Bahan Ajar dan eLearning

Iradath, ST, MBA http://www.mercubuana.ac.id

Gambar : Pulsa persegi dengan lebar pulsa 2T1,

Untuk sinyal Band Pass, besar BW adalah lebar main lobe pada frekuensi positif (null to null

BW).

Contoh: Pulsa rf (radio frequency) dengan lebar T

Gambar . Pulsa rf dengan Spektrum Frekuensi Sinc Berpusat di fc

Main lobe = 2/T -> BW = 2/T

‘15 5 Telekomunikasi Analog dan Digital Pusat Bahan Ajar dan eLearning

Iradath, ST, MBA http://www.mercubuana.ac.id

* Bandwidth 3 dB: Besar BW ditentukan dari posisi frekuensi yang mempunyai amplituda

dari nilai amplituda puncaknya.

Untuk sinyal Low Pass, besar BW adalah jarak antara frekuensi nol dengan frekuensi positif

pada saat amplituda bernilai dari nilai puncaknya.

Contoh :

Gambar Pulsa exponensial dengan spectrum frekuensi

‘15 6 Telekomunikasi Analog dan Digital Pusat Bahan Ajar dan eLearning

Iradath, ST, MBA http://www.mercubuana.ac.id

Gambar : Spektrum frekuensi pulsa eksponesisl Filter Band Pass.

NOISE :

Umum

Dalam sistem komunikasi, keberhasilan penyampaian informasi dari pengirim (transmitter)

kepada penerima (receiver) tergantung pada seberapa akurat penerima dapat menerima

sinyal yang ditransmisikan dengan baik dan benar. Pada kenyataannya, acapkali sinyal

informasi yang diterima oleh receiver mengalami kerusakan atau kesalahan. Sebagian besar

kesalahan pengiriman informasi dalam sistem komunikasi disebabkan oleh noise.

Noise (derau) merupakan sinyal lain yang tidak diharapkan dalam sistem telekomunikasi

karena bersifat mengganggu terhadap sinyal asli serta kehadirannya tidak bisa ditentukan

(acak). Banyaknya noise tidak dapat ditentukan secara pasti, hanya dapat dirumuskan

probabilitas ataupun kisaran nilai (range) nya saja.

Gangguan yang diakibatkan oleh noise dapat mengubah sinyal informasi, yang

menyebabkan gelombang sinus mempunyai sinyal derau yang kecil yang bergabung

didalam nya. Sehingga penerima tidak dapat membedakan sinyal informasi yang

sebenarnya dari derau yang ditambahkan seperti terlihat pada Gambar dibawah

a) Gambar Sinusoidal asli b) Gambar Sinus sudah terkena noise

‘15 7 Telekomunikasi Analog dan Digital Pusat Bahan Ajar dan eLearning

Iradath, ST, MBA http://www.mercubuana.ac.id

Noise juga dapat merusak bentuk sinyal asli, menambah atau mengurangi amplituda

nya, memperlambat waktu dan bentuk – bentuk perubahan lainnya. Noise tidak hanya

merusak sinyal analog, tetapi juga menyebabkan sistem modulasi digital tidak berfungsi

seperti tampak pada Gambar dibawah :

Gambar gangguan derau pada pulsa digital

Alasan perlunya mengurangi derau dalam sistem komunikasi, antara lain :

1. Meningkatkan sensitifitas rangkaian untuk mendeteksi sinyal yang diinginkan dalam

sebuah penerima (receiver),

2. Mengurangi konten harmonis dan fasa derau dalam pemancar (transmitter),

3. Meningkatkan perbandingan sinyal dengan derau (signal to noise ratio).

Jenis Noise

Secara garis besar ada dua jenis sumber noise. Yang pertama disebut external noise (derau

yang berasal dari luar perangkat) dan internal noise (derau yang timbul dari perangkat itu

sendiri). Sumber derau dapat dikelompokkan dalam tiga kategori:

1. Sumber derau intrinsic yang muncul dari fluktuasi acak di dalam suatu sistemfisik

seperti thermal dan shot noise.

2. Sumber derau buatan manusia seperti motor, switch, elektronika digital.

3. Derau karena gangguan alamiah seperti petir dan bintik matahari.

External Noise

Derau yang disebabkan oleh atmosfir termasuk noise eksternal. Derau ini bersumber dari

gangguan atmosfir di udara (seperti: petir/kilat, radiasi, dan badai), yang diteruskan melalui

lapisan ionosfir ke dalam jaringan gelombang radio. Derau ini mempengaruhi keadaan

propagasi gelombang radio, karena memiliki intensitas yang berubah – ubah terhadap

frekuensi, waktu, keadaan bumi, keadaan udara, dan sebagainya.

‘15 8 Telekomunikasi Analog dan Digital Pusat Bahan Ajar dan eLearning

Iradath, ST, MBA http://www.mercubuana.ac.id

Noise yang disebabkan oleh gangguan yang berasal dari luar bumi disebut cosmic noise.

Gangguan ini sangat terasa pada saat receiver bekerja pada frekuensi diatas 20 MHz.

Intensitas derau ini berubah – ubah dari waktu ke waktu dan sumber nya tidak merata di

angkasa, tetapi terpusat di beberapa tempat tertentu.

Disamping itu, ada juga noise yang disebabkan oleh perbuatan manusia (man mad noise).

Seperti adanya pembakaran, sistem saklar, dan relay.

Sumber derau lain disebut black body radiation (radiasi dari benda – benda berwarna hitam)

yang banyak terjadi pada transmisi radio. Hampir semua benda berwarna hitam

memancarkan energi melalui suatu spektrum yang luas. Demikian pula benda–benda yang

lebih panas, lebih besar pula energi yang dipancarkannya. Biasanya energi ini lebih banyak

dihamburkan bila panjang gelombang getarannya lebih pendek. Misalnya benda–benda

pada suhu biasa akan memancarkan energi pada frekuensi 10 GHz, namun kebanyakan

radiasi benda–benda demikian terdapat pada sinar inframerah yang panjang gelombangnya

sangat panjang.

Hal yang sama terjadi pada sinar matahari, dimana energi ini dipancarkan sebagai cahaya

yang dapat dilihat. Demikian pula sinar ultraviolet. Energi tersebut dilepaskan selama kilatan

pertama dari bom nuklir yang sebenarnya terdiri dari sinar X dan sinar Gamma.

Derau dapat memberikan efek gangguan pada sistem komunikasi dalam 3 area:

1. Derau menyebabkan pendengar tidak mengerti dengan sinyal asli yang disampaikan

atau bahkan tidak mengerti dengan seluruh sinyal

2. Derau dapat menyebabkan kegagalan dalam sistem penerimaan sinyal.

3. Derau juga mengakibatkan sistem yang tidak efisien

Tujuan sistem komunikasi adalah untuk mengirimkan data sebanyak mungkin sesuai

dengan waktu yang direncanakan, dengan menggunakan cukup bandwidth, power, dan

channel yang tersedia. Jika derau memberi efek gangguan pada sistem, baik karena

kesalahan pada sistem penerimaan sinyal maupun kegagalan sistem (malafungsi),

perancang dan pengguna sistem harus mengganti sistem tersebut. Untuk mengatasi derau

ini diperlukan filter untuk mengurangi gangguan derau supaya sinyal yang dikirim tidak

tertekan oleh derau. Namun, apapun cara yang digunakan, sistem komunikasi menjadi tidak

efisien karena membuang banyak waktu dan tenaga untuk mengatasi derau.

TDM :

Time-Division Multiplexing (TDM) adalah suatu jenis digital yang terdiri dari banyak bagian

di mana teradapat dua atau lebih saluran yang sama diperoleh dari spektrum frekuensi yang

diberikan yaitu, bit arus, atau dengan menyisipkan detakan-detakan yang mewakili bit dari

‘15 9 Telekomunikasi Analog dan Digital Pusat Bahan Ajar dan eLearning

Iradath, ST, MBA http://www.mercubuana.ac.id

saluran berbeda. Dalam beberapa TDM sistem, detakan yang berurutan menghadirkan bit

dari saluran yang berurutan seperti saluran suara pada sistem T1. Pada sistem yang lainnya

saluran-saluran yang berbeda secara bergiliran menggunakan saluran itu dengan membuat

sebuah kelompok yang berdasarkan pada pulse-times (hal seperti ini disebut dengan time

slot). Apakah yang menjadi ciri dari TDM yang tidak beraturan (kasar), adalah belum

ditempatkannya time slot pada saluran-saluran ( channels ) yang telah ditentukan.

Contoh penggunaan TDM : PDH dan SDH transmisi jaringan baku

GSM pada sistem telepon

Saluran kiri-kanan pada sebuah kacamata yang menggunakan cairan Stereoskopis

Crystle

TDM adalah rata-rata dari sinyal digital (sinyal analog yang membawa data digital) yang

dapat dilaksanakan dengan alur transmisi tunggal dengan menyisipkan antar halaman

bagian dari tiap sinyal pada waktunya. Penyisipkan dapat dilakukan pada bit atau blok bytes.

Ini memungkinkan secara digital menyandi sinyal suara untuk dipancarkan dan diganti

secara optimal dengan saklar sirkuit yang ada dalam sebuah jaringan. Artikel ini terdiri dari

dua bagian yaitu Transmisi yang menggunakan TDM dan Synchronous Hirarki Digital (

SDH). Bagian yang pertama menguji prinsip dasar yang mendasari TDM, sedangkan bagian

yang kedua mendiskusikan bagaimana SDH digunakan untuk mengganti tampilan TDM.

TDM adalah suatu teknik synchronous yang ditemukan sejak Perang Dunia II untuk

meghubungkan percakapan antara Churchill dan Roosevelt yang terpisahkan oleh

samudera atlantik. Pada awal tahun 1960-an, seorang ilmuwan dari Laboratorium Graham

Bell telah mengembangkan sitem T1 yang pertama pada Saluran Bank yang

mengkombinasikan 24 suara digital dalam membacakan daftar hadir melalui suatu 4 buah

batang tembaga yang terletak di antara saklar analog pada kantor pusat milik G.Bell.

Sebuah saluran bank memili kecepatan 1.544 Mbits/s sinyal digital. Setiap sinyalnya terdiri

dari 24 byte dan setiap byte mewakili sebuah telepon tunggal dengan sinyal rata-rata 64

Kbits/s. Saluran suatu bank menggunakan beberapa byte dengan posisi yang telah

ditentukan untuk menentukan suara yang mana termasuk ke dalamnya.

Di dalam sebuah sirkuit saklar untuk jaringan seperti pada jaringan telepon umum terdapat

sebuah kebutuhan untuk memancarkan berbagai panggilan langganan sepanjang medium

transmisi yang sama. Untuk memenuhi ini, para perancang jaringan menggunakan TDM.

TDM menyertakan tombol (saklar) untuk menciptakan saluran (channel) yang dikenal

sebagai anak sungai di dalam suatu arus transmisi. Sebuah sinyal standar suara

mempunyai suatu luas bidang 64 kbit/s, yang ditentukan menggunakan Ukuran Sampling

‘15 10 Telekomunikasi Analog dan Digital Pusat Bahan Ajar dan eLearning

Iradath, ST, MBA http://www.mercubuana.ac.id

Nyquist'S. Jadi, jika layar (bingkai) TDM terdiri dari n (beberapa) layar (bingkai/frame) luas

bidangnya atau bandwith-nya sebesar 64 Kbits/s.

Masing-masing suara dalam TDM disebut suatu saluran (channel) atau anak sungai. Di

dalam sistem benua Eropa, TDM berisi 30 suara digital dan di dalam sistem Amerika, TDM

berisi 24 suara digital. Kedua standar juga berisi ruang ekstra untuk memberi sinyal dan

sinkhronisasi data.

TDM yang lebih dari 24 atau 30 suara digital disebut Higher Order Multiplexing (HOM).HOM

terpunuhi atas standar dari TDM. Sebagai contoh, 120 saluran TDM milik benua Eropa

dibentuk dengan terdiri dari empat standar baku yang terdiri dari 30 saluran TDM setiap

standar bakunya. Pada masing-masing HOM, 4 TDM dari urutan yang lebih rendah

dikombinasikan. Sebuah sinyal standar suara mempunyai suatu luas bidang n x 64 kbit/s, di

mana n = 120, 480, 1920

Daftar Pustaka

1.Nicholas B. Tufillaro, Spectral Signatures, Node92, Mon Mar 3 01:58:02 PST 1997

2. Gabel Robert, Sinyal dan Sistem Linier, Er;langga.

3. Oppenheim, Signal and System, Prentice Hall.

4. Saydam, Gauzali. 1979. PRINSIP DASARTEKNOLOGI JARINGAN TELEKOMUNIKASI .

Bandung . Angkasa

5. Suhana dan Shoji, Shigeki.. 1994. BUKU PEGANGAN TEKNIK TELEKOMUNIKASI .

Jakarta. Pradnya Paramita