presentasi sistem telekomunikasi · modulasi psk merupakan sistem modulasi digital. dimana pada...
TRANSCRIPT
Komponen dasar sistem radio :
1. Pemancar/Penerima, bila kedua fungsi
tersebut berada dalam satu unit disebut
TRANSCEIVER
2. Antenna, berfungsi merubah sinyal elektrik
menjadi gelombang elektromagnetis &
sebaliknya. Antara pemancar dan antenna
dihubungkan dengan kabel koaksial.
3. Power Supply (Catu Daya)
PRINSIP KOMUNIKASI
RADIO
Direct Waves : gelombang lurus
Ground Reflected Waves : gelombang yang dipantulkan oleh permukaan bumi
KOMPONEN GROUND WAVE Dikarenakan perubahan propagasi dan generasi gelombang radio
sedemikian sehingga kuat medan atau daya yang diterima kurang dari apa
yang ditemukan pada ruang hampa.
Karena itu ground wave dapat dipandang sebagai gelombang permukaan
atau gelombang ruang.
Karena antenna mendekati ground level, beda fase mendekati nol dan
koefisien refleksi komplek dari ground mendekati kurang satu.
Karena memancarkan dan antenna penerima yang diangkat lebih dari
beberapa panjang gelombang, gelombang permukaan dapat diabaikan.
Untuk surface waves difraksi dalam kaitan dengan bumi, dan jumlah difraksi
tergantung pada perbandingan dari panjang gelombang pada radius dari
bumi.
Pada gelombang ruang ketika pemancaran dan antenna penerima lebih
dari 35 2/3, efek dari permukaan bumi menjadi kecil dengan begitu
gelombang ruang mendominasi.
PERAMBATAN GELOMBANG LANGIT
Hal yang mempengaruhi perambatan gelombang langit :
Ionosphere
Terdiri atas sejumlah daerah terionisasi ( ionized )diatas permukaan bumi.
Daerah ini mempengaruhi gelombang radio yang sebagian besar karena
adanya elektron bebas, yang diatur pada lapisan stratifikasi horizontal
Pemantulan dan Pembelokan Gelombang Radio
Komunikasi gelombang radio sangat dipengaruhi oleh berbagai
faktor alam, terutama dalam hal merefleksikan sinyal radio,
pemantulan atau pembelokan gelombang.
Beberapa efek pemantulan dan pembelokan gelombang radio:
1. Sunspot (bintik matahari)
Adalah lubang pada permukaan matahari yang disebabkan oleh
terjadinya pusaran magnetik.
Komunikasi hubungan radio dapat berjalan dengan sangat baik
apabila matahari memiliki spot yang besar yang mengakibatkan
lapisan ionosfer semakin kuat.
Saat jumlah spotnya min, kondisi ionosfer menjadi sangat buruk
untuk memantulkan gelombang radio ke bumi sehingga hubungan
radio menjadi terganggu.
2. Sudden Ionospteeric Disturbance ( SID ) dan Short Wave Fadeout
(SWF)
Sudden Ionospteeric Disturbance (SID) adalah peristiwa perubahan
secara mendadak dari aktifitas matahari.
SWF (Short Wave Fadeout) merupakan perubahan intensitas
matahari dan lamanya penyimpangan
Efek dari perubahan ini adalah mengubah struktur dan sifat lapisan
ionosfer terhadap gelombang radio.
3. Radiasi Matahari ( Solar Radiation )
Matahari memancarkan sinar ultraviolet dan partikel-partikel
bermuatan dan untuk mencapai bumi dibutuhkan waktu 8 menit, hal
ini sangat cepat mempengaruhi lapisan ionosfer
4. Lompatan Banyak (Multi Hop)
Gelombang radio dapat melompat (Hop) lebih dari sekali tetapi setelah
melalui pantulan bumi dan penyerapan ionosfer, sehingga akan
mengurangi kekuatan sinyal radio sampai disasaran.
Namun komunikasi radio untuk jarak yang cukup jauh dapat dilakukan
dengan memanfaatkan lintasan Multi Hop ini.
5. Fading Merupakan efek yang sering timbul didalam komunikasi radio, yaitu
kondisi penerimaan dengan suara yang beralur (timbul tenggelam)
karena perbedaan fasa saat sampai kepesawat penerima radio.
6. Sudut Pancaran dan MUF ( Maximal Usable Frequency ) Sudut pancaran dari sinyal radio yang di pancarkan oleh antenna ke
ionosfer mempunyai banyak pengaruh terhadap skip distance.
Yang mempengaruhi pantulan gelombang radio adalah sudut pancar
gelombang radio menyentuh lapisan ionosfer dan frekuensi yang
digunakan.
MUF (maximal usable frequency) adalah frekuensi tertinggi yang
masih dapat digunakan untuk berkomunikasi waktu tertentu.
Maximum Usable Frequency Factors (MUFF)
Maximum Critical Useful Operating
Layer Frequency (MHz) MUFF
F2 15.0 3.3-4.0 1-60
F1 * 5.5 4.0 10-20
E* 4.0 4.8 5-20
Es 30.0 5.3 20-160
D* Not observed — None
* Daylight only
Fading
Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam perancangan
antenna untuk memperoleh hasil yang maksimum :
1. Polarisasi Antenna
2. Ukuran antenna
3. Kabel
4. Antenna balance atau tidak
5. Karakteristik Antenna
6. Pola radiasi.
Komponen Pemancar dan Penerima Radio
Audio
Amplifier
RF Power
AmplifierModulator
Oscillator
Mic
Low Noise RF
AmplifierDetector
Audio
Amplifier
Speaker
Sinyal
Informasi
Diagram Blok Dasar Pemancar dan
Penerima Radio
Transmission
line
Antenna
Antenna
BAB 2
TEKNIK – TEKNIK MODULASI
ANALOGI MODULASI
Modulasi dapat didefinisikan sebagai :
a. Penumpangan sinyal informasi terhadap sinyal
pembawa.
b. Pergeseran range frekuensi asli ke dalam frekuensi
lain.
c. Perubahan parameter sinyal carrier menurut
perubahan sinyal informasi.
PROSES MODULASI
Proses Modulasi dibagi menjadi dua kelompok
yaitu:
Continous Wave (CW) Modulation : Sinyal sinus
digunakan sebagai carrier atau gelombang pembawa.
Apabila yang berubah adalah ampitudo gelombang carrier
maka disebut Amplitude Modulation (AM)
Apabila yang berubah adalah sudut gelombang carrier maka
disebut Angle Modulation. Ada dua tipe Angle Modulation :
Frequency Modulation : frekuensi gelombang carrier bervariasi
sesuai perubahan sinyal informasi.
Phase Modulation : fasa gelombang carrier bervariasi sesuai
perubahan sinyal informasi.
Pulse Modulation : sinyal carrier terdiri dari sinyal-
sinyal periodik yang berbentuk deretan pulsa-pulsa.
Ada dua tipe Pulse Modulation :
Tipe Analog : amplitudo, durasi dan posisi dari pulsa
bervariasi sesuai dengan harga sample dari sinyal informasi.
Bentuk-bentuk tipe analog : PAM, PDM, PPM
Tipe Digital : Amplitudo dari sinyal informasi melalui proses
sampling dan kuantisasi sehingga didapat suatu level-level
amplitudo diskret yang bervariasi kemudian diubah menjadi
kode-kode biner. Contoh tipe digital PCM
MODULASI AMPLITUDO
Diagram Blok AM:
Audio
AmplifierDriver Modulator
Power
Amplifier
Buffer
Amplifier
RF
Oscillator
Mic
Antenna
INDEX MODULASI AM
)ø2sin()()( fctTeEcte mAM
c
m
E
Em
max
c
m
E
Em
Em (T) = Persamaan Sinyal informasi
Eam (t) = Persamaan sinyal termodulasi amplitude
Ec = amplitude sinyal carrier
m = index modulasi
SPEKTRUM AM
Spektrum menggambarkan kondisi dari suatu sinyal domain
frekuensi
0
Frekuensi (dalam Hz)
0 dB/dBmF = 65 Hz
(Carrier)
F = (65 + 5) Hz
(USB)
F = (65 – 5) Hz
(LSB)Amplitudo (dalam
dB atau dBm)
Amplitudo
(dalam volt)
Time (dalam dt)
APLIKASI AMPLITUDO MODULASI
Radio AM:
Band frekuensi 550 Hz sampai 1720 KHz
SSB (Single Side Band)
Prinsip dasarnya adalah menambah BPF (Band Pass Filter) setelah
modulator. BPF disini sebagai penyeleksi sinyal termodulasi
sehingga didapatkan satu side band saja.
Penerima Superheterodyne
Memisahkan sinyal yang diterima berupa sinyal hasil pencampur,
sehingga dapat diperoleh hanya sinyal informasi yang diinginkan.
MODULASI FM
Modulasi FM termasuk dalam tipe Angle Modulation dimana sinyal
informasi mempengaruhi frekuensi sinyal carrier.
Diagram blok:
Frequency
Multiplier
Oscillator Varicap
Power
Amplifier
Sinyal pemodulasi
(informasi)
PENERIMA FM
Blok diagram
Phase
Comparator
Loop
Filter
Voltage
Controller
Oscilator
Sinyal
Termodulasi
Frekuensi
Output PLL
MODULASI PM ( Phase Modulation )Modulasi PM yang mengalami perubahan adalah fasenya.
+
-
0
voltage
Phase shifted
time
Phase modulated
RF signal
time
voltage+
-
0
Digital
MODULASI ASK ( Amplitudo Shift Keying ) Modulasi ASK adalah modulasi amplitudo dengan pemodulasi sinyal
data biner.
Amplitudo (volt)
Modulasi ASK
Waktu (det)
0 01 1 1
MODULASI FSK ( Frequency Shift Keying )
Modulasi FSK dianalogikan sebagai modulasi dimana saat sinyal
mengalami penurunan amplitudo, maka sinyal hasil modulasinya
mengalami perenggangan sinyal pembawa. Dan sebaliknya saat sinyal
mengalami penaikan amplitudo, maka sinyal hasil modulasinya
mengalami kerapatan sinyal pembawa.
Amplitudo (volt) Waktu (det)
Modulasi FSK
0 0 1 0
MODULASI PSK ( Phase Shift Keying ) Modulasi PSK merupakan sistem modulasi digital. Dimana pada saat
sinyal informasi yang berupa data biner mengalami perubahan ( dari
kondisis 0 ke 1 atau 1 ke 0) maka fasa pada sinyal carier akan berubah.
Modulasi PSK
Am
plit
udo (
volt)
Waktu (det)
0 00 00 1 1 1
Bit Data
Ada dua model modulasi PSK :
1. Modulasi BPSK (Binary Phase Shift Keying)
Pada modulasi ini digunakan dua buah fase yang berbeda 180
derajad dan kuadrannya dibagi menjadi dua
Modulator
DATA
CARRIER
BPSK
output
y
x0 1DATA
CARRIER
BPSK
output
2. Modulasi QPSK (Quadrature Phase-shift Keying)
Pada modulasi ini kuadranya dibagi menjadi 4
I data
ModulatorQ data
Carrier
QPSK
Output
I
Q
00
11 10
01
I data
Carrier
Q data
QPSK
Output
MODULASI PCM ( Pulse Code Modulation )
Modulasi PCM merupakan salah satu proses pengubahan sinyal
analog menjadi sinyal digital.
Proses pengiriman PCM :
1. Pencuplikan (Sampling).
2. Proses Kuantisasi dan Pengkodean.
Pada proses kuantisasi, hasil pencuplikan diberikan level
kuantisasi, yang kemudian dikodekan menjadi bentuk
digital.
Contoh Proses Sampling dan Proses Pengkodean
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
1111
1110
1100
1011
1010
1001
1000
0111
0110
0101
0100
0011
0010
0001
0000
1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0
Sinyal informasi Sampling
Proses Kuantisasi
Sinyal Digital
MODULASI PAM ( Pulse Amplitude Modulation ) Adalah modulasi dimana pulsa pembawa mengikuti tinggi
rendahnya sinyal informasi.
Sinyal
Informasi
PAM
MODULASI PWM (Pulse Width Modulation)
Modulasi PWM adalah modulasi dimana pulsanya akan melebar
dan menyempit mengikuti tinggi rendahnya sinyal informasi
Selisih jarak gelombang 50 %
Selisih jarak gelombang 75 %
Selisih jarak gelombang 25 %
MODULASI PPM ( Pulse Position Modulation )
Modulasi PPM adalah modulasi dimana pada sinyal hasil
modulasinya tidak mengalami pelebaran atau penyempitan tetapi
mengalami pergeseran sesuai tinggi rendahnya informasi.
Jenis – Jenis Rangkaian Osilator Radio Frekuensi
VFO ( Variable Frequency Oscillator )
Oscillator Crystal ( X-tal Oscillator )
Variable Crystal Frequency
System Crystal Plexer :
Phase Locked Loop (PLL)
PLL Frequency Synthesizer
VFO ( Variable Frequency Oscillator )
VFO adalah suatu pembangkit frekuensi yang dapat berubah-ubah
bila nilai kapasitas dan induktor dirubah maka frekuensi yang
dibangkitkan juga akan berubah.
Kelemahan VFO ini adalah tidak tahan terhadap perubahan suhu
disekitar rangkaian. Akibat perubahan suhu dapat menggeser
frekuensi hingga beberapa Khz.
X-tal Oscillator
Oscillator ini lebih stabil dalam hal pembangkitan getaran listrik radio
Crystal hanya dapat membangkitkan satu frekuensi.
Untuk membuat frekuensi yang bervariasi dapat dilakukan dengan cara
memperbanyak penegangan kristalnya
Dengan menggabungkan kombinasi rangkaian VFO dan X-tal maka range
frekuensi pada crystal oscillator dapat diperbanyak.
System Crystal Plexer
Phase Locked Loop
Rangkaian PLL terdiri dari sebuah oscillator referensi, detektor
fase Q, LPF dan oscillator kontrol tegangan (VCO)
Sistem kerja:
Membandingkan dua buah besaran frequency f1 dan f2 yang
dideteksi oleh detektor fase Q, hasilnya adalah sinyal LPF yang
konstan dan digunakan untuk mengontrol keluaran f2 dari VCO.
Proses ini berjalan dengan cepat sehingga selisih fase berupa
sinyal f3 tidak akan berubah lagi.
Phase Locked Loop Frequency Synthesizer
Rangkaian jenis ini mengandung rangkaian-rangkaian elektronik
berupa :
Programmable Divider
Fixed Divider
Fase Detector
Buffer
VCO ( Voltage Controlled Oscillator)
X-tal Oscillator
Mixer
BAB 3
KOMUNIKASI DATA
Suatu sistem komputerisasi, dibangun untuk
mengefesiensi waktu yang dibutuhkan dalam
pengolahan data. Sistem ini akan berguna apabila
data yang diolah berasal dari cabang-cabang yang
tersebar dibeberapa tempat yang jauh dari pusat
komputer.
Alasan data perlu dikirim :
1. Karena transaksi dan pengolahan data berada di dua lokasi
yang terpisah.
2. Mengefesien waktu dan menghemat biaya bila mengirim data
lewat jalur komunikasi.
3. Dapat dilakukan pembagian tugas dalam pengolahan data.
Komunikasi data pada komputer adalah pengiriman data
yang menggunakan sistem transmisi elektronik.
Teknik komunikasi data adalah perpaduan antara teknik
komputer dan teknik komunikasi.
Diagram blok komunikasi data:
SUMBER PENERIMAMEDIA
TRANSMISI
Tiga elemen sistem terpenting dalam
komunikasi data yaitu :
1. Sumber
Memiliki tugas untuk membangkitkan berita atau informasi
yang kemudian mengirim informasi tersebut dan
menempatkannya pada media transmisi.
Pada umumnya dilengkapi dengan transducer atau
interface yang dapat mengubah informasi yang akan
dikirim menjadi bentuk yang sesuai dengan media
transmisi. Contoh hasil perubahannya:
Gelombang Elektromagnetik
Pulsa Digital (PCM)
Pulsa Listrik
2. Media Transmisi
Tugas menghubungkan antara sumber dan penerima data. Pada sisi
penerima data, media transmisi berfungsi sebagai jalur untuk
menerima data yang dikirimkan oleh sumber informasi. Sedangkan
pada sisi sumber data, media transmisi berfungsi sebagai jalur untuk
mengirimkan data ke penerima data.
Transmisi data merupakan proses pengiriman data dari satu sumber
ke penerima data.
Hal-hal yang berhubungan dengan proses pengiriman data :
1. Media transmisi
2. Kapasitas channel transmisi
3. Tipe dari channel transmisi
4. Kode transmisi yang digunakan
5. Mode transmisi
6. Protokol
7. Penanganan kesalahan transmisi
Untuk menempuh jarak yang jauh sinyal informasi diubah dengan
proses modulasi sesuai dengan media transmisinya.
Media transmisi dapat berupa:
Optical fiber
Gelombang elektromagnetik
Coaxial Cable
Twisted pair (sepasang kawat)
Dan lain-lain
3. Penerima
Tugas menerima berita yang dikirimkan oleh suatu sumber informasi
Kebalikan dari pemancar, penerima adalah alat yang berfungsi
mengubah sinyal termodulasi dari media kebentuk asal seperti pada
sumber informasi.
Komunikasi data juga merupakan gabungan dari teknik pengolahan data
dan teknik telekomunikasi.
Dengan sistem komputer, komunikasi data memberikan fasilitas
komunikasi jarak jauh.
DIAGRAM VENN KOMUNIKASI DATA
Teknik
Pengolahan
Data
Teknik
Komunikasi
Komunikasi
Data
Bentuk Sistem Komunikasi data
Suatu sistem komunikasi data dapat berbentuk Offline
Communication System dan Online Communication System
Contoh sistem komunikasi data yang sederhana pada jaringan
akses terminal:
OPERATOR FASILITASMendapatkan
Akses
OPERATOR FASILITASKOMPUTER
Komunikasi
Dengan
Operator Lain
Akses
DataBase
Menjalankan
Program
Aplikasi
Mengakses Memperoleh
Offline Communication System
Suatu sistem pengiriman data dari satu lokasi ke pusat
pengolahan data, tetapi data yang dikirim tidak langsung
diproses oleh CPU (Central Processing Unit).
Bagan Offline Communication System
Terminal MODEMMODEM TerminalSistem
Komputer
ASAL TUJUAN
Data yang
akan
diproses
dibaca
Data dikirim
Telekomunikasi
Data diterima Data disimpan
pada disket,
magnetic
tape, dll
Data dapat
diproses
oleh
komputer
Peralatan Offline Communication System :
1. Terminal
Berupa Input/Output device yang berguna untuk menerima dan
mengirim data jarak jauh dengan fasilitas telekomunikasi.
Contohnya magnetic tape unit, disk drive, paper tape.
2. Jalur komunikasi
Contohnya : telepon, telegraf, telex.
3. MODEM ( Modulator/Demodulator )
Berfungsi untuk mengalihkan data dari sistem kode digital
kedalam sistem kode analog dan sebaliknya.
Online Communication System
Data yang dikirim lewat terminal dapat langsung diproses oleh
CPU.
Bentuk-Bentuk Online Communication System:
1. Remote Job Entry (RJE) System
2. Real Time System
3. Time Sharing System
4. Distributed Data Processing System
RJE ( Remote Job Entry ) System
Bagan RJE system:
Terlebih dahulu dilakukan pengumpulan data yang akan dikirim.
Secara bersamaan dikirim ke komputer pusat untuk diproses.
Proses pengumpulan data dalam satu periode disebut dengan
batch processing system.
Hasil pengolahan tidak langsung didapatkan karena komputer
pusat harus sekaligus memproses sekumpulan data yang cukup
besar.
Kumpulan
Data
Punch Card
Card
ReaderMODEM MODEM Komputer
Out
Realtime System
Bagan Realtime System
Data dikirim ke komputer pusat yang kemudian diproses, setelah
itu dikirimkan kembali hasil pengolahan tersebut ke pengirim
data saat itu juga.
Berlaku komunikasi dua arah, yaitu pengiriman dan penerimaan
respon dari pusat komputer dalam waktu yang relatif cepat
sehingga memungkinkan penghapusan waktu yang diperlukan
untuk pengumpulan data dan distribusi data.
Terminal CPU Disk
MODEM
MODEM
Terminal
MODEM
Terminal
MODEM
Terminal
Time Sharing System
Bagan Time Sharing System
Adalah suatu teknik penggunaan Online system oleh
beberapa pemakai secara bergantian menurut waktu yang
diperlukan pemakai.
Hal ini dapat terjadi karena alat input/output tidak dapat
mengimbangi kecepatan dari CPU. Sehingga kecepatan dari
CPU secara efesien dapat melayani input/output secara
bergantian.
Sebagai contoh pada teller terminal suatu bank. Operator di
terminal mencatat transaksi nasabah melalui keyboard,
kemudian data dikirim langsung ke pusat komputer, diproses,
menghitung jumlah uang, dan mencetak pada buku tabungan.
CPU Disk
Terminal Terminal
Distributed Data Processing System
Bagan DDP System
DDP System merupakan perkembangan Time Sharing System
yang memiliki definisi penghubungan sistem komputer interaktif
yang terpencar secara geografis melalui jalur komunikasi, yang
tiap komputernya dapat memproses data secara mandiri.
Komputer Disk
KomputerDisk Komputer Disk
Terminal Terminal
ATM ( Asynchronous Transfer Modus )
ATM merupakan sebuah standar antar muka dari kumpulan
switch yang menyediakan sebuah komunikasi kecepatan tinggi
yang ditetapkan oleh CCITT atau sekarang International
Telecommunication Union (ITU).
LAN yang dipakai bersama memiliki karakteristik yang
menyebabkan bandwidth rata-rata yang tersedia pada tiap
pengguna menolak setiap penambahan pengguna.
Dalam LAN bersama, jaringan yang ada hanya untuk seorang
pengguna pada satu waktu.
ATM mensuplai setiap peralatan dengan media yang
dihubungkan ke sebuah switch. Dimana switch merupakan
sebuah port peralatan multiple yang mengijinkan datangnya data
untuk dikirim kebanyak output yang lain.
Dengan switch,semua hubungan dapat dijalankan menggunakan
sistem paralel sehingga percakapan yang banyak dapat
dilakukan secara serempak.
Kemacetan terjadi ketika terlalu banyak sumber ingin berbicara
ke satu tujuan yang sama dan dalam waktu yang sama pula.
Fungsi dari ATM yaitu menjamin bandwidth dan delay dalam
hubungan.
Gambar contoh jaringan ATM
Gambar Cell ATM
Cell ATM memiliki panjang 53 bytes.
5 byte header mengandung informasi alamat dan wilayah-wilayahcontrol, yang digunakan untuk mengirimkan sel melalui jaringan ATM.
48 bytes wilayah informasi yang disebut payload.
5 bytes daerah header pada tiap sel termasuk bagian-bagian yang mengidentifikasikan stream data, mengidentifikasikan sel-sel khusus(control cell, pengalaman kemacetan), dan meneliti integritas dari Cell header.
Switch-switch menggunakan informasi ini untuk memilih port keluaran yang cocok untuk tiap cell.
End point dari jaringan ATM menggunakan informasi Cell Headeruntuk merekonstruksi stream data yang asli.
ATM dapat membawa beberapa tipe dari informasi dalam sebuah Cell Payload.
8 BitPaylaod (Cell Information)Header
5 Bytes 48 Bytes
Cell length 53 Bytes
Synchronous Transfer Modus (STM)
Gambar STM
Frame diawali dengan bit-bit sinkronisasi dan memiliki panjang,
yang panjang ini dibagi menjadi 30 blok. 30 blok untuk
pelanggan, satu blok sinkronisasi, dan ditengah-tengah satu blok
digunakan untuk signalisasi.
Package Transfer Modus (PTM)
Gambar PTM
Pada dasarnya connectionless.
Setiap paket informasi memiliki panjang yang berbeda, per paket
dilengkapi dengan header yang berisi alamat tujuan.
SyncKanal
1
Kanal
2
Kanal
15Signal
Kanal
30
135 uS
Pelanggan BPelanggan A Pelanggan A
Protokol dan Interface Komunikasi Data Paket
Protokol merupakan sekumpulan aturan yang harus diikuti
untuk mengirim dan menerima data, sehingga data yang
dikirim atau diterima benar.
Protokol mengendalikan:
1. Hal apa yang dikomunikasikan
2. Bagaimana cara berkomunikasi
3. Kapan berkomunikasi
Unsur kunci dari protokol :
1. Sintak
Memuat bentuk dari data yang akan ditransmisikan dan tingkatan dari
sinyal.
2. Semantik
Memuat informasi kontrol untuk koordinasi dan penanganan
kesalahan.
3. Penjadwalan
Memuat penyesuaian kecepatan transmisi data dan pengurutan.
Tujuan utama protokol
Dalam melakukan komunikasi berguna untuk menetapkan
pertukaran pesan yang teratur antar proses dan mengelola
sumber daya jaringan secara efesien. Dengan kata lain
protokol merupakan sejumlah perjanjian antar dua proses
yang berkomunikasi.
Kerja Protokol
Megendalikan inisialisasi dan pemutusan hubungan transmisi
data.
Tugas pokok protokol
Pada jaringan komputer adalah:
a) Mengatur pertukaran data.
b) Mengatur prioritas pemakaian jaringan.
c) Melakukan sinkronisasi proses.
d) Mengatur babak penyambungan antar pemakai jaringan.
e) Mengatur babak pemutusan hubungan antar pemakai jaringan.
f) Mengatur routing atau jalan keluar.
g) Mengatur aliran data.
h) Pengalamatan komponen jaringan dan pemakai.
i) Mengefisienkan sumber daya jaringan.
j) Mengelola sumber daya termasuk pemantauan dan pencegahan.
k) Membuat lapisan yang transparan antar pemakai jaringan dan
simpul.
l) Mengatur masalah keamanan dan kerahasiaan data.
Tugas protokol diatas diperinci menjadi tujuh layer yang dikenal
dengan nama 7 Layer Open System Interconnection (OSI).
Model referensi model OSI
OSI merupakan konsep yang terpenting dalam komunikasi.
Tujuan dari model referensi adalah untuk memberikan
kemungkinan internkoneksinya atau pertukaran informasi antar
sistem yang berbeda tipe.
Struktur OSI
OSI berstruktur layering, dimana sistemnya didefinisikan dalam
subsistem-subsistem yang disebut layer.
Tiap lapis dari suatu sistem melakukan suatu fungsi yang
diperlukan untuk komunikasi dengan lapis yang sama pada
sistem yang lain.
Contoh bagan model referensi OSI yang dibentuk dalam 7 layer.
Aplikasi A
Application
Layer
Presentation
Layer
Session
Layer
Transport
Layer
Network
Layer
Data Link
Layer
Physical
Layer
Media Komunikasi
System A System B
Aplikasi B
Application
Layer
Presentation
Layer
Session
Layer
Transport
Layer
Network
Layer
Data Link
Layer
Physical
Layer
mengirim pesan ke
Pengalihan data ke lapis app
Data ditambah
header
Data+header
diteruskan&+header
Data+header
diteruskan&+header
Data+header
diteruskan&+header
Data+header
diteruskan&+header
Data+header
diteruskan&+header
Ditambah header
dan traliler = frame
Frame dialihkan
Frame
diterima
Pro
se
s k
eb
alik
an
da
ri
sis
tem
A
Data
Diterima
Keterangan Layer
1. Physical Layer
Lapisan ini bertanggung jawab menangani transmisi “bit stream”
melalui media transmisi secara fisik antara suatu titik dengan titik
yang lain termasuk didalamnya sambungan listrik dan
karakteristik mekanik (misalnya host, workstation).
2. Data Link Layer
Lapisan ini bertanggung jawab memelihara transmisi data yang
akurat dari satu titik ke titik yang lain, sehingga lapisan ini
memiliki kemampuan untuk transmisi suatu paket data (frames of
data) yang bebas kesalahan. Data Link Layer juga dapat
membentuk Link Error Control.
3. Network Layer
a. Melakukan multiplexing, error control dan flow control.
b. Mempertahankan dan memutuskan hubungan.
c. Pembentukan hubungan (routing).
d. Melakukan pengiriman data dalam bentuk paket.
4. Transport Layer
Melakukan prosedur end to end termasuk error control dan flow
control.
5. Session Layer
Mengatur metode komunikasi antar aplikasi misalnya simplex, full
duplex, two way alternate.
6. Presentation Layer
Melakukan penyesuaian bentuk file, konversi kode (contoh ASCII
ke EBCDIC) dan pengamanan data melalui encryction.
7. Application Layer
Melakukan fungsi yang tergantung proses aplikasi misalnya word
proccesor, data base atau file transfer.
Fungsi dari layer didefinisikan sebagai aturan dan perjanjian dalam
komunikasi layer yang sama pada sistem yang lain.
Tiap lapis memberikan servis dari lapis atas maupun bawah.
Layer 1 sampai Layer 3 disebut Lower Layer Protokol yang
berhubungan dengan protokol dari jaringan komunikasi data.
Layer 4 sampai Layer 7 disebut Higher Layer Control yang
berhubungan dengan protokol untuk interaksi antara sistem
terminal satu dengan sistem terminal yang lain.
BAB 4
TEKNIK TRANSMISI PADA JARINGAN
TELEPON
Tujuan komunikasi : menyampaikan informasi atau berita dari
pihak yang satu ke pihak yang lainnya.
Dalam sistem telekomunikasi alat yang sering digunakan adalah
telepon. Dimana carrier telephone system -nya terdiri atas
terminal yang terletak pada kedua blok terminal dan repeated
transmission circuit yang terletak diantara kedua blok terminal.
Multiplexing merupakan penyusunan perlatan terminal dengan
urutan yang teratur. Penyusunan ini dilakukan dengan jalan
translasi menjadi composite signal (Sinyal Majemuk) kemudian
mengirimkan sinyal tersebut ke repeated transmission circuit
(sirkuit transmisi penguat ulang).
Arus pembicaraan majemuk ( multiplexed ) membentuk arus
frekuensi saluran ( Line Frequency Current ) dan setelah sampai
ke peralatan terminal penerima melalui sirkuit transmisi, arus
diubah kembali menjadi arus pembicaraan.
Pengklasifikasian Carrier Telephone :
1. Frequency Division Multiplexing (FDM)
Bidang frekuensi saluran dibagi-bagi menjadi bidang frekuensi sempit
yang masing-masing bidang frekuensi sempit menghasilkan satu kanal.
Pada sistem ini repeater terdiri dari amplifier dan equalizer, dimana
berfungsi untuk mengkompensir redaman oleh saluran dan kecacatan
redaman.
2. Time Division Multiplexing (TDM)
Penggunaan waktu saluran dibagi menjadi bagian waktu sempit (small
time segment) yang masing-masing group dipisah oleh interval waktu dan
menghasilkan satu kanal.
Oleh regenerative repeater, arus saluran dalam sistem yang berupa
deretan pulsa-pulsa bentuknya harus diubah kembali. Hal ini disebabkan
karena deretan pulsa biasanya mengalami kecacatan dan peredaman
sewaktu transmisi.
Frequency Division Multiplex (FDM)
Dalam sistem ini sepasang penghantar dalam mentransmisikan
sejumlah arus pembicaraan di-multiplexed. Hal ini dilakukan
dengan cara membagi bidang frekuensi transmisi menjadi
bagian yang sama kecil untuk masing-masing kanal.
Peralatan yang mendukung sistem ini yaitu terminal dan
repeater transmission line.
Bagan susunan dari System Carrier Telephone
Penguat Ulang Saluran
Transmisi
Arus
Pembi-
caraan
Peralatan
Terminating
Arus Signaling
Arus Signaling
Peralatan Terminal
Pengeras Kirim
Pengeras
Kirim
Peralatan
Terminal
Pengeras Terima
Time Division Multiplex (TDM)
Sistem transmisi dari TDM adalah sistem transmisi multi
secara serempak (multiplex transmission system).
Tiap-tiap arus pembicaraan diubah kedalam sequence of
sample drawn secara periodik.
Tiap-tiap urutan (sequence) ditempatkan tidak tergantung
periode waktu dalam transmisinya melalui media umum.
Contoh sistem TDM : PCM multiplex.
Peralatan Terminal ( Terminal Equipment )
Peralatan kirim dimana berguna untuk mengirimkan arus
pembicaraan TDM dalam bentuk kode-kode pulsa ke saluran
transmisi.
Peralatan Penerima berguna untuk mengubah kembali urutan
kode-kode pulsa yang diterima kedalam arus pembicaraan
seperti aslinya.
Sampling dan Multiplexing
1. Tiap arus pembicaraan disaring dengan masing-masing band
pass filter agar tidak mengandung komponen frekuensi diluar
daerah 300 Hz sampai 3400 Hz.
2. Arus pembicaraan hasil penyaringan sudah siap untuk di-
sampling pada sampling gates dan kemudian pada akhirnya
di-multiplex.
Kanal 1
Kanal 3-3
Kanal 2-2
Gambar dan keterangan Sampling dan Multiplexing
Perputaran switch/saklar pada bagian pengirim dengan kecepatan
konstan menghasilkan deretan pulsa-pulsa dengan interval waktu tetap
dari tiap-tiap kanal.
Saluran Transmisi
Kanal 1-1
Kanal 4-4
Kanal 4
Kanal 3
Kanal 2
Pulsa dinamakan sample pulses karena amplitude dari tiap pulsa pada
waktu sampling merupkan amplitude dari arus pembicaraan semula.
Sampling of Speech Current adalah proses pembuatan deretan samples dari
arus pembicaraan.
Proses multiplexing selesai pada saat susunan tiap deretan sample pulses
dari masing-masing kanal dalam transmisi merupakan deretan pulsa.
Pada sisi penerima, sinkronisasi dari saklar berputar akan menghasilkan
kembali sample pulse dalam tiap-tiap kanal.
Untuk mendapatkan bentuk gelombang semula dengan sempurna perlu
ditentukan bahwa frekuensi sampling lebih besar dari pada 2 kali frekuensi
tertinggi fo dari komponen-komponen dalam original wave form.
Syarat pendekatanya adalah:
sfo
T 12540002
1
2
1
Quantizing, Expanding and Compressing
Sample pulses dari arus pembicaraan dikirimkan setelah diubah
terlebih dahulu satu demi satu kedalam deretan tanda-tanda yang
terdiri dari pulsa-pulsa sesuai dengan amplitudo dari tiap-tiap
pulsa.
Amplitudo tersusun secara bertingkat dan tiap-tiap tingkat
menempati deret penggantian amplitude yang dinyatakan dengan
binary kode. Hal ini dinamakan Quantizing.
Quantizing Noise bersifat :
1. Hanya terjadi pada waktu ada arus pembicaraan.
2. Maksimum ± v/2, tidak tergantung besarnya amplitude jika tingkat
quantizing serba sama yaitu v.
3. Tidak dapat dicegah dalam quantizing.
Untuk amplitudo sample pulses yang lebih kecil maka Signal to
Noise Ratio-nya agak kecil. Untuk memperkecil terhadap
kecendrungan ini dilakukan compressing pada amplitudo-
amplitudo yang besar sebelum dilakukan quantizing.
Gambar perbandingan sample pulses sebelum dan sesudah di
Quantizing
V
Sample Pulse Sebelum di
Quantized
Sample Pulse Sesudah di
Quantized
Pada penerima, reverting proses ( expanding ) untuk
mengkompensasi akibat compressing pada terminal kirim
Gambar Compressing & Expanding.
L2
L1
L2
L1
INPUT OUTPUT
COMPRESSING EXPANDING
INP
UT
OU
TP
UT
Coding dan Decoding
Quantized Sample Pulse diubah menjadi kode-kode melalui
proses coding di terminal pengirim.
Kode-kode pulsa tersebut diubah kembali melalui proses
decoding pada terminal penerima.
Pada coder dilakukan Quantizing, Compressing dan Coding.
Pada decoder dilakukan expanding dan decoding.
Code digunakan untuk menyatakan amplitude dari sample
pulses dengan kesepakatan 8 digit binary code dan tanda “0”
berati tidak ada pulsa dan “1” berarti ada pulsa.
16
32
48
64
80
96
112
128
8.1594.0632.015991473
223
96
31
I
II
III
IVV
VI
VII
VIII
Corak Kode
A000 WXYZ
A001
A010
A011
A100
A101
A110
A111
PO
LA
RIT
ET
NO
MO
R D
AR
I S
EG
ME
NT
(DA
ER
AH
)
NO
MO
R D
AR
I B
AG
IAN
(SU
B-D
AE
RA
H)
LEVEL OUTPUT SESUDAH
COMPRESSING
INPUT LEVEL COMPRESSING
Karakteristik Compressing
(Expanding)
Pengubahan Deretan Pulsa Unipolar Menjadi Bipolar
Output dari coder berupa deretan pulsa dengan polaritas
unipolar.
Saluran transmisi yang mengandung komponen arus searah,
kurang baik dalam mentrasmisikan sinyal.
Komponen arus searah dapat dihilangkan dengan mengubah
polaritas unipolar menjadi polaritas bipolar.
Sample Pulses dan Kode Pulsa-Pulsa
Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4
Code Pulse 10011100 01011101 10001011 01101001
Sample Pulse
Kode Pulsa-Pulsa
F
F = frame alignment pulse
Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4
1 0 0 00 0 0 0 0 01 11 1 1 1 1 1 1
Deretan Pulsa
Unipolar
Deretan Pulsa
Bipolar
• Perbedaan Pulsa Unipolar dan Bipolar
Distribution Gates
Guna menyelaraskan sampling gates, sample pulse dari
decoder dimasukan ke distribution gates.
Sample Pulse diarahkan ke kanal yang berpadanan dan disaring
dengan Low Pass Filter untuk memperoleh kembali arus
pembicaraan yang menempati daerah 300 Hz sampai 3400 Hz.
Synchronizing
Rangkaian clock pulse yang dibangkitkan pada interval-interval
waktu tertentu diperlukan oleh coding dan decoding.
Pada pihak pengirim clock pulse dibangkitkan dalam generator
pulsa.
Pada sisi penerima dihasilkan dari deretan pulsa-pulsa yang
diterima.
Pulsa-pulsa kanal juga dibangkitkan dari clock pulse, bersamaan
dengan itu penyelarasan juga dilakukan pada kedua terminal.
Penyelarasan dapat dilakukan dengan cara menempatkan dua
clock yang sama antara clock pulse dan frame alignment
pulses.
Penyelarasan clock pulses sama dengan menyusun tingkatan
yang berderet.
Penyelarasan frame alignment pulses sama dengan
menempatkan indikator dari waktu yang persis sama.
Repeater Equipment
Deretan yang merambat sepanjang saluran transmisi akan
mengalami redaman dan gangguan sehingga deretan kode
pulsa bipolar akan mengalami perubahan bentuk.
Untuk itu dalam saluran dipasang regenerative repeater pada
interval-interval tertentu.
Disini deretan pulsa yang cacat akan diperbaiki oleh repeater.
Repeter dilengkapai dengan:
a) Timing Pulse Extraction Function
b) Level Discriminating
c) Pulse Regenerating Function.
Prinsip Kerja Regeneratif Repeater
Kode Pulsa
Regenerative
Repeater
Discrimination & Regeneration Unit
Memilih timing pulse dari
kode pulsa yang diterima
Memberitahukan
Posisi Pulsa-Pulsa
yang seharusnya
Mentafsirkan kedatangan pulsa
yang tepat & memperbaiki
kembali pulsa bipolar
HANYA
BILA
Gelombang datang, diterima
melebihi perbedaan level yang telah
ditentukan dan pada posisi waktu
yang benar-benar sama seperti
yang disampaikan.
Sifat-sifat sistem transmisi TDM
Keuntungan sistem transmisi TDM:
Sistem TDM tidak memerlukan filter-filter yang mahal dan jumlah
filter yang digunakan lebih sedikit.
Kabel dengan spesifikasi rendah dapat digunakan, karena pada
sistem TDM terdapat regeneratif repeating yang dapat
menghilangkan pengaruh buruk dari noise, kecacatan dan
crosstalk.
Net Loss Circuit yang diberikan oleh sistem ini rendah, hal ini
terjadi karena level fluctuation kanal hanya dipengaruhi oleh
karakteristik peralatan terminal itu sendiri dan tidak terpengaruh
terhadap line loss fluctuation.
Metode Akses Jamak Yang Digunakan Pada Sistem Telekomunikasi Saat Ini
Persyaratan teknologi komunikasi saat ini :
1. Service yang bersifat global dan portable
2. Mendukung untuk layanan multimedia ( pita lebar ) baik untuk
mobile maupun wireless local loop (WLL)
3. Wireless Bandwidth On Demand (BOD) sampai rate 2Mbps
4. Interworking dengan sistem existing
5. Performansi yang cukup baik terhadap peroblema propagasi
(multi environment)
6. Harus memiliki efisiensi spektrum yang tinggi
Teknologi diatas dikenal dengan istilah IMT-2000 atau UMTS
(Universal Mobile Telecommunication System) menurut
standar Eropa, Japan dan USA.
Berdasar air interface-nya, teknologi akses yang dipakai
berupa:
W-CDMA
TD-CDMA
Wideband CDMAone
Multiplexing
Dengan multiplexing dapat melewatkan lebih dari satu
pengirim untuk mentransmisikan pada saat tertentu.
Multiplexing digunakan untuk penghematan jalur transmisi
sehingga biaya operasional lebih rendah.
Tiga jenis Multiplexing :
1. Frequency Division Multiplexing (FDM)
2. Time Division Multiplexing (TDM) :
Synchronous TDM
Statistical TDM
3. Code Division Multiplexing (CDM)
MUX DEMUXI link, n Channelsn input n output
Code
Time
Frequency
Tiga Jenis Wireless Telephone
1. Frequency Division Multiple Access (FDMA)
Untuk membagi-bagi bandwidth radio yang tersedia kepada
sejumlah kanal diskrit yang tetap, teknologi analog Advanced
Mobile Phone Service (AMPS) menggunakan FDMA.
Gambar pembagian frekuensi di FDMA
AMPS memiliki total bandwidth 1,25 Mhz dibagi dengan 30 KHz
perkanal sehingga dihasilkan kapasitas 42 kanal.
Pada AMPS, satu pelanggan hanya memakai satu kanal dan
pelanggan lain tidak dapat menggunakan kanal yang sudah
terpakai, hingga panggilan pertama itu berhenti atau handed-off
ke base station lainnya.
Tetapi karena kanal-kanal tersebut tidak dapat digunakan oleh
sel yang berdekatan, maka kanal aktual yang digunakan per-
base station dapat tereduksi sampai 6 atau lebih kecil.
2. Time Division Multiple Access (TDMA)
TDMA merupakan sebuah teknologi digital telepon tanpa
kabel generasi ke 2.
TDMA juga membagi spektrum yang tersedia kepada
sejumlah kanal diskrit yang tetap, walaupun masing–masing
kanal mempresentasikan time slot yang tetap dari pada band
frekuensi yang tetap.
Gambar pembagian spektrum ( time slot ) di TDMA
Code
Frequency
Time
Transponder
Contoh implementasi teknologi TDMA adalah GSM.
Disini frekuensi pembawa selebar 2300 KHz dibagi menjadi 8 time
division channel, dimana masing-masing kanal TDMA diperuntukan
pada satu pemanggil.
Gambar
SB SBSBSB
F1
F1 F1
F1
F1
Prinsip penting GSM yaitu pembagian area dalam kumpulan sel-sel.
Dimana sel-sel tersebut dimodelkan sebagai bentuk hexagonal.
Tiap sel mengacu pada satu frekuensi pembawa/kanal .
Pada kenyataannya jumlah kanal yang dialokasikan terbatas,
sementara jumlah sel bisa saja berjumlah sangat banyak
Hal diatas dapat dipenuhi dengan teknik pengulangan frekuensi
(frequency re-use).
Antara sel-sel yang berdekatan, frekuensi yang digunakan tidak
boleh bersebelahan kanal atau bahkan sama.
Code Division Multiple Access (CDMA)
CDMA menggunakan teknologi spread spectrum untuk
mengedarkan sinyal informasi yang melalui bandwidth yang
lebar (1,25 MHz).
Sistem Pengkodean ternyata lebih baik daripada channel atau
frekuensi RF.
CDMA secara dinamis mengoptimalkan kapasitas panggilan
dengan merespon faktor-faktor seperti signal to noise ratio.
Gambar CDMA
Code
Time
Frequency
Keuntungan CDMA yaitu frekuensi yang dipancarkan seluruhnya
menjamin pembicaraan tidak terputus.
Bila overload maka frekuensi dari BTS (Base Transceiver) yang
berdekatan segera mengambil alih.
Pada CDMA pemancaran frekuensinya overlap, masing-masing
BTS memancarkan frekuensi yang sama sehingga layanan kepada
pelanggan sangat optimal.
Hal ini bisa terjadi karena CDMA tidak memerlukan channel spacing
sebagaimana halnya AMPS dan GSM.
Gambar
SB SB SB SB
F1F1 F1
F1
Transponder
AMPS membagi frekuensinya dalam 30 KHz dan GSM dalam 200
KHz.
Dengan pembagian itu kalau tiap sektor dipancarkan 1,25 Mhz
maka:
1. AMPS bisa menyalukan dua kanal pembicaraan
2. GSM bisa 2,375 kanal
3. CDMA mampu sampai 20 kanal.
Dengan itu kapasitas CDMA bisa 10x kemampuan AMPS dan 8x
kemampuan GSM.
Pada CDMA, satu kanal dapat menampung banyak pelanggan
sehingga pelanggan tidak perlu berebut untuk selalu bisa
berkomunikasi saat bergerak dan hand over.
CDMA dapat melayani aplikasi local loop tanpa kabel fixed point
dengan lokasi yang jaraknya jauh.
Sifat-sifat CDMA:1. Kapasitas yang lebih tinggi untuk mengatasi lebih banyak panggilan yang
simultan per channel dibanding sistem yang ada
2. Sistem CDMA menawarkan peningkatan kapasitas melebihi sistem
AMPS analog sebaik teknologi selular digital lainnya
3. Meningkatkan call security
4. Keamanan menjadi sifat dari pendekatan spread spectrum CDMA
5. Mereduksi noise dan interferensi lainnya.
6. CDMA menaikkan rasio signal-to-noise (SNR), karena bandwidth yang
tersedia untuk pesan lebih lebar.
7. Efisinsi daya dengan cara memperpanjang daya hidup baterai telepon.
8. Fasilitas koordinasi seluruh frekuensi melalui base station-base station.
9. Sistem CDMA menyediakan soft hand-off dari satu base-station ke
lainnya sebagai sebuah roaming telepon bergerak dari sel ke sel.
10. Fungsi spread-spectrum dan power-control yang memperbesar kapasitas
panggil CDMA mengakibatkan bandwidth yang cukup untuk bermacam-
macam layanan data multimedia, dan skema soft hand-off menjamin
tidak hilangnya data
Kelebihan CDMA dibanding GSM
1. Suara dan data berkualitas
2. Harga atau tarif lebih murah.
3. Investasi yang lebih kecil
4. Keamanan dalam berkomunikasi (tidak mudah disadap).
•Plus Minus antara CDMA dan GSMNO Jenis CDMA GSM
1 Kualitas suara Lebih jernih -
2 Kualitas data Lebih cepat dan berkualitas Sering terjadi drop call
3 Coverage Terbatas (sementara) Lebih luas
4 Biaya per user Lebih murah -
5 Investasi per
user
US$160/SSM-TelkomFlexi
US200
US$300/ssm-CDMA Wireless
-
6 Security Tidak bisa disadap Mudah disadap
7 Roaming Masih terbatas Luas
8 Aksesori Handset terbatas dan tidak
bisa berpindah-pindahFleksibel dan banyak
pilihan
9 Power Output Maksimum 0,2 watt aman
untuk peralatan elektronika
dan kesehatan
-
•Perbandingan Karakteristik Akses Jamak
Domain FDMA TDMA CDMA
Pembagian kanal Spektrum Waktu Kode Orthogonal
Kanal per
transponder
Banyak Satu Banyak
Penggunaan
spektrum
Non overlap Sekuensial Overlap
Aplikasi tipikal Trafik rendah
analog
Trafik tinggi
analog dan
digital
Militer,
pengumpulan
data, dan digital
Multiplexer FDM TDM DS atau FH
Pembatas
kapasitas kanal
Intermodulasi Guard time dan
efisiensi frame
Interferensi kode
sinyal lainnya
Fleksibilitas
jaringan
Rendah Dinamis Dinamis
Efek non
linieritas
Tinggi Rendah Sedang
Kompleksitas
perangkat
Rendah Tinggi Tinggi