Pengantar Sistem Telekomunikasi Kuliah-2 Dasar-dasar/Teori Komunikasi

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Topik yang dibahas Dasar-dasar komunikasi data Transmisi data Modulasi Multiplexing Teknik komunikasi data digital SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 2

Model Komunikasi Sederhana SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 3

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Fungsi tiap komponen Source System Source Menentukan data untuk dikirim Transmitter Mengubah data menjadi signal yang dapat dikirim Transmission System Mengirim data Destination System Receiver Mengubah signal yang diterima menjadi data Destination Pengguna data yang diterima SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

Model Komunikasi Data Sederhana SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 5

Analog & Digital Signals Sinyal Periodik Amplitude (Volts) Amplitude (Volts) period Analog (cycle) Amplitude (Volts) Sine wave Amplitude (Volts) Digital period (cycle) Peak Amplitude (A) Kuat sinyal maksimum Diukur dalam volts Frequency (f) Kecepatan perubahan kuat sinyal Diukur dalam Hertz (Hz) atau Cycle/second (C/s) Square wave SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 6

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Frequency Domain Sinyal umumnya terdiri dari banyak frekuensi Dengan analisa Fourier sembarang sinyal dapat diuraikan menjadi gelombang berbentuk sinus (sine wave) dengan frekuensi yang berbeda-beda Dapat digambarkan dalam fungsi domain frekuensi SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 7

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Spectrum & Bandwidth Spectrum rentang frekuensi yang diduduki oleh sinyal Absolute bandwidth lebar dari spectrum Effective bandwidth biasa disebut bandwidth pita sempit (narrow band) dari frekuensi-frekuensi dengan energi yg utama Kecepatan data (data rate) sistem transmisi memiliki lebar pita frekuensi yang terbatas hal ini membatasi kecepatan data yang disalurkan SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Analog & Digital Analog Berubah secara kontinyu Bandwidth suara (speech): 100Hz sd 7kHz telepon: 300Hz sd 3400Hz video: 4MHz Digital merepresentasikan dua kondisi yaitu “0” atau “1” (binary) t 1 t SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 9

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Data & Sinyal Umumnya menggunakan sinyal digital utk data digital dan sinyal analog utk data analog Sinyal analog utk membawa data digital Modem Sinyal digital utk membawa data analog Compact Disc Codec (Coder/Encoder) SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 10

Sinyal analog untuk membawa data analog dan digital SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 11

Sinyal digital untuk membawa data analog dan digital SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 12

Transmisi Analog & Digital Rentan terhadap Noise Signal yang diterima diproses dengan diulang dan diamplifikasi. Mudah terjadi crosstalk Bentuk sinyal kontinyu. Kualitas signal diukur dalam satuan S/N (Signal To Noise Ratio) Tahan terhadap Noise Proses regenerasi dilakukan bagi signal yang diterima. Bebas cross talk Bentuk signal diskrit (discrete) Kualitas signal diukur dalam BER (Bit Error Rate) SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 13

Keuntungan Transmisi Digital Teknologi digital, murah (LSI, VLSI) Data integrity Jarak lebih panjang melalui saluran kualitas rendah Capacity utilization Ekonomis untuk link dengan bandwidth tinggi Multiplexing untuk derajat yang tinggi lebih mudah pada teknologi digital Security & privacy Encryption Integration Perlakuan sama untuk data analog maupun digital SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 14

Kanal Komunikasi (Communication Channel) Kanal komunikasi adalah bagian dari sistem transmisi yang menghubungkan transmitter dengan receiver, yang menurut jenis media-nya terbagi: media fisik (mis. kabel, fiber optik) media non fisik (mis. udara, ruang angkasa) Dalam kanal komunikasi selalu ada gangguan-gangguan yang menyebabkan penyaluran informasi mengalami ketidaksempurnaan yang menyebabkan terjadinya distorsi sinyal Jenis gangguan antara lain : Noise Interferensi Redaman Fading Akibat gangguan Analog: degradasi kualitas sinyal  signal-to-noise ratio (S/N) Digital: bit error SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

Kapasitas kanal (Channel Capacity) Data rate Dalam satuan bits/second Kecepatan di mana data dapat dikomunikasikan Bandwidth Dalam satuan cycle/second (Hertz) Terbatas berdasarkan kemampuan transmitter dan media SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 16

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Modulasi Modulasi adalah proses penggabungan sinyal yang akan dikirim dengan gelombang pembawa, sehingga memungkinkan sinyal tsb ditransmisikan melalui communication channel. Penggabungan dilakukan dengan mengubah-ubah besaran tertentu dari gelombang pembawa sesuai dengan bentuk sinyal informasi Sinyal informasi Modulasi Sinyal termodulasi Gelombang pembawa SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Teknik-teknik modulasi Modulasi analog Amplitude Modulation (AM) Amplitudo gelombang pembawa diubah-ubah sesuai bentuk sinyal informasi Frequency Modulation (FM) Frekuensi gelombang pembawa diubah-ubah sesuai bentuk sinyal informasi Phase Modulation (PM) Phase gelombang pembawa diubah-ubah sesuai bentuk sinyal informasi Dipandang sebagai “special case” dari frequency modulation Modulasi digital Sinyal informasi hanya merepresentasikan dua keadaan (“1” atau “0”) Amplitude Shift Keying (ASK) Sinyal informasi direpresentasikan dalam dua kondisi perubahan amplitudo gelombang pembawa Frequency Shift Keying (FSK) Sinyal informasi direpresentasikan dalam perubahan frekuensi gelombang pembawa Phase Shift Keying (PSK) Sinyal informasi direpresentasikan dalam perubahan phase gelombang pembawa SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Modulasi Analog SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Modulasi Digital SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2005-2006

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Tujuan Modulasi Memudahkan pemancaran (radiasi) Penggeseran spektrum frekuensi sinyal dari domain frekuensi rendah ke radio frequency (RF) untuk dapat dipancarkan (apabila communication channel berupa sistem radio) Modulasi untuk multiplexing Mentranslasikan sinyal ke spektrum frekuensi atau time slot yang berbeda-beda untuk memungkinkan beberapa sinyal ditransmisikan melalui channel yang sama Mengatasi keterbatasan perangkat Perangkat untuk sinyal processing (filter, amplifier) bekerja optimal pada frekuensi dan bandwidth tertentu Modulasi dapat digunakan untuk mentranslasikan sinyal ke frekuensi yang sesuai dengan kemampuan perangkat Frequency assignment Menentukan frekuensi kerja dari pemancar (radio, televisi dsb) Mengurangi noise dan interferensi Efek dari noise dan interferensi dapat diminimalisir dengan menggunakan type modulasi tertentu dengan bandwidth yang lebih lebar dari bandwidth sinyal Ada “trade-off” antara pengurangan noise dengan penambahan bandwidth SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

Multiplexing Frequency Division Multiplexing Multiplexing adalah proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk dapat ditransmisikan melalui satu communication channel. Single communication channel Multiplexer Multiplexer Dua teknik dasar multiplexing : Frequency Division Multiplexing Time Division Multiplexing SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Frequency Division Multiplexing (FDM) Sinyal informasi ditransmisikan pada waktu yang bersamaan dengan frekuensi yang berbeda Sinyal informasi dimodulasikan dengan gelombang pembawa yang berbeda-beda f3 f2 3 f1 2 1 1 2 3 frekuensi 4 KHz f1 f2 f3 SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Hirarki FDM 1 Channel Bank Multiplexer Multiplexer Multiplexer 2 12 Multiplex Level Voice Circuits Freq Band (kHz) Bandwidth (kHz) Voice Channel 1 0 - 4 4 Group 12 (12 voice channels) 60 - 108 48 Supergroup 60 (5 groups) 312 - 552 240 Mastergroup 600 (10 supergroups) 564 - 3084 2520 Jumbogroup 3600 (6 mastergroup) 564 - 17548 16984 SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

Time Division Multiplex (TDM) Umumnya digunakan untuk sinyal digital Beberapa sinyal input berupa deretan bit (bit stream) ditransmisikan melalui satu channel dengan metoda bit-interleaved (bit dari sinyal input dikirim dalam satu time frame dengan menduduki time slot yang berbeda) 1 1 2 1 3 1 1 3 2 1 slot frame-4 frame-3 frame-2 frame-1 SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Hirarki TDM Standar Amerika T1 1 T2 2 multiplexer 1 3 Channel bank voice signals 2 1 T3 multiplexer 3 24 2 1 multiplexer T4 4 2 7 digital data 6 picture phone television Sistem Bit rate (Kbits/sec) Jml voice circuit DS1 (T1) 1.544 24 DS1C (T1C)) 3.152 48 DS2 (T2) 6.312 96 (4 T1) DS3 (T3) 44.736 672 (7 T2) DS4 (T4) 274.176 4.032 (6 T3) SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Hirarki TDM Standar Eropa Sistem Bit rate (Kbits/sec) Jml voice circuit CEPT-1 (E1) 2.048 30 CEPT-2 (E2) 8.448 120 (4 E1) CEPT-3 (E3) 34.368 480 (4 E2) CEPT-4 (E4) 139.264 1.920 (4 E3) CEPT-5 (E5) 565.148 7.680 (4 E4) CEPT = Conference of European Posts and Telecommunications SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

Teknik-teknik Komunikasi Digital Serial and Paralel Data Transmission Asynchronous and Synchronous Transmission Error Detection and Correction Line Configuration Data Communications Interfacing SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 28

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Data Transmission SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 29

Parallel Transmission Dalam waktu bersamaan 8 bit (1 karakter) dikirim secara paralel Digunakan untuk menghubungkan komputer ke printer atau ke komputer lain dalam satu ruangan dengan menggunakan kabel dengan delapan kawat Transfer data lebih cepat, tapi hanya digunakan untuk jarak yang relatif pendek (mis 10 meter) SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 30

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Serial Transmission SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 31

Asynchronous Transmission Pengiriman setiap karakter menggunakan bit “start” dan “stop” Ada overhead 2-3 bit per karakter (~20%)  transmisi menjadi lambat Bit start dan stop harus berbeda polarisasinya agar penerima mengetahui kalau karakter berikutnya sedang dikirim Metoda ini digunakan pada pengiriman data yang intermittent (misalnya dari keyboard) SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 32

Synchronous Transmission Tidak menggunakan bit start dan stop Kecepatan transmisi di ujung terima dengan ujung kirim disamakan dengan clock signal yang dipasang di tiap komponen Kecepatan transmisi lebih tinggi tetapi ada kemungkinan error apabila clock tidak sinkron Perlu clock re-syncronization SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 33

Error Detection and Correction Error detection adalah kemampuan untuk mendeteksi terjadinya kesalahan data akibat noise atau gangguan lain dalam proses transmisi dari transmitter ke receiver Error correction adalah kemampuan untuk membentuk kembali original & error free data SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 34

Error Correction System Dua cara dasar untuk error correcting system Automatic repeat-request (ARQ) Transmitter mengirim data dan juga error detection code yang digunakan oleh receiver untuk mengecek kesalahan dan meminta pengiriman ulang Receiver mengirim acknowledgement (ACK) untuk data yang diterima tanpa kesalahan, dan transmitter mengirim ulang data yang belum memperoleh acknowledgement Forward error correction (FEC) Transmitter mengirim data yang sudah di-encode dengan error-correcting code (ECC) Receiver men-decode apa yang diterima ke data yang paling menyerupai data yang dikirim Pengkodean dibuat sedemikian rupa sehingga agar tidak terjadi kesalahan dalam menginterpretasikan data Kedua cara tersebut dalam penggunaannya dapat dikombinasikan Minor error dapat diperbaiki tanpa pengiriman ulang, sedangkan permintaan pengiriman ulang hanya untuk major error SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 35

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Line Configuration Topology Physical arrangement of stations on medium Point to point Multi point Computer and terminals, local area network Half duplex Only one station may transmit at a time Requires one data path Full duplex Simultaneous transmission and reception between two stations Requires two data paths (or echo canceling) SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 36

Traditional Configuration SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 37