252 Keuntungan yang lainnya adalah, dengan rendahnya kecepatan transmisi
di tiap subcarrier berarti periode simbolnya menjadi lebih panjang sehinnga kesensitifan sistem terhadap delay spread penyebaran sinyal-sinyal yang datang
terlambat menjadi relatif berkurang. B. Kelemahan
Sebagai sebuah sistem buatan menusia, tentunya teknologi OFDM pun tak luput dari kekurangan-kekurangan. Diantaranya, yang sangat menonjol dan
sudah lama menjadi topik penelitian adalah frequency offset dan nonlinear distortion distorsi nonlinear.
Frequency Offset Sistem ini sangat sensitif terhadap carrier frequency offset yang disebabkan oleh
jitter pada gelombang pembawa carrier wave dan juga terhadap Efek Doppler yang disebabkan oleh pergerakan baik oleh stasiun pengirim maupun stasiun
penerima.
Distorsi Non-linier Teknologi OFDM adalah sebuah sistem modulasi yang menggunakan multi-
frekuensi dan multi-amplitudo, sehingga sistem ini mudah terkontaminasi oleh distorsi nonlinear yang terjadi pada amplifier dari daya transmisi.
Sinkronisasi sinyal Pada stasiun penerima, menentukan start point untuk memulai operasi Fast
Fourier Transform FFT ketika sinyal OFDM tiba di stasiun penerima adalah hal yang relatif sulit. Atau dengan kata lain, sinkronisasi daripada sinyal
OFDM adalah hal yang sulit.
2. Lembar Pelatihan Kerjakan soal-soal berikut ini dengan baik dan benar
1.
Apa Fungsi dari gelombang carrier ?
2.
Apa yang dimaksud dengan modulasi analog ?
3.
Jelaskan perbedaan antara Modulasi Amplitudo AM, Modulasi Frekuensi FM, dan Modulasi Fasa PM
4.
Sebutkan karakteristik komunikasi digital
5.
Apa yang anda ketahui tentang OFDM
253
C2. Media Transmisi Telekomunikasi
1. Lembar Informasi
Media transmisi digunakan pada beberapa peralatan elektronika untuk menghubungkan antara pengirim dan penerima supaya dapat melakukan
pertukaran data. Beberapa alat elektronika, seperti telepon, komputer, televisi, dan radio membutuhkan media transmisi untuk dapat menerima data. Seperti
pada pesawat telepon, media transmisi yang digunakan untuk menghubungkan dua buah telepon adalah kabel. Setiap peralatan elektronika memiliki media
transmisi yang berbeda-beda dalam pengiriman datanya didasarkan pada frekuensi kerjanya seperti terilah pada Gambar 5.135.
Karakteristik media transmisi Karakteristik media transmisi ini bergantung pada:
Jenis alat elektronika
Data yang digunakan oleh alat elektronika tersebut
Tingkat keefektifan dalam pengiriman data
Ukuran data yang dikirimkan
Gambar 5.135. Spektrum Elektromagnetik
Jenis media transmisi 1. Guided Transmission Media
Guided transmission media atau media transmisi terpandu merupakan jaringan yang menggunakan sistem kabel.
a. Twisted Pair Cable
Twisted pair cable atau kabel pasangan berpilin terdiri dari dua buah konduktor yang digabungkan dengan tujuan untuk mengurangi atau
meniadakan interferensi elektromagnetik dari luar seperti radiasi elektromagnetik dari kabel Unshielded twisted-pair UTP, dan crosstalk yang terjadi di antara
kabel yang berdekatan.
254 Ada dua macam Twisted Pair Cable, yaitu : Kabel STP dan UTP
1. Kabel STP Shielded Twisted Pair
seperti telihat pada Gambar 5.136 merupakan salah satu jenis kabel yang digunakan dalam
jaringan komputer. Kabel ini berisi dua pasang kabel empat kabel yang setiap pasang dipilin.
Kabel STP lebih tahan terhadap gangguan yang disebabkan posisi kabel yang tertekuk. Pada
kabel STP attenuasi akan meningkat pada frekuensi
tinggi sehingga
menimbulkan crosstalk
dan sinyal noise. Gambar 5.136. Kabel STP
2. Kabel UTP Unshielded Twisted Pair seperti terlihat pada Gambar 5.137 banyak
digunakan dalam instalasi jaringan komputer. Kabel ini berisi empat pasang kabel yang tiap
pasangnya dipilin twisted. Kabel ini tidak dilengkapi dengan pelindung unshilded.
Kabel UTP mudah dipasang, ukurannya kecil, dan harganya lebih murah dibandingkan jenis
media lainnya. Kabel UTP sangat rentan dengan efek interferensi elektris yang berasal
dari media di sekelilingnya.
Gambar 5.137. Kabel UTP b. Coaxial Cable
Kabel koaksial pada Gambar 5.138 adalah suatu jenis kabel yang menggunakan dua buah
konduktor. Kabel ini banyak digunakan untuk mentransmisikan sinyal frekuensi tinggi mulai
300 kHz keatas. Karena kemampuannya dalam menyalurkan frekuensi tinggi tersebut, maka
sistem transmisi dengan menggunakan kabel koaksial memiliki kapasitas kanal yang cukup
besar. Ada beberapa jenis kabel koaksial, yaitu thick coaxial cab le mempunyai diameter besar
dan thin coaxial cable mempunyai diameter
lebih kecil. Gambar 5.138. Kabel Koaksial
255 Keunggulan kabel koaksial adalah dapat digunakan untuk menyalurkan
informasi sampai dengan 900 kanal telepon, dapat ditanam di dalam tanah sehingga biaya perawatan lebih rendah, karena menggunakan penutup isolasi
maka kecil kemungkinan terjadi interferensi dengan sistem lain.
Kelemahan kabel koaksial adalah mempunyai redaman yang relatif besar sehingga untuk hubungan jarak jauh harus dipasang repeater-repeater, jika kabel
dipasang diatas tanah, rawan terhadap gangguan-gangguan fisik yang dapat berakibat putusnya hubungan.
c. Fiber Optic
Serat optik adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke
tempat lain. Serat yang digunakan berbentuk silinder seperti kawat pada umumnya,
terdiri dari dua bagian penting yaitu bagian inti core, kulit cladding, pembungkus dan lapisan penguat. Penampangnya secara lengkap dapat kita lihat
pada Gambar 5.139. Dimana struktur serat optic terdiri dari:
Gambar 5.139. Struktur dasar serat optik 1. Core inti
Terbuat dari bahan kuarsa silica dengan kualitas sangat tinggi.
Merupakan bagian utama dari serat optik karena perambatan cahaya sebenarnya terjadi pada bagian ini.
Memiliki diameter 10m – 50 m, ukuran core sangat mempengaruhi
karakteristik serat optik.
Berfungsi untuk menentukan cahaya merambat dari satu ujung ke ujung lainnya.
2. Cladding lapisan
Terbuat dari bahan gelas dengan indeks bias lebih kecil dari core.
Merupakan selubung dari core.
Memiliki diameter 2 – 250 m
256
Hubungan indeks bias antara core dan cladding akan mempengaruhi perambatan cahaya pada core mempengaruhi besarnya sudut kritis.
Berfungsi untuk menjaga sinyal optik supaya merambat sepanjang core dan untuk memperkuat kedudukan atau posisi core.
Berfungsi sebagai cermin, yakni memantulkan cahaya agar dapat merambat ke ujung lainnya.
3. Coating jaket
Terbuat dari bahan plastik.
Berfungsi untuk melindungi serat optik dari kerusakan, perubahan temperatur, kelembaban, keausan dan lain-lain pelindung mekanis dan
merupakan tempat kode warna.
Adapun karakteristik serat optik antara lain : Emisi cahaya terjadi pada daerah panjang gelombang 850 nm
– 1550 nm. Dapat dimodulasi langsung pada frekuensi tinggi.
Mempunyai lebar spektrum yang sempit. Ukuran atau dimensi kecil.
Mempunyai umur kerja relatif lama.
Sumber Optik
Fiber optik merupakan elemen transmisi dalam sistem Komunikasi Serat Optik, yaitu pemanduan cahaya silindris. Sumber optik pada sistem transmisi
serat optik berfungsi sebagai pengubah besaran sinyal listrik atau elektris menjadi sinal cahaya.
Ada dua jenis sumber optik yaitu : a. LED Light Emitting Diode yang digunakan pada sistem komunikasi jarak
pendek dan kecepatan bit rendah kurang dari 100 Mbps. b. Dioda LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
semikonduktor atau Injection Laser Diode ILD umumnya digunakan untuk sistem komunikasi jarak jauh dengan kecepatan bit tinggi lebih besar dari 1
Gbps.
Prinsip Perambatan Cahaya
Teknologi fiber optik maju pesat dan sedang berkembang pemanfatannya untuk sistem teknologi telekomunikasi maju dan handal. Penemuan fiber optik
sebagai media transmisi pada suatu sistem komunikasi didasarkan pada hukum Snellius
untuk perambatan cahaya pada media transparan seperti pada kaca yang terbuat dari kuartz kualitas tinggi dan dibentuk dari dua lapisan utama seperti
terlihat pada Gambar 21 yaitu lapisan inti yang biasanya disebut core terletak pada lapisan yang paling dalam dengan indeks bias n
1
dan dilapisi oleh cladding dengan indeks bias n
2
yang lebih kecil dari n
1
.
257 Gambar 5.140. Struktur core dan cladding pada fiber optik
Menurut hukum Snellius jika seberkas sinar masuk pada suatu ujung fiber optik media yang transparan dengan sudut kritis dan sinar itu datang
dari medium yang mempunyai indeks bias lebih kecil dari udara menuju inti fiber optik kuartz murni yang mempunyai indeks bias yang lebih besar
maka seluruh sinar akan merambat sepanjang inti core fiber optik menuju ujung yang satu.
Cahaya merambat dalam fiber optik dengan menggunakan pantulan sempurna supaya energi tidak keluar dari core. Pada peristiwa pantulan
sempurna oleh kulit, sebetulnya masih disertai juga oleh rembesan sinar ke dalam kulit. Hal ini dapat menyebabkan kerugian transmisi dan
menyebabkan sinar yang tak sejajar sumbu serat mencapai ujung seberang lebih dulu, sinar memiliki laju rambat yang lebih besar di dalam kulit
daripada di dalam inti.
Diperlukan sudut masuk tertentu supaya dapat merambat dengan cara
ini. Sudut masuk ini disebut cone angle. Refleksi-pantulan dalam fiber bisa dilihat pada Gambar 5.141.
Gambar 5.141. Refleksi – Pantulan
Karena ukuran core sangat kecil, maka sumber cahaya harus dapat difokuskan.
Jenis –jenis Serat Optik
Ada dua jenis serat optik yang digunakan dalam sistem komunikasi serat optik, yaitu: multimode fiber dan single mode fiber, dimana masing-masing
memiliki profil indeks bias dan ukuran penampang yang dapat dilihat pada Gambar 5.142 dan 5.143.
kritis
258
1. Multimode Fiber
Multimode fiber adalah tipe pertama fiber yang dikomersilkan. Multimode fiber ini memiliki core yang lebih besar dari pada single mode fiber yang menyediakan
beratus-ratus mode cahaya untuk penyebaran sinyal secara serentak. Sedangkan multi-mode fiber digunakan terutama pada sistem dengan jarak transmisi yang
pendek dibawah 2 km seperti jaringan data private dan aplikasi optik paralel. Ada dua tipe fiber optik multi mode, yaitu :
a.
Step index multimode
Indeks bias core konstan
Ukuran core besar 50 m dan dilapisi cladding yang sangat tipis.
Penyambungan kabel lebih mudah karena memiliki core yang besar.
Perubahan dari index bias core dan clading tiba-tiba dan banyak lintasan cahaya yang terjadi. Akibatnya terjadi pelebaran pulsa yang akan
menurunkan laju transmisi datanya.
Hanya digunakan untuk jarak pendek dan transmisi data bit rate rendah.
b.
Graded index multimode
Core terdiri dari sejumlah lapisan gelas yang memiliki indeks bias yang berbeda-beda, dimana indeks bias yang lebih tinggi terdapat pada pusat
core dan berangsur-angsur turun sampai ke batas core – cladding.
Cahaya merambat karena difraksi yang terjadi pada core sehingga rambatan cahaya sejajar dengan sumbu serat.
Harganya lebih mahal dari serat optik step index karena proses pembuatannya lebih sulit.
Dispersi minimum.
2. Single Mode Fiber
Single-mode fiber, sebaliknya, memiliki core yang lebih kecil yang hanya menyediakan satu mode cahaya dalam propagasi pada satu waktu, yaitu
sejajar dengan sumbu serat optik.
Untuk penggunaannya, single-mode fiber pada dasarnya digunakan untuk jarak yang jauh dan bandwidth yang lebar.
259 Gambar 5.142. Profil Indeks Bias Singlemode dan Multimode
Gambar 5.143. Mode Kabel Fiber Optik
Keunggulan dan Kelemahan Serat Optik
Ada beberapa keunggulan serat optik di banding media transmisi lainnya, yaitu :
Mempunyai lebar pita frekuensi bandwidth yang lebar. Frekuensi pembawa optik sekitar 10
13
hingga 10
16
. Karena bekerja pada frekuensi yang tinggi maka jumlah informasi yang dibawa akan lebih banyak.
Serat optik yang digunakan memiliki ukuran yang sangat kecil dan ringan. Diameternya dalam ukuran mikro sama bahkan lebih kecil dari diameter
sehelai rambut manusia. Dapat mentransmisikan sinyal digital dengan kecepatan data yang sangat
tinggi dari beberapa Mbitdetik sampai dengan Gbitdetik. Memiliki redaman kecil sehingga jarak jangkau pengiriman tanpa repeater
lebih jauh. Perkembangan serat optik saat ini telah menghasilkan produksi dengan
redaman sangat rendah dibandingkan dengan kabel yang terbuat dari
260 tembaga copper. Terutama pada frekuensi yang mempunyai panjang
gelombang sekitar 1310 nm yaitu kurang dari 0,5 dBkm. Kebal terhadap induksi, artinya tidak terpengaruh oleh kilat dan transmisi
radio. Keamanan rahasia informasi lebih baik, artinya penyadapan informasi dengan
induksi atau hubungan sederhana tidak dapat dilakukan. Kebal terhadap gangguan gelombang elektromagnetis.
Serat optik terbuat dari kaca atau plastik yang merupakan isolator berarti bebas dari interferensi medan magnet misalnya gangguan petir, transmisi RF,
sentakan elektromagnetik yang disebabkan karena ledakan nuklir petir.
Karena di dalam serat tidak terdapat tenaga listrik, maka tidak akan terjadi bahaya sengatan listrik, kebocoran ke tanahground atau hubung singkat. Di
samping itu serat tahan terhadap gas beracun, bahan kimia dan air, sehingga cocok ditanam dalam tanah.
Tidak mengalihkan arus karena terbuat dari kaca atau plastik. Sistem dapat dihandalkan dan mudah dipelihara.
Penambahan kanal kapasitas terpasang lebih mudah. Tidak ada cakap silang crosstalk.
Tidak berkarat Tahan terhadap temperatur tinggi.
Konsumsi daya rendah. Substan sangat rendah, sehingga memperkecil jumlah sambungan dan jumlah
pengulang. Di samping kelebihan yang telah disebutkan di atas, serat optik juga
mempunyai beberapa kelemahan di antaranya, yaitu : Serat optik tidak dapat menyalurkan energi listrik atau elektris, oleh karena
itu repeater harus dicatu secara lokal atau dicatu secara remote, menggunakan kabel tembaga yang terpisah dan pada sistem repeater, transmitter dan
receiver perlu pengubahan energi listrik ke optik dan sebaliknya.
Intensitas energi cahaya yang dipancarkan pada sinar inframerah jika terkena retina mata dapat merusakkan retina mata.
Konstruksi serat optik cukup lemah atau rapuh. Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan dari luar yang
berlebihan. Perangkat terminasi lebih mahal.
Perangkat sambung relatif lebih sulit, karena terbuat dari bahan gelas silica, memerlukan penanganan yang lebih hati-hati dan harus menggunakan teknik
dan ketelitian yang tinggi. Perbaikan lebih sulit
2. Unguided Transmission Media
