Transmisi Analog • Sinyal Analog ditransmisikan tanpa mengetahui isinya. • Bisa berupa data analog atau digital. • Terjadi atenuasi jika melebihi jarak yang ditentukan. • Untuk memperkuat sinyal dipergunakan amplifier, tetapi bisa menguatkan “noise”

  

TRANSMISI & MEDIA TRANSMISI

Ir. Roedi Goernida, MT.

  

(roedig@yahoo.com)

  Program Studi Sistem Informasi – Fakultas Rekayasa Industri Institut Teknologi Telkom

  Bandung ₁

  

2011

Transmisi

  Merupakan suatu proses pengiriman atau pemindahan informasi antar satu titik ke titik lainnya dalam suatu sistem atau jaringan telekomunikasi yang dibatasi oleh suatu jarak end-to-end sangat jauh.

  Jaringan telekomunikasi menghubungi pelanggan dengan sentral atau sentral dengan sentral. Jaringan komputer menghubungi komputer dengan komputer, atau komputer dengan perangkat komunikasi data lain seperti hub, switch, router atau

bridge.

₂

Konsep dasar sistem transmisi

  

Input Transmitted Received Output

signal signal signal signal

  Transmitter Transmission Receiver

  (Tx) channel (Rx)

  Destination Source

Noise, distortion &

interference

  Faktor yang mempengaruhi keberhasilan dari suatu transmisi data yaitu:

• Kualitas sinyal yang ditransmisikan
• Karakteristik atau jenis media transmisi Media transmisi merupakan suatu penghubung fisik antara TX & RX dalam sistem transmisi.
₃ Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 2 / 42

  (1/2) Jenis Transmisi Transmisi Analog

• Sinyal Analog ditransmisikan tanpa mengetahui isinya.
• Bisa berupa data analog atau digital.
• Terjadi atenuasi jika melebihi jarak yang ditentukan.
• Untuk memperkuat sinyal dipergunakan amplifier, tetapi bisa menguatkan “noise”

  4

  (2/2)

Jenis Transmisi

  Transmisi Digital

• Sangat memperhatikan isi
• Integritas sinyal sangat dipengaruhi oleh noise, atenuasi dll.
• Menggunakan repeater
• Repeater menerima sinyal
• Meng-”extract” bit pattern
• Mengirim ulang
• Atenuasi bisa ditanggulangi
• Noise tidak diperkuatkan
₅ Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 4 / 42

Terminologi transmisi

  Hubungan langsung (direct link) tanpa perantara Point-to-point. Multipoint. Jenis komunikasi.

  Simplex komunikasi satu arah Half duplex komunikasi dua arah, tetapi saling bergantian

  Full duplex komunikasi dua arah pada waktu yang bersamaan.

  6

Tahapan pentransmisian

  Tahapan transmisi: • Perubahan bentuk informasi.

• Multiplexing.
• Pentransmisian melalui media.
• Proses depacking / demultiplexing.

Parameter yang mempengaruhi transmisi: • Signal power level (tingkat kekuatan sinyal)

• Attenuation distortion (cacat redaman).
• Delay distortion (cacat kelambatan).
• Noise (derau).
• S/N ratio atau SNR.
₇ Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 6 / 42

  (1/2)

Signal power level

  P P G atau L

  out in

  P _{out out out}

  V I g = = = P _{in in in}

  V I Jika P > P Penguatan

  out in

  P

  V I

  out out out

  G = 10 log = 20 log = 20 log P

  V I

  in in in

  Jika P < P Redaman

  out in

  P

  V I

  in in in

  L = 10 log = 20 log = 20 log P

  V I

  out out out ₈

  (2/2)

Signal power level

Relative power level.

  Jika yang diperbandingkan adalah daya yang besarnya berubah atau tidak tetap.

  P

  out

  dB = 10 log P

  in

  Absolute power level Jika yang diperbandinglan adalah daya yang besarnya tetap dengan suatu level acuan yaitu 1 W atau 1 mW

  P P

  (mW) (W)

  dBm = 10 log dBw = 10 log 1 mw

  1 W ₉ Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 7 / 42

Logaritma & perhitungan dB Logaritma

  10 = 1 log = 0 _{1 -1} 10 = 10 log = 1 _{2 -2} 10 = 0.1 log = -1 10 = 100 log = 2 ₃ 10 = 0.01 log = -2 _-3 10 = 0.001 log = -3 10 = 1000 log = 3 _{4 -4} 10 = 0.0001 log = -4

  10 = 10000 log = 4

  Desibel

  10 = 1 log = 0 dB = 10 log 1 = 10 x 0 = 0 dB ₁ 10 = 10 log = 1 dB = 10 log 10 = 10 x 1 = 10 dB ₂ 10 = 100 log = 2 dB = 10 log 100 = 10 x 2 = 20 dB ₃ 10 = 1000 log = 3 dB = 10 log 1000 = 10 x 3 = 30 dB ₄ 10 = 10000 log = 4 dB = 10 log 10000 = 10 x 4 = 40 dB

• _-1 10 = 0.1 log = -1 dB = 10 log 0.1 = 10 x -1 = -10 dB _-2 10 = 0.01 log = -2 dB = 10 log 0.01 = 10 x -2 = -20 dB _-3 10 = 0.001 log = -3 dB = 10 log 0.001 = 10 x -3 = -30 dB _-4 10 = 0.0001 log = -4 dB = 10 log 0.0001 = 10 x -4 = -40 dB
₁₀

Cacat Redaman

  Disebabkan oleh terjadinya redaman karena rugi-rugi energi (energy losses) ketika sinyal ditransmisikan dari pengirim ke penerima melalui media transmisi. Nilai redaman sama untuk seluruh lebar frekuensi sinyal tersebut ideal Kenyataan nilai redaman tidak merata pada seluruh lebar frekuensi.

  Redaman yang terjadi mempengaruhi amplitudo & frekuensi dari sinyal tersebut. Cacat redaman diukur dengan suatu frekuensi referensi tertentu. ₁₁ Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 10 / 42

  Noise (derau) Sinyal tambahan yang masuk di antara transmitter dan receiver.

  Thermal (suhu): Akibat dari “thermal agitation” dari elektron.

  Tersebar secara uniform.

  Intermodulation Sinyal yang merupakan penjumlahan dan

  pengurangan dari frekuensi aslinya yang menggunakan media bersama.

  Crosstalk Suatu sinyal dari satu jalur yang diambil oleh jalur lain. Impulse Pulsa yang tidak beraturan atau spike (lonjakan).

  Contoh: Interferensi elektromagnetik eksternal. ₁₂

Delay Distortion

  Terjadi sebagai akibat kecepatan sinyal yang dikirimkan melalui suatu media berbeda-beda, sehingga pada saat tiba di penerima dengan waktu yang berbeda.

  Keterlambatan ini berakibat terjadinya perubahan atau pergeseran fasa sebagai akibat penundaan waktu untuk bermacam-macam frekuensi.

  13 Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal.12 / 42

Signal to Noise Ratio

  Suatu nilai perbandingan antara sinyal dengan noise pada suatu lebar pita tertentu.

  S/N (dB) = Level daya sinyal (dBm) – Level daya noise (dBm)

  P

  V I

  S S S

  S/N = 10 log = 20 log = 20 log P

  V I

  N N N

  Semakin tinggi nilai S/N, maka semakin baik kualitas komunikasinya. Terdapat beberapa ukuran batas minimal nilai S/N:

• Sinyal suara : 30 dB
• Sinyal video : 45 dB
• Sinyal data : 15 dB
₁₄
• 1,23 dB

  15 Contoh soal

  = 1.06 mW

  Open wire

  

  Jenis media fisik

   Non-fisik (Unguided transmission) wireless: radio (atmosphere, ionophere, troposfer), gelombang mikro/LoS & satelit

   Fisik (Guided transmission) wireline: open-wire/kawat, kabel tembaga (multipair & coaxial) & serat optik (SM & MM).

  16 Media Transmisi Berdasarkan bentuk:

  IS1323-04 Hal. 14 / 42

  Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  ? mW 0.8 mW 2.

  1.

  

? dB

0.65 mW 0.43 mW

  out

  dB = 10 log =10 log = +1.79 dB P

  0.8 P

  out

  10 log = +1.23 dB P

  in

  P

  out

  0.43 dB = 10 log P

  0.65

  in

  P

  out

   Twisted pair  Coaxial  Serat-optik

  (1/5)

Media fisik

  Open-wire :

• Kabel terbuka tanpa pelindung atau pembungkus
• Tidak bisa digunakan untuk transmisi data

• • Mudah terkena gangguan noise & interferensi

• • Digunakan untuk komunikasi frekuensi rendah

  17 Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 16 / 42

  (2/5)

Media fisik

  Twisted-pair

• Kabel dililit secara berpasangan
• Ada pelindung (shield) berupa foil (anyaman kawat)
• Jarak jangkau optimal untuk transmisi data sejauh maksimal 100m

  18

  (3/5)

Media fisik

  Koaksial :

• • Terdiri atas inner conductor & outer conductor

• Outer conductor berfungsi untuk melindungi inner

  conductor dari gangguan sinyal elektrik

• Impedansi: 75 ohm (TV) & 50 ohm (LAN)

  Outer Insulating Dielectric conductor Center jacket core conductor

  19 Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 18 / 42

  (4/5)

Media fisik

  Serat optik:

   Terdiri dari silika (serat gelas) yang merupakan core

  dan cladding sebagai lapisan gelas yang mengelilingi core yang berfungsi sebagai reflector. Mempergunakan gelombang cahaya untuk

   menyalurkan sinyal informasi melalui silika.  Bekerja pada gelombang infra-red dengan LED atau LASER.  LED membangkitkan sinyal s/d 300 Mbps & dipergunakan untuk koneksi jarak pendek.

  LASER membangkitkan sinyal sampai dengan orde

   Gbps untuk koneksi jarak jauh. ₂₀

  (5/5)

Media fisik

  21 Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 20 / 42

Media transmisi vs Bandwidth Cable Type Lebar pita Penggunaan

  Open Wire 0 - 5 MHz Sambungan antar modul dalam perangkat Twisted Pair 0 - 100 MHz • Jaringan lokal telepon

• Media transmisi Local Area Network (LAN) pada jaringan komputer

  Coaxial Cable 0 - 600 MHz • Media transmisi LAN _● • Jaringan TV kabel Optical Fiber 0 - 1 GHz Jaringan transmisi jarak jauh _●

  Jaringan komputer

  22

  23 Tipe ethernet (1/2)

  Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 22 / 42

  24 Tipe ethernet (2/2)

Jenis UTP cable Kategori Aplikasi

  Categori 1 Dipakai untuk komunikasi suara (voice), dan digunakan untuk kabel telepon di rumah-rumah. Categori 2 Terdiri dari 4 pasang kabel twisted pair dan bisa digunakan untuk

komunikasi data sampai kecepatan 4 Mbps.

Categori 3 Bisa digunakan untuk transmisi data dengan kecepatan sampai 10 Mbps dan digunakan untuk Ethernet atau TokenRing. Categori 4 Sama dengan category 3 tetapi dengan kecepatan transmisi sampai 16 Mbps. Categori 5 Bisa digunakan sampai kecepatan transmisi 100 Mbps, biasanya digunakan untuk FastEthernet (100Base) atau network ATM. Categori 6 Bisa digunakan sampai kecepatan 1000 Mbps, biasanya digunakan untuk GigaEthernet (1000Base) dan dipergunakan pada Data Center untuk menghubungan antar server atau server dengan switch.. ₂₅ Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 24 / 42

  (1/2)

Media non fisik – Gelombang Mikro

  Sinyal ditransmisikan memanfaatkan gelombang radio / RF yang dipancarkan melalui udara (propagasi). Bekerja pada frekuensi antara 300 MHz – 30 GHz / VHF – SHF. Kemampuan pemancaran sinyal dari satu pemancar ke pemancar lain + 60 – 100 km. Kecepatan membawa informasi digital antara 8 Mbps – 144 Mbps. Antena berbentuk parabola.

  26

  (2/2)

Media non fisik – Gelombang Mikro

  Keuntungan: Lebih mudah dalam pembangunan & pemeliharaannya Efesien dalam hal daya pancar Pita frekuensi lebar Kualitas sinyal informasi yang tinggi Tidak terpengaruh oleh noise luar dalam pita frekuensi gelombang mikro.`

  27 Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 26 / 42

  (1/2)

Metoda propagasi gelombang

  Ground wave untuk frekuensi rendah s/d 2 MHz Gelombang langsung Pantulan tanah Permukaan tanah

  Sky wave Direct wave ionosfer, Scattering wave troposfer Satellite transmission.

  28

  (2/2)

Metoda propagasi gelombang

  29 Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 28 / 42

Line of Sight / Space wave

  Tx & Rx tidak ada halangan/rintangan Frekuensi 3 GHz s/d 30 GHz pemancar gelombang mikro

Jarak jangkau terbatas oleh lengkung bumi (40 – 50 km)

  30

  31 Propagasi Gelombang Tanah (1/2) _●

  Gelombang Langsung _● Gelombang Pantulan Tanah

  Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 30 / 42

  32 ^● Gelombang Permukaan Tanah

  

Propagasi Gelombang Tanah

(2/2)

  (1/3)

Propagasi sky wave

  Ionosphere: _{● ●} Dipantulkan oleh lapisan ionosphere.

  Terletak 50 – 500 km di atas permukaan bumi & terbentuk karena _● adanya radiasi sinar matahari. Frekuensi rendah 20 MHz s/d 85 MHz _● pemancar AM/SW & radio amatir _● Tingkat penerimaan tidak tetap.

  Jarak jangkauan jauh.

  33 Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 32 / 42

  Propagasi sky wave (2/3) Lapisan D. _{● ●} Ketinggian 50-90 km _● Lapisan paling bawah dari ionosfer

  Menyerap gelombang frekuensi rendah & melewatkan gelombang _● frekuensi tinggi Ionisasi maks pada siang dan menghilang pada malam hari

Lapisan E ●

  _● Ketinggian 90-145 km, _● Memantulkan gelombang dengan frekuensi sekitar 20 MHz.

  Tergantung pada frekuensi & kekuatan lapisan E, suatu sinyal dapat _● dibiaskan ataupun dapat diteruskan ke lapisan F Pada malam hari lsinyal dapat melewati lap ini, karena pada malam hari lapisan ini menyusut. ₃₄

  35 Lapisan F. _●

  Ketinggian 160-400 km _● Dibagi menjadi lapisan F1 & F2 untuk siang hari _● Pada malam hari kedua lapisan akan bersatu _● Memantulkan gelombang dengan fekuensi tinggi (HF) _● Gelombang dengan frekuensi lebih tinggi (VHF, UHF...) akan dilewatkan. _● Dimanfaatkan untuk pemancaran gelombang AM jarak jauh.

  

Propagasi sky wave

(3/3)

  Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 34 / 42

Direct-wave & ground-wave sampai pada penerima dengan fase berbeda

  36 Rugi-rugi propagasi Adanya Fading. _● Groundwave & skywave sampai di antena penerima tetapi berlawanan fase sehingga saling melemahkan. _● Dua skywave yang dipantulkan dari daerah ionosfer diterima di antena penerima dengan fase yang tidak sama. _●

  Interferensi dengan gelombang lain. Hilangnya daya saat transmisi.

   (1/2)

Komunikasi Satelit

  Komunikasi Satelit penyaluran informasi menggunakan satelit. Satelit suatu stasiun relay / repeater gelombang mikro yang diletakkan di ruang angkasa. Berfungsi untuk: Menerima sinyal yang dikirim dari stasiun bumi,

  Memperkuat & mengubah sinyal yang diterima, Memancarkan / meneruskan kembali ke stasiun bumi. ₃₇ Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 36 / 42

   (2/2)

Komunikasi Satelit

Space segment

  D k o w lin

  TT & C p n U lin k

  Ground segment SB Tx Master station SB Rx

  Jaringan Jaringan terestrial terestrial ₃₈

  39 Kelebihan & Kekurangan Komunikasi Satelit Kelebihan: _●

  Cakupannya luas _● Bandwidth yang cukup lebar _● Independen dari infrastruktur teresterial _● Biaya relatif rendah per site _● Karakteristik layanan yang beragam _● Layanan total hanya dari satu provider _● Layanan mobile/wirelss yang independen terhadap lokasi

  Kekurangan: _●

  Delay propagasi besar _● Rentan terhadap pengaruh atmosfir _● Biaya yg besar utk up-ront _● Biaya yang sama untuk komunikasi jarak pendek atau jauh _● Ekonomis jika jumlah user banyak & kapsitas digunakan optimal

  Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 38 / 42

  40 Jenis & layanan Satelit

  Layanan: Fixed satellite service Broadcasting satellite service Mobile satellite service Navigational satellite service Meteorological satellite service

  Jenis: Satelit komunikasi Satelit astronomi Satelit pengamat bumi Satelit navigasi Satelit mata-mata Satelit cuaca Satelit broadcasting Satelit militer

  41 Frekuensi kerja (1/2)

  Band frequency: 3700 – 4200 MHz commercial downlink frequency 5925 – 6425 MHz commercial uplink frequency 7250 – 7750 MHz military downlink frequency

7900 – 8400 MHz military uplink frequency

  Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 40 / 42

  42 Frekuensi kerja (2/2)

Orbit satelit

  GEO (Geostationary Earth Orbit) Ketinggian + 35.378 km.

  Mencakup 1/3 permukaan bumi. Periode rotasi 24 jam (sama dengan rotasi bumi)

  MEO (Medium Earth Orbit): Ketinggian + 5.000 km – 12.000 km Periode rotasi 5 - 12 jam

  LEO (Low Earth Orbit): Ketinggian + 300 km – 2000 km Periode rotasi 1.5 jam Digunakan untuk pemetaan, riset, geologi, SAR & telekomunikasi. ₄₃ Hand-out: Sistem Telekomunikasi

  IS1323-04 Hal. 42 / 42

  

End of slide

  44