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”

(1)

1

Ir. Roedi Goernida, MT.

(roedig@yahoo.com)

TRANSMISI & MEDIA TRANSMISI

Program Studi Sistem Informasi – Fakultas Rekayasa Industri Institut Teknologi Telkom

Bandung

2011

2

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)

3

Konsep dasar sistem transmisi

Transmitter

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.

Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-04 Hal. 2 / 42

4

Jenis Transmisi

(1/2)

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”

(3)

5

Jenis Transmisi

(2/2)

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

6

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.

(4)

7

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.

8

Signal power level

(1/2)

G atau L Pout

(5)

9

Signal power level

(2/2)

Relative power level.

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

Absolute power level

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

dB = 10 log

10

Logaritma & perhitungan dB

Logaritma.

(6)

11

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.

12

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.

(7)

13

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.

Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-04 Hal.12 / 42

14

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)

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

S/N = 10 log = 20 log = 20 log P

S VS IS

P

N VN IN

(8)

15

16

Media Transmisi

Berdasarkan bentuk:

 Fisik (Guided transmission)

wireline: open-wire/kawat, kabel tembaga (multipair &

coaxial) & serat optik (SM & MM).

 Non-fisik (Unguided transmission)

wireless: radio (atmosphere, ionophere, troposfer),

gelombang mikro/LoS & satelit

Jenis media fisik

 Open wire

 Twisted pair

 Coaxial

(9)

17

Media fisik

(1/5)

Open-wire:

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

• Mudah terkena gangguan noise & interferensi • Digunakan untuk komunikasi frekuensi rendah

18

Media fisik

(2/5)

Twisted-pair

• Kabel dililit secara berpasangan

• Ada pelindung (shield) berupa foil (anyaman kawat) • Jarak jangkau optimal untuk transmisi data sejauh

maksimal 100m

(10)

19

Media fisik

(3/5)

Insulating jacket

Outer

conductor Dielectric _core Center conductor

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)

20

Media fisik

(4/5)

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.

(11)

21

Media fisik

(5/5)

22

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

(12)

23

Tipe ethernet

(1/2)

24 Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-04 Hal. 23 / 42

(13)

25

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..

26

Media non fisik – Gelombang Mikro

(1/2)

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.

(14)

27

Media non fisik – Gelombang Mikro

(2/2)

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.`

28

Metoda propagasi gelombang

(1/2)

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.

(15)

Metoda propagasi gelombang

(2/2)

30

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)

(16)

31

Propagasi Gelombang Tanah

(1/2)

● _{Gelombang Langsung}

● _{Gelombang Pantulan Tanah}

32

● _{Gelombang Permukaan Tanah}

Propagasi Gelombang Tanah

(2/2)

(17)

33

Propagasi

sky wave

(1/3)

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.

34

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.

Propagasi

sky wave

(2/3)

(18)

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)

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.

● _{Direct-wave & ground-wave} _{sampai pada penerima}

dengan fase berbeda.

Interferensi dengan gelombang lain.

Hilangnya daya saat transmisi.

(19)

37

Komunikasi Satelit

(1/2)

Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-04 Hal. 36 / 42 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.

terestrial Jaringan terestrial

(20)

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}

40

Jenis & layanan Satelit

Layanan:

Fixed satellite service

Broadcasting satellite service Mobile satellite service

Navigational satellite service Meteorological satellite service Jenis:

(21)

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

(22)

43

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.

44