DASAR TELEKOMUNIKASI

Kuliah – 5 dan 6

Media Transmisi

Terdapat dua kategori dasar media transmisi :

Media Transmisi Terpandu (Guided)

• Menggunakan sistem kabel untuk menyalurkan data/sinyal• Data/sinyal terikat (bounded) oleh sistem kabel• Disebut juga ‘bound media’ • Macam-macam guided media :

•Open wire•Twisted pair cable•Coaxial cable•Fibre optic cable

Media Transmisi Tak terpandu (Unguided)

• Merupakan media untuk menyalurkan data/sinyal tapi tidak secara fisik meng-guide data/sinyal melalui route yang spesifik

• Disebut juga ‘unbound media’

Media Transmisi

2

Kabel terbuka (tanpa pembungkus/pelindung) Rawan terhadap gangguan noise dan interferensi Tidak dapat digunakan untuk transmisi data

Open Wire

3

Kabel dililit (twisted) secara berpasangan Noise yang timbul pada satu kawat akan timbul juga pada kawat

yang lainnya dengan fasa yang berlawanan, sehingga akan saling menghilangkan

Tingkat pengurangan noise ditentukan oleh jumlah lilitan per satuan panjang (turns per foot).

Untuk lebih melindungi terhadap noise dipasang pelindung (shield) berupa foil atau anyaman kawat.

Untuk transmisi data twisted pair dapat digunakan untuk jarak sampai 100 meter

Unshielded twisted pair (UTP)

Shielded twisted pair (STP)

Twisted Pair

4

Terdiri dari dua konduktor :

• Inner conductor (center conductor)

• Outer conductor (shield)

Outer shield melindungi inner conductor dari gangguan sinyal elektrik dari luar

Jarak antara inner dan outer conductor serta jenis bahan isolasi yang digunakan menentukan karakteristik (impedansi) kabel.

Impedansi yang umum adalah 75 Ohm (untuk TV kabel), 50 ohm untuk data (LAN)

Coaxial Cable

5

Fiber optik menggunakan gelombang cahaya untuk mentransmisikan sinyal melalui serat silica (atau plastik) dengan resistansi yang sangat kecil

Sistem optik bekerja pada gelombang infra red atau lebih tinggi

Sinyal diinjeksikan pada satu ujung dengan light emmiting diode (LED) atau semiconductor laser

LED mampu membangkitkan sinyal sampai 300 Mbps, sedangkan laser sampai beberapa gigabit/second.

LED biasanya digunakan pada link jarak pendek atau indoor (misalnya enterprise backbone), sedangkan laser digunakan pada jaringan jarak jauh.

Fiber Optik

6

Fiber optik cable terdiri dari

• Core, serat gelas yang merupakan inti (core). Merupakan media dimana sinyal dalam gelombang cahaya ditransmisikan.

• Cladding, lapisan gelas yang mengelilingi inti. Merupakan reflector

• Jacket, merupakan lapisan pelindung.

Lapisan cladding sebagai reflector membuat cahaya berjalan sepanjang core.

Fiber optik mampu mentransmisikan sinyal dalam jarak ratusan km.

7

Mode Transmisi Optik

• Ada 3 macam mode transmisi optik– Multi mode, Stepped Index– Multi mode, Graded Index– Single Mode

8

Stepped Index

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

9

• Core memiliki refractive index yang uniform• Gelombang cahaya berjalan sepanjang core, direfleksikan

oleh cladding• Dapat menyalurkan beberapa cahaya dengan gelombang

yang berbeda (multimode) dapat menyalurkan beberapa channel sekaligus

• Diameter core besar (62,5 micron)

Refractive index

Graded Index

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008

10

• Refractive index dari core berubah secara gradual (makin jauh dari inti makin kecil refractive index)

• Gelombang cahaya berjalan sepanjang core, terjadi refraksi

• Dapat menyalurkan beberapa cahaya dengan gelombang yang berbeda (multimode) dapat menyalurkan beberapa channel sekaligus

• Diameter core besar (62,5 micron)

Refractive index

Single Mode

11

• Cahaya berjalan sepanjang core tanpa refleksi/refraksi• Menyalurkan hanya satu gelombang cahaya

menyalurkan satu channel• Diameter core kecil (9 micron)

Refractive index

Cable Type Bandwidth 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)

Coaxial Cable 0 - 600 MHz • Media transmisi LAN• Jaringan TV kabel

Optical Fiber 0 - 1 GHz Jaringan transmisi jarak jauh

Media vs Bandwidth

12

Sinyal ditransmisikan dengan menggunakan gelombang radio (radio frequency – RF) yang dipancarkan melalui udara (propagasi)

Terdapat tiga macam propagasi RF•Ground wave propagation•Ionospheric propagation•Line of sight propagation

Pemancar (Tx)

Penerima (Rx)

propagasi

Unguided Transmission Media

13

Gelombang radio merambat mengikuti permukaan bumi Ground wave propagation terjadi pada frekuensi radio yang rendah

(sampai 2 MHz) Contoh : Pemancar broadcast AM - MW (Amplitude Modulation –

Medium Wave) Jarak jangkauan terbatas

Ground Wave Propagation

14

Gelombang radio dibiaskan (refracted) oleh lapisan ionosphere Terjadi pada frekuensi radio 30 sampai 85 MHz Karena ketinggian lapisan ionosphere yang dapat berubah-ubah,

level penerimaan juga berubah-ubah (fading) Contoh : Pemancar broadcast AM – SW (Amplitude Modulation –

Short Wave), Radio Amatir Jarak jangkauan lebih jauh

Ionospheric Propagation

15

Gelombang radio dipancarkan secara line of sight. Pemancar dan penerima harus saling melihat

Disebut juga space wave atau tropospheric propagationJarak jangkauan terbatas oleh lengkung bumiTerjadi pada frekuensi 3 sampai 30 GHzContoh : Radio gelombang mikro, Satelit

Line of Sight Propagation

16

Sifat :

• Line of sight propagation

• Frekuensi antara 3 sampai 30 GHz

• Bandwidth lebar dapat mentransmisikan sinyal dengan kapasitas yang besar (mis 1250 kanal suara)

• Makin tinggi frekuensi makin peka terhadap cuaca (hujan, kabut)

Penggunaan :

• Short haul Menghubungkan dua sistem jaringan (misal hubungan antar LAN) dalam satu

metropolitan area

Dapat menggunakan band frekuensi tinggi kapasitas lebih besar, pengaruh cuaca kecil karena jarak pendek

• Long haul Untuk jaringan backbone nasional (long distance network)

Perlu repeater setiap jarak tertentu (mis 50 km) untuk menjaga kondisi line of sight (Microwave Radio Relay System)

Sistem Transmisi Gelombang Mikro

17

Komunikasi Satelit

18

Satelit yang mengorbit pada ketinggian 36000 km di atas bumi memiliki angular orbital velocity yang sama dengan orbital velocity bumi. Hal ini menyebabkan posisi satelit akan relatif stasioner terhadap bumi (geostationary), apabila satelit tersebut mengorbit di atas khatulistiwa

Arthur C. Clarke

Earth

Satellite

Pada prinsipnya, dengan menempatkan tiga buah satelit geostationary pada posisi yang tepat dapat mengcover seluruh permukaan bumi.

Komunikasi Satelit

Keuntungan• Lebih murah dibandingkan

dengan menggelar kabel antar benua

• Dapat mengcover permukaan bumi yang luas, termasuk daerah terpencil dengan populasi rendah

• Meningkatnya trafik telekomunikasi antar benua membuat sistem satelit cukup menarik secara komersial

Keterbatasan• Keterbatasan teknologi untuk

penggunaan antena satelit dengan ukuran dan gain yang besar

• Biaya investasi dan asuransi satelit yang masih mahal

• Atmospheric losses yang besar untuk frekuensi di atas 30 GHz, membatasi penggunaan frekuensi carrier

19

Elemen Dasar Komunikasi Satelit

• Satelit (Space Segment)– Fungsi utamanya adalah menerima sinyal dari stasiun bumi dan

meneruskannya ke stasiun bumi lain

– Komponen satelit• Fuel system• Satellite & telemetry controls• Transponder, termasuk antena, multiplexer dan frequency converter, yang

digunakan untuk meneruskan sinyal yang diterima (up link) melalui high power amplifier ke stasiun bumi (down link)

• Stasiun Bumi (Ground Station), dengan dua fungsi– Up link

• Baseband signal baseband processor up converter high power amplifier parabolic dish antenna satellite

– Down link• Satellite antenna low noise amplifier down converter baseband

processor baseband

20

Penggunaan Komsat

21

• Traditional telecommunication– Jaringan untuk layanan telekomunikasi antar regional/negara– Layanan semacam ini biasanya dikelola oleh group seperti The

International Satellite Consortium (INTELSAT)

• Seluler– Memberikan layanan untuk jaringan seluler– Tidak ada pembatasan penggunaan bandwidth dan lokasi

• Sinyal Televisi– Tahun 1960-an telah digunakan untuk transmisi siaran televisi

antara perusahaan penyiaran dengan jaringan afiliasinya– Tahun 1970-an memungkinkan bagi individu untuk dapat

menerima siaran dengan antena penerima C-band– Direct-to-home, dengan diperkenalkannya layanan digital direct

broadcast

Geostationary Earth Orbit (GEO)

22

• Ketinggian orbit 22,282 miles (35,790 km) di atas khatulistiwa terjadi latency/delay 0,24 detik

• Posisi satelit relatif tetap terhadap permukaan bumi• Tiga satelit GEO dapat mengcover seluruh permukaan

bumi, kecuali kutub• Transmisi dapat diterima dengan antena tetap• Posisi satelit di orbit harus berjarak minimal 2º satu

dengan yang lain hanya 180 buah satelit dapat menduduki orbit

Low Earth Orbit (LEO)

23

• Dua jenis LEO– Little LEO

• Untuk layanan pager, cellular telephone dan location services.

• Contoh: Motorola's Iridium

– Big LEO• Untuk layanan voice and data broadband

• Diharapkan menjadi “internet in the sky”

• 300 - 1,000 miles di atas permukaan bumi latency 20 - 40 millisecond

• Konstelasi LEO mahal, dibutuhkan banyak satelit untuk mengcover permukaan bumi

• Demand/market: – rural conventional telephone service,

– global mobile service,

– international broadband service

Medium Earth Orbit (MEO)

24

• 5000 – 10000 miles di atas permukaan bumi latency 50 – 150 milliseconds

• Dapat mengcover area yang lebih luas dari LEO, tapi latency lebih besar

• Contoh: TELSTAR, satelit eksperimen yang pertama

Different Types of SatCom System

SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007

25

Satelit untuk Data

26

Tiga hal yang menyebabkan satelit sulit untuk digabungkan dengan jaringan terrestrial•Latency (propagation delay)

– Problem untuk high speed data

•Bandwidth yang terbatas– Keterbatasan spektrum radio menyebabkan terbatasnya bandwidth

yang dialokasikan untuk sistem satelit

•Noise – Kuat sinyal yang diterima receiver makin kecil sebanding dengan

kuadrat jarak– Jarak satelit yang sangat jauh menyebabkan sinyal yang diterima

sangat lemah S/N rendah

Spektrum Elektromagnetik

27