Modul 03 Transmisi Telekomunikasi by Yasdinul Huda Lab

Modul. 03 Transmisi Telekomunikasi by : Yasdinul Huda Lab Elektronika Komunikasi – FT UNP Yhud 4_one@telkom. net yhud 4_one@telkom. net 1

TRANSMISI SOURCE 1 VBW MODULASI MULTIPLEX SOURCE N UP CONV AMPLIFIER VBW Media transmisi DELVERY DE MUX DEMODU LASI DOWN CONV AMPLIFIER DELVERY yhud 4_one@telkom. net 2

VBW d. B amplitudo 0 gambaran distribusi daya 85 % pada suara normal manusia. -10 -20 -30 10%. 5 K 1 K 2 K respons telinga -40 5% 4 K 8 K -50 16 K Hz yhud 4_one@telkom. net . 2 K 1 K 2 K 4 K Hz 3

KWALITAS TRANSMISI M u x M o d Up conv. A M P Dow n con DEM ODU LASI DEM UX Noise yang masuk kedalam system transmisi Analog Digital C/N Atau yhud 4_one@telkom. net S/N BER 4

MODULASI SINYAL CARRIER / PEMBAWA n Y = A sin ( t + ) = 2 f t MODULASI AM n Y = A(1 + kas) sin ( t + ) MODULASI FM n Y = A sin [ (1 + kas)t + ] MODULASI PHASA n Y = A sin [ t + (1 + kas) ] yhud 4_one@telkom. net 5

SINYAL MODULASI Sinyal pemodulasi pembawa n AM Gelombang pembawa yang telah dimodulasi, semakin tinggi amplitudo sinyal semakin kecil perioda pembawa. ‘ fm -fm fc- f-fm fs fc-fs f fc F F fm 2 f fc BW=2( F+fm) fm fc- f-fm fc+fs yhud 4_one@telkom. net 6

Media transmisi - Getaran sinyal pembawa itu harus disampaikan kepada penerima Proses penyampaian ini harus dilakukan melalui suatu media Analogi dengan pembawa truk maka jalan rayanya disebut media transmisi Proses perambatan sinyal gelombang pembawa dari satu tempat ketempat lain disebut propagasi. Didalam media, carrier dalam bentuk gelombang pembawa. ( carrier wave ). yhud 4_one@telkom. net 7

Macam – macam media transmisi Kabel : ¨Pasangan kabel tembaga ¨Kabel coaxial / bawah laut ¨fiber optik Radio : ¨Radio jarak pendek ¨Radio troposcater ¨Radio Microwave ¨Satelit yhud 4_one@telkom. net 8

Pasangan kabel tembaga Kabel tembaga Mux • • Mod /Tx rx/dem Demux Terdiri dari sepasang kabel dengan berbagai ukuran diamter Redamannya besar tergantung pada diamternya Biasa digunakan untuk jarak pendek Kapasitas yang disalurkan kecil yhud 4_one@telkom. net 9

Kabel coaxial / bawah laut n n n n Contoh kabel coaxial Kabel antena TV. Redamannya < kabel tembaga biasa. Kapsitasnya penyalurannya mencapai 4000 kanal @3 KHz VBW Pada kabel laut digunakan kawat penguat karena perenggangan yang cukup besar. Rangkaian pengulang ( repeater ) untuk hubungan yg jauh jarak repeater antara 10 km dan dibutuhkan catuan listrik DC Contoh : kabel transatlantik th 1976, kapasitas 4000 @ 3 KHZ bw, maks frek 28 MHz, 1 kabel dengan diameter 2. 4 cm, repeater terbuat dari transistor berjarak 6 km. Panjang kabel = 6400 km. yhud 4_one@telkom. net 10

Kabel serat optik n step index mode Filling material Fiber optik Kevlar /penyangga Polyurethane jacket Kevlar Poliurethane jacket Coated aluminium Black polyethylene outer jacket N Gradual index mode n kabel kaca antara 1 – 10 m untuk jenis monomode dan 50 – 60 m untuk jenis multi mod n pembungkusnya 125 m tiap haspel ( gulungan) dapat membawa kabel fiber optik sampai 1 km Redaman jauh lebih kecil Jarak jangkau dapat mencapai 70 km antar repeater. n n n yhud 4_one@telkom. net 11

Propagasi lewat kabel optik n n n Index bias kaca 1, 3 – 1, 5 n = c/v c= 3. 108 m/s Jika n = 4/3 maka v=2, 25 108 m/s Panjang gel cahaya dalam kabel optik dapat 0. 8 nm, 1. 3 nm atau 1550 nm. Membawa 40. 000 VBW atau video Bebas interferensi Perambatan multi mode Step index mode Gradual index mod 2. 5 2. 0 1. 5 1. 0. 5 db/km. 8. 9 1 1. 2 1. 3 1. 4 1. 5 1. 6 1. 7 n m Redaman oleh kabel optik pada berbagai macam panjang gelombang. yhud 4_one@telkom. net 12

Perhitungan redaman dan jarak jangkau kabel optik Input serial Data source light source Konektor Light Detektor output serial data fiber optik dengan sambungan O/p pemancar = 0 d. Bm minimal power di penerima – 37 d. Bm. Kehilangan power terjadi pada: n Konektor dikedua sisi (1 d. B/sisi) 2 d. B n Margin untuk penyambungan jika putus 6 d. B n Redaman per sambungan /splicing 0, 1 d. B n Redaman fiber optik 0, 2 d. B/km n Redaman per km menjadi 0, 3 d. B/km n Maka jarak antara terminal menjadi (37– 2 -6)/0, 3=97 km yhud 4_one@telkom. net 13

Media transmisi Radio n n n pembagian frekwensi radio sbb: 3 - 30 KHz VLF 30 -300 0. 3 - 3 MHz MF 3 - 30 30 - 300 MHz VHF 0. 3 - 30 GHz SHF 30 -300 KHz MHz GHz antena Tx n n LF HF UHF EHF Rx Amplifier merubah sinyal electric menjadi sinyal gelombang elektromagnetik (Tx) atau sebaliknya (Rx) Reflektor antena berfungsi untuk mengarahkan pancaran Masalah yang selalu dibahas dalam antena adalah penguatan dan sudut pengarahan Antara transmiter dan receiver selalu ada loss karena antena penerima tidak dapat mengambil semua power yang dipancarkan yhud 4_one@telkom. net 14

Macam – maca konfigurasi antena Dipole dengan pemantul Yagi Dipole dengan pemantul dan penyearah Hpbw Parabola dengan prime focus Horn Parabola dengan casegrain yhud 4_one@telkom. net 15

Propagasi lewat ionospere n n n Ion pada lapisan ionosphere terbentuk karena sorotan sinar matahari Propagasi ionosphere dilakukan dengan pantulan oleh lapirsan ionosphere Ketika matahari terbenam maka ion akan kembali ke atom gas normal. Pada ketinggian diatas 500 km tidak ada lagi gas jadi tidak mungkin ada ionosphere. Propagasi lewat ionosphere tidak stabil dan tidak dipakai lagi. Lapisan jarak dari muka bumi F 2 250 – 500 km F 1 200 -200 Km E 90 -150 Km D 50 -90 Km Kepadatan elektron/m 3 prop. Lewat ionsopher Mengapa pada lapisan tinggi konsentrasi elektron makin tinggi. yhud 4_one@telkom. net 16

Propagasi lewat gel microwave terrestrial n n n n Hubungan disebut Line Off Sight (tanpa halangan Frekwensi Gelombang yang digunakan > 1 GHz Masalah utama yang harus diperhatikan adalah redaman hujan (rain attenuation ) dan gangguan karena pantulan serta lapisan udara yang tidak seragam. ( fading ) Jarak antara pemancar dan penerima 30 – 100 km Ketinggian antena merupakan masalah yang harus diperhitungkan. Karena menara tidaklah murah. Pembangunan bisa memakan waktu lama karena waktu untuk pembangunan site ( lokasi pemancar dan penerima ) Repeater bisa ditaruh diatas gunung tinggi yang berhutan lebat dengan menggunakan solar panel untuk tenaga listriknya yhud 4_one@telkom. net 17

Media radio lewat satelit § Satelit beredar mengelilingi bumi § Menurut hukum kepler maka waktu edar dan ketinggian satelit dapat dihitung seperti tabel disamping ini Fcp = Mm/R 2 M = 400. 000 km 3/s 2 Fcf = m v 2/R v= R ω = m R ω2 ω = 2 /T = m R 4 2/T 2 Fcp = Fcf Mm/R 2 = m R 4 2/T 2 R = 3√[100. 000 T 2/ 2] jari – jari bumi = 6370 R= 6370 + h Ketinggian (km ) 600 700 1200 1600 4000 10000 20000 35780 Fcp Fcf yhud 4_one@telkom. net Perioda putar / jam 1. 6 LEO 1. 7 LEO 1. 9 LEO 2 LEO 3 LEO 6 MEO 12 MEO 24 GSO M m 18

Satelit sebagai repeater/ stasiun pengulang n Carrier dari stasiun bumi di pancarkan ke satelit n Oleh Satelit carrier tersebut di perkuat n Dipancarkan oleh stasiun bumi secara broadcast pada frek 5925 -6425 MHz n Dipancarkan kembali kebumi secara broadcast pada frek 3700 – 4200 mhz n Gelombang yang digunakan adalah gelombang UHF / SHF yhud 4_one@telkom. net 19

Constelasi satelit di orbit • n n n • Satelit GSO adalah satelit dengan ketinggian 36000 km dan terletak Pada bidang khatulistiwa LEO < 10. 000 km MEO 10. 000 – 36. 000 km Satelit juga dapat bertindak sebagai sebuah sentral di angkasa Baik Satelit MEO atau LEO harus menggunakankan lebih dari satu satelit dan pelayanannya bersifat global. yhud 4_one@telkom. net 20

Gambar Konstelasi Satelit. yhud 4_one@telkom. net 21

HAPS ( High Altitude platform system) n n Sekarang ini muncul idea untuk membuat satelit yang bukan satelit. Tetapi terletak di atmosphere pada ketinggian 20 km disebut HAPS (High altitude Platform system ) Daerah pelayanannya menjadi terbatas 20 km 200 km yhud 4_one@telkom. net 22

Komunikasi bergerak B S M S B S MSC n n • • • hubungan antara sentral dengan pelanggan bergerak konfigurasi jaringan terdiri dari : MSC ( Master Switching Control ) BSC (Base Station Control ) BS ( Base Station ) MS ( Mobile Station ) MS dilayani langsung oleh MSC lewat BSC dan BS B S Proses perpindahan MS dari satu BS ke BS lain disebut hand over dan dilakukan oleh MSC Luas cakupan tergantung pada konsentrasi pelanggan dalam BS yhud 4_one@telkom. net 23

Komunikasi bergerak lanjutan n n frekwensi yang digunakan ~ 900 MHZ dan ~ 1800 – 2000 MHz Tiap BS dibedakan oleh daerah cakupan dank ode / frekwensi cakupan. . Luas cakupan tergantung pada konsentrasi pelanggan dalam BS. F 1 F 2 F 7 F 5 F 1 F 3 F 6 F 7 yhud 4_one@telkom. net F 1 F 6 F 3 F 7 F 1 F 6 F 2 F 5 F 4 F 7 F 1 F 6 F 3 F 2 F 5 F 4 F 2 F 5 F 6 F 4 F 7 F 3 F 2 F 7 F 1 F 6 F 4 F 7 F 5 F 4 F 2 F 6 F 3 F 5 F 4 F 3 F 4 F 2 24

Transmisi Digital § § § § § Bentuk tegangan pada analog sesuai dengan perubahan informasi Bentuk tegangan pada digital adalah bit ( tegangan tinggi “ 1” atau teg rendah “ 0”) Lebih mudah mengirim digital karena : Untuk deteksi “on” dan “OFF” mudah Pembuatan rangkaian digital lebih mudah. (Menggunakan IC VLSI) Dengan sistem koding, maka error yang terjadi selama perjalanan pada sinyal digital dapat diperbaiki. Sinyal digital dapat compress walau dengan mengorbankan kwalitas Sistem digital dapat diproses terpadu dengan sistem komputer. ( misalnya Video CD, dll) Transmisi digital lebih handal dibandingkan transmisi analog. Sinyal digital jauh lebih mudah digabungkan ( Multiplexing ) dengan sinyal dari berbagai – bagai sumber maupun tujuan dan sangat flexibel yhud 4_one@telkom. net Tegangan Analog digital 25

Merubah analog menjadi digital Continous/ analog Sistem transmisi digital menyalurkan informasi digital. n Proses sampling n Proses kwantisasi n Out put adalah sinyal digital. Jumlah sampling ~ 2 x 4000 bh/s Jumlah bit kwantisasi = 8 / sampling Maka jumlah bit perdetik adalah 2 x 4000 x 8 = 64. 000 bit /det. n ‘t Time Discrete / digital ‘t Time Sampling kwantisasi PAM 6 9 bit stream 7 4 sampling 0110 1001 0111 0100 kwantisasi /pengkodean yhud 4_one@telkom. net 26

Masalah /feature dalam transmisi digital ¨ ¨ ¨ ¨ Masalah pengkodean. BW menjadi lebih besar Error dalam kwantisasi karena yang dikodekan hanya sampling Noise / derau di sepanjang jalan Features digital Perbaikan kesalahan di penerima Kompresi Pemaketan / relay yhud 4_one@telkom. net 27

Penumpangan sinyal pada carrier sinyal tak dapat bergerak sendiri pd jarak jauh. Contoh: suara kita tak dapat sampai ke Jakarta. n Supaya sampai ke jakarta maka prosesnya sebagai berikut: - sinyal dirubah dalam bentuk sinyal listrik ( contoh : amplifier dan loud speaker ) - sinyal listrik ini juga tidak dapat sampai ke Jakarta. ( dengan cara apa? ) - sinyal listrik bisa disalurkan dengan kabel n Seberapa jauh sinyal ini dapat disalurkan lewat kabel? yhud 4_one@telkom. net 28

Penumpangan sinyal pada carrier n n n cara yang terbaik adalah menumpangkan sinyal tersebut pada gelombang. Karena gelombang dapat bergerak pada jarak yang jauh. Untuk itu salah parameter gelombang harus dirubah sesuai dengan perubahan sinyal yang mau dikirim. Contoh gelombang cahaya. Jika suatu sumber cahaya diubah – ubah intensitasnya ( terang/ gelap ) maka perubahan itu dapat diterima ditempat jauh. Contoh lain: gelombang radio, jika gelombang radio dirubah – rubah amplitudonya maka perubahan amplitudo ini dapat diterima ditempat jauh. Sebelum lanjut marilah kita mempelajari apakah gelombang itu? yhud 4_one@telkom. net 29