SISTEM KOMUNIKASI S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELEMATIKA TELKOM PURWOKERTO 2015
Definisi Sistem Komunikasi
Komunikasi • Proses pertukaran informasi, biasanya menggunakan bentukbentuk penyampaian yang umum (percakapan, tulisan, tanda/isyarat) • Memungkinkan seseorang dapat berinteraksi dengan orang lain untuk bertukar pengetahuan, pengalaman atau informasi lainnya yang perlu disampaikan. informasi
Telekomunikasi • Komunikasi melalui jarak jauh informasi
jarak
informasi
• Perlu cara agar melalui jarak tsb informasi dapat disampaikan (biasanya dua arah)
Sistem Komunikasi • Sistem yang terdiri dari segenap perangkat telekomunikasi yang dapat menghubungkan pemakainya (umumnya manusia) dengan pemakai lain, yang lokasinya berjauhan, sehingga kedua pemakai tersebut dapat saling bertukar informasi (dengan cara bicara, menulis, manggambar, atau mengetik pada saat itu juga).
• Fungsi dari sistem komunikasi adalah mentransmisikan ‘messages’ yang dihasilkan dari sumber informasi ke tujuan, dengan kecepatan tinggi dan seakurat mungkin.
Beberapa contoh sistem komunikasi • Sistem komunikasi sederhana
• Sistem komunikasi modern
Sistem komunikasi saat ini:
Radio dan TV broadcasting.
Public Switched Network (PSTN).
Telepon Selular.
Jaringan komputer WLAN, dan Internet).
Sistem satelit.
Sistem High Altitude Platform Station (HAPS).
Telephone
(LAN,
PSTN
Seluler BASE STATION
Daerah geografis dibagi-bagi ke dalam wilayah kecil yang dinamakan sel menerima sinyal dari Base Transceiver Station (BTS). Teknik pengulangan frekuensi (FDMA), time slot (TDMA), kode (CDMA) digunakan sebagai teknologi akses user ke dalam jaringan. Terjadi interferensi co-channel akibat pemakaian ulang baik frekuensi, time slot, maupun kode. Memiliki sifat hand off dan roaming baik intra operator maupun inter operator baik regional maupun internasional
Local Area Network (LAN) 01011011 0101
0101 1011 01011011 1011
LANs menghubungkan komputer “local” Membagi-bagi data ke dalam paket Packet switching (tidak ada kanal dedicated) Memiliki protokol untuk access,routing, dll.
Standar WLAN 01011011
0101
1011 Internet Access Point
802.11b (Generasi tua) Standard untuk 2.4GHz ISM band (80 MHz) Direct sequence spread spectrum Kecepatan 1.6-10 Mbps, jarak sekitar 500 ft
802.11a (Generasi baru) Standard untuk 5GHz NII band (300 MHz) OFDM with time division Kecepatan sampai dengan 54 Mbps, jarak sekitar 100 ft Sama dengan HiperLAN di Eropa
802.11g (Generasi lebih baru) Standard di band 2.4 GHz OFDM Kecepatan sampai dengan 54 Mbps, jarak sekitar 200 ft
Sistem Satelit
Mengkover area sangat besar
Jenis orbit: GEOs (39.000 Km), LEOs (2000 Km), MEO (10.000-20.000 km)
Optimum untuk transmisi satu arah misalnya boradcasting (DAB, DVB, dll) Digunakan pula untuk transmisi 2 arah seperti telepon, internet, komunikasi data.
700 - 36.000 km Di atas ground
Sistem Komunikasi di Masa Depan
Nth Generation Cellular Nth Generation WLANs Nth Generation Internet Wireless Entertainment Sensor Networks Smart Homes/Appliances Automated Cars/Factories Telemedicine/Learning All this and more…
Model Sistem Komunikasi
Keterangan : • Transduser : mengubah suatu bentuk sinyal ke bentuk sinyal yang lain. Misalnya mikropon, kamera video, speaker. • Transmitter / pemancar : memproses dan memodifikasi sinyal input agar dapat di transmisikan sesuai dengan karakteristik kanal komunikasi supaya mendapatkan transmisi yg efisien. Operasi yang dilakukan pada bagian pemancar antara lain : multiplexing, penguatan, penyaringan dan modulasi.
Metoda Modulasi Modulasi dan coding digunakan pada sistem komunikasi pada bagian pemancar untuk mencapai komunikasi yang efisien.
Modulasi melibatkan sinyal pemodulasi (yaitu sumber informasi) dan sinyal carrier (pembawa sinusoidal atau pulsa).
Frekuensi seinyal pembawa jauh lebih tinggi dibandingkan dengan frekuensi sinyal pemodulasi.
Dengan begitu sering juga proses modulasi disebut sebagai translasi frekuensi.
Misalnya sinyal suara (sinyal pemodulasi) dengan frekuensi 3003400 Hz dibawa oleh pembawa di frekuensi 600 kHz (pembawa sinusoidal).
Terdapat juga pembawa berupa pulsa disebut modulasi pulsa, contoh (PAM, PWM, PPM).
Aplikasi Modulasi dan Keuntungannya
Transmisi lebih efisien. Komunikasi radio membutuhkan antena dengan dimensi fisik 1/10 panjang gelombang sinyal. Sinyal suara yg tak dimodulsi membutuhkan panjang antena sekitar 8,8 km (tidak efisien).
Hardware lebih efisien Dapat membatasi bandwidth sinyal, fractional bandwidth (perbandingan bandwidth sinyal terhadap frekuensi center) 1- 10 %.
Mengurangi derau dan interferensi Derau putih memiliki bandwidth sangat lebar, dengan modulasi derau putih menjadi derau narrowband.
Dapat dilakukan frequency asignment.
Multiplexing
Spektrum ELektromagnetik
Contd..
• Receiver / penerima : mengambil kembali sinyal informasi yang ditransmisikan melalui kanal komunikasi. Proses yang dilakukan pada bagian penerima antara lain : demodulasi, demultiplexing, penguatan dan penyaringan. • Kanal komunikasi adalah media elektrik yang menjembatani jarak antara sumber informasi dan tujuan (penerima). Media ini bisa berupa kawat tembaga, kabel koaksial, udara (radio), serat optik atau media lainnya
Mode Komunikasi 1. Broadcasting Satu pemancar dengan banyak penerima. Sinyal pesan mengalir hanya ke satu arah (ke penerima).
2. Point to Point Komunikasi antara satu lokasi dan satu lokasi lain. Masing-masing lokasi memiliki pemancar dan penerima (transceiver). Metoda transmisi: Half duplex atau Full duplex.
3. Network Interkoneksi sistem komunikasi. Komunikasi membutuhkan semacam protokol.
Transmisi Analog dan Digital
Kategori Sistem Komunikasi Berdasarkan type modulasi yang digunakan dan sifat keluaran dari sumber informasi, sistem komunikasi dapat dibagi dalam tiga kategori :
• Sistem komunikasi analog : Mentransmisikan informasi analog dengan sistem modulasi analog
• Sistem komunikasi digital : Mentransmisikan informasi digital dengan sistem modulasi digital
• Sistem komunikasi hybrid : Menggunakan sistem modulasi digital untuk mentransmisikan ‘message signal’ analog yang telah diubah ke dalam format digital (melalui proses sampling dan kuantisasi)
Sinyal Analog Jangkauan transmisi dapat mencapai jarak yang jauh, Sinyal ini rentan terhadap noise. Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar, yaitu : Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog. Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satu detik. Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.
• Amplitudo
• Frekuensi
• Phasa
Karakteristik sinyal analog – Rentan terhadap Noise – Signal yang diterima diproses dengan diulang dan diamplifikasi – Mudah terjadi crosstalk – Bentuk sinyal kontinyu – Kualitas signal diukur dengan SNR (Signal to Noise Ratio)
Sinyal digital • Signal Digital disebut juga signal diskret. Signal ini tersusun atas dua keadaan yang dikenal dengan bit yaitu keadaan 0 dan keadaan 1.
• Karakteristik sinyal digital
– Tahan terhadap noise – Proses regenerasi dilakukan bagi signal yang diterima – Bebas crosstalk – Bentuk sinyal diskrit – Kualitas signal diukur BER (Bit Error rate)
• Konversi analog ke digital
•
Pada transmisis analog, semua komponen beroperasi dalam sinyal analog, demikian juga pada transmisi digital, semua komponen beroperasi dalam sinyal digital.
• Pada suatu jaringan, bisa saja terdapat kedua jenis transmisi yaitu analog dan digital. • Untuk itu diperlukan suatu alat konversi dari analog ke digital ataupun sebaliknya. • Modem adalah alat yang digunakan agar data digital dapat di transmisikan melalui transmisi analog.
• Codec adalah alat yang digunakan agar data analog dapat ditransmisikan melalui transmisi digital.
Metode Transmisi
1. Mode Simplex : mode transmisi satu arah, dimana satu bagian hanya sebagai pengirim dan satu bagian lain hanya sebagai penerima. Contoh : Komunikasi antara keyboard dan PC, broadcast televisi, dll.
2. Mode Half Duplex : Komunikasi data dua arah. Tetapi komunikasi data 2 arah tidak terbangun dalam satu waktu, akan tetapi terjadi secara bergantian. Contoh transmisi ini adalah printer, modem, walkie talkie dll.
3. Full Duplex : Komunikasi data dua arah yang dilakukan secara simultan dalam satu waktu. Dua perangkat komunikasi dapat berlaku sebagai pengirim dan penerima dalam satu waktu. Contoh : telepon
Gangguan pada transmisi • Secara garis besar, gangguan pada transmisi ada tiga hal yaitu , Atenuasi ( redaman) Distorsi Noise (derau) Atenuasi (redaman) • Setiap kanal transmisi menyumbangkan sejumlah redaman sehingga daya sinyal akan semakin berkurang seiring dengan bertambahnya jarak kanal transmisi.
• Atenuasi membawa tiga pertimbangan untuk membangun suatu transmisi, diantaranya : 1. Sinyal diterima harus cukup kuat sehingga arus elektronik pada receiver bisa mendeteksi sinyal . 2. Sinyal harus harus mempertahankan level yang lebih tinggi dibanding derau yang diterima tanpa error . 3. Atenuasi merupakan fungsi frekuensi yang meninggkat.
• Contoh: atenuasi / redaman pada saluran transmisi kabel
Distorsi tunda • Distorsi terjadi akibat kecepatan penyebaran sebuah sinyal melewati medium transmisi berbeda dengan frekuensi. • Untuk sebuah sinyal, kecepatan cenderung tinggi didekat pusat frekuensi dan turun mengarah pada kedua sisi band. • Sehingga berbagai komponen frekuensi suatu sinyal akan mencapai receiver pada waktu yang berlainan, dan mengakibatkan fasenya berubah diantara frekuensi yang berbeda-beda.
Noise (derau) • Noise merupakan suatu sinyal tambahan yang tidak diinginkan yang akan mengganggu sinyal informasi pada sisi penerima. • Noise bisa berasal dari eksternal ataupun internal kanal. • Noise eksternal seperti : interferensi sinyal dari saluran transmisi terdekat, sinyal dari kontak sakelar peralatan listrik, radiasi pengapian pada mobil, cahaya petir dll. • Noise internal seperti : gerakan elektron akibat temperatur pd konduktor
Kesimpulan 1. Sistem komunikasi adalah proses pertukaran informasi melalui kanal komunikasi antara Transmitter (Tx) dengan Receiver (Rx). 2. Terdapat banyak jenis sistem komunikasi yang membawa atau menyalurkan jenis informasi yang berbeda-beda. 3. Tantangan disain termasuk hardware/software, sistem, dan jaringan. 4. Tujuan sistem komunikasi adalah membentuk replika sinyal informasi di Rx persis seperti di Tx. 5. Fokus dari mata kuliah Sistem Komunikasi adalah mempelajari prinsip kerja dan kinerja modulasi gelombang kontinyu linier, eksponensial, dan modulasi pulsa.
