TKE 8329W
Sistem Transmisi Telekomunikasi Kuliah 2 – Penjamakan Digital
Indah Susilawati, S.T., M.Eng.
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Mercu Buana Yogyakarta 2009
LECTURE 2 TELECOMMUNICATION TRANSMISSION SYSTEMS
PENJAMAKAN DIGITAL Sinyal baseband digital melalui jalur gelombang mikro dan serat optik ⇒ sinyal TDM (Time Division Multiplexing) TDM meliputi: •
•
Pencuplikan beberapa kanal secara periodik -
24 kanal (sistem Amerika Utara dan Jepang)
-
30 kanal (sistem Eropa)
Penyelingan (interleaving) dengan basis waktu
Pulse Code Modulation (PCM) Pencuplikan ¾ Pencuplikan adalah proses mengukur (mengambil) nilai amplitudo sinyal pada interval waktu yang periodik ¾ Merupakan proses pertama dalam konversi analog ke digital ¾ Cuplikan adalah besarnya sinyal (tegangan atau arus) pada suatu saat tertentu ¾ Pesat pencuplikan adalah banyaknya pencuplikan setiap unit waktu tertentu Misalnya: untuk telefon, pesat pencuplikannya adalah 8 kHz dan periodenya 125 μs ¾ Dalam 1 periode pencuplikan, beberapa kanal telefon dapat diakomodasi secara berurutan, proses ini disebut TDM ¾ Sinyal tercuplik memuat informasi yang lengkap, asalkan frekuensi pencuplikan (dinotasikan dengan fs) memenuhi kriteria pencuplikan Shannon, yaitu fs ≥ 2 B dengan B adalah frekuensi tertinggi sinyal ¾ Jika fs < 2 B, maka subspektrum sinyal tercuplik akan saling tumpang-tindih (overlapping) → ada informasi yang hilang → disebut distorsi aliasing
Gambar 1 (a) spektrum sinyal input (b) spektrum sinyal tercuplik dengan fs > 2B (c) spektrum sinyal tercuplik dengan fs < 2B Kuantisasi ¾ Merupakan proses klasifikasi cuplikan sinyal ke dalam interval-interval kuantisasi ¾ Kuantisasi biasanya juga meliputi penyandian sekaligus ¾ Jangkauan kerja sinyal dibagi menjadi interval-interval kuantisasi (sebesar S) sesuai jumlah bit untuk penyandian ¾ Jumlah interval kuantisasi ditentukan dengan formula Jumlah interval = 2n Dengan n adalah jumlah bit untuk penyandian Misalnya: untuk telefon, menggunakan penyandian dengan 8 bit, maka jumlah interval kuantisasinya adalah 28 = 256
¾ Dengan demikian, besarnya interval kuantisasi dapat dirumuskan sbb: S=
Vmaks − V min 2n
¾ Ada 2 jenis kuantisasi: a) kuantisasi seragam → interval kuantisasi sama besar b) kuantisasi tak seragam → interval kuantisasi tidak sama besar -
S kecil untuk sinyal dengan level rendah
-
S besar untuk sinyal dengan level tinggi
Gambar 2 Ilustrasi proses kuantisasi dan penyandian ¾ Derau kuantisasi adalah perbedaan antara sinyal input dan output pada kuantisasi. Nilai maksimal derau kuantisasi ini adalah S/2. Bagaimana cara menurunkan derau kuantisasi?
Format Transmisi PCM Sinyal bicara → LPF → Pencuplikan → Sinyal PAM → Kuantisasi & Penyandian → Sinyal PCM
Sinyal PCM dikirim sebagai frame dan multiframe
Ada 2 jenis format transmisi yaitu: -
PCM 30 kanal (sistem Eropa)
-
PCM 24 kanal (sistem Amerika Utara dan Jepang)
Format sistem PCM 30 kanal Setiap periode 125 μs di-cuplik-kuantisasi-sandi-kan sebanyak 30 kanal Satu frame sistem PCM 30 kanal terdiri atas sinyal informasi, sinyal servis dan sinyal penjajaran Setiap frame mempunyai panjang 125 μs dan terdiri atas 32 Time Slot (TS), yaitu TS 0 sampai dengan TS 31 -
2 TS untuk penjajaran frame, bit-bit servis dan signaling (yaitu TS 0 dan TS 16)
-
30 TS untuk kanal bicara (yaitu TS 1 – 15 dan TS 17 – 31)
Pesat transmisi sistem PCM 30 kanal dapat diketahui sbb: 32 × 8 125.10 −6 32 × 8 × 10 6 = 125 = 2048 kbps = 2,048 Mbps
pesat transmisi =
Setiap 16 frame membentuk 1 multiframe sepanjang 16 × 125 μs = 2 ms
Gambar 3 Format sistem PCM 30 kanal
Format sistem PCM 24 kanal Setiap periode 125 μs di-cuplik-kuantisasi-sandi-kan sebanyak 24 kanal Satu frame sistem PCM 24 kanal terdiri atas 24 TS Setiap frame diawali dengan 1 bit penjajaran frame Setiap TS terdiri atas 8 bit -
7 bit berisi informasi dari kanal bicara
-
1 bit untuk penyandian frame (atau untuk signaling setiap 6 frame sekali)
Pesat transmisi sistem PCM 24 kanal dapat diketahui sbb: (24 × 8) + 1 125.10 −6 193 × 10 6 = 125 = 1544 kbps = 1,544 Mbps
pesat transmisi =
Setiap 12 frame membentuk 1 multiframe sepanjang 12 × 125 μs = 1,5 ms
Gambar 4 Format sistem PCM 24 kanal
Sandi Jalur (Line Codes) Sinyal PCM terdiri atas bit-bit 0 dan 1 → butuh sandi jalur yaitu cara transmisi pulsa Ada beberapa tipe sandi jalur yaitu: 1. Unipolar 2. Bipolar 3. NRZ (Non Return to Zero) 4. RZ (Return to Zero) Beberapa sandi yang umum digunakan adalah: 1. Sandi NRZ 2. Sandi RZ 3. Sandi AMI (Alternate Mark Inversion) 4. Sandi ADI (Alternate Digit Inversion) 5. Sandi HDB3 (High Density Bipolar 3) 6. Sandi CMI (Coded Mark Inversion)
Sandi NRZ Pada sinyal NRZ, pulsa untuk menyatakan bit “1” tidak kembali ke nol (Non Return to Zero = Tidak Kembali ke Nol) 100% unipolar
Gambar 5 Sandi NRZ
Sandi RZ Pada sinyal RZ, pulsa untuk menyatakan bit “1” kembali ke nol (Return to Zero = Kembali ke Nol) 50% unipolar
Gambar 6 Sandi RZ
Sandi AMI (Alternate Mark Inversion) Bit ”1” dinyatakan dengan tegangan yang berganti-ganti (alternate) antara +V dan –V Sandi bipolar
Gambar 7 Sandi AMI
Sandi ADI (Alternate Digit Inversion) Sandi ADI menginversikan (membalik) setiap bit yang kedua (genap) Bit ”0” menjadi bit ”1” Bit ”1” menjadi ”0” Tanda X menandai bit yang harus diinversi
Gambar 8 Sandi ADI
Sandi HDB3 (High Density Bipolar 3) Sandi HDB3 membatasi adanya deretan bit “0” yang panjang menjadi maksimum 3 bit saja Jika terjadi deretan bit ”0” yang lebih dari 3 bit, maka akan dicegah dengan cara mengganti satu atau dua bit ”0” tersebut dengan suatu pulsa menurut aturan yang telah ditentukan
Gambar 9 Sandi HDB3
Sandi CMI (Coded Mark Inversion) Pada sandi CMI, bit “1” dinyatakan dengan keadaan positif (+V) dan negatif (-V) secara berganti-ganti Bit ”0” dinyatakan dengan keadaan negatif untuk ½ interval bit yang pertama dan keadaan positif untuk ½ interval bit yang kedua
Gambar 10 Sandi CMI
