Topik Perkuliahan 1-2

1-1

Topik Perkuliahan minggu

Topik

1&2

Pendahuluan : elemen-elemen sistem komunikasi, representasi sinyal, spektrum, desibel? 3 &4 Saluran transmisi 5, 6, 7 Modulasi 8, 9, 10 Multipleksing 11 Dasar transmisi digital

1-2

isn’t AM and FM pretty “old stuff ” ….?  Digital is hot (and elegant !)  But why FM and AM ? Aren’t they really old and only for

our radios?

Not really... Today we use AM and FM (PM) to carry digital signals. AM is also the basis of all digital “lightwave” transmission today and FDM is the basis of “DWDM” optical networking FM (PM) is the basis of many other high performance communication systems, including when the payload is digital. And remember…..Everything is actually ANALOG ANALOG & “Linear” = High performance !

1-3

Definisi Telekomunikasi At the General Assembly of the ITU (International Telecommunication Union) at Melbourne 1988, the following definition of telecommunication has been adopted: "Telecommunication  is any transmission and/or emission and reception of signals representing signs, writing, images and sounds, or intelligence of any nature by wire, radio, optical, or other electromagnetic system".

1-4

Pendahuluan Telekomunikasi  transmisi informasi dari suatu tempat ke tempat yang lain dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Pada pembahasan berikut ini pesan (message) yang membawa informasi dalam bentuk gelombang (waveform), deretan bit (bit sequence) atau bentuk fisik lainnya dari informasi. Tujuan sistem komunikasi adalah untuk membuat replika pesan / informasi di tempat tujuan (destination) Pesan asli (original message) dapat berupa analog (spt suara) atau digital (spt teks). Pesan  bentuk analog atau digital. Transmisi  analog atau digital Pada transmisi analog terdapat beberapa kriteria kualitas (Signal-toNoise Ratio SNR, distorsi, dll) yang harus dipenuhi atau diperhatikan dalam merancang suatu sistem komunikasi. Pada transmisi digital diusahakan untuk meminimalisasi probabilitas 1-5 kesalahan (probability of error).

Perubahan kecepatan Informasi Electronic communications

sped up the rate of transmission of information,

telegraph 1850 Information took days or weeks to be transmitted

1900

1950

Information transmitted in minutes or hours

growth of telecommunications and especially computer networks

2004 huge quantities of information transmitted in a fraction of a second.

globalization phenomenon (WWW) 1-6

Kemajuan teknologi telepon first transcontinental and transatlantic Phone phone invented connections 1876

1915

Telstar (Telecommunications via satellite), Fax services, digital transmission (Tcarriers) 1948

1962

1976

1969

1919

Strowger (stepper) switch, rotary dial phones (enabling automatic connections)

Packet-switched data communications

Microwave trunk lines (Canada)

Picturefone (failed commercially)

1984

Cellular telephone

1-7

Sejarah sistem informasi Batch processing mainframes

1950

1960

Online real-time, transaction oriented systems (replaced batch processing. DBMSs become common) 1970

Data communications over phone lines (became common and mainframes became multi-user systems)

1980

PC LANs become common 1990

2000

PC revolution Networking everywhere

1-8

Perjalanan Internet Originally called ARPANET, the Internet began as a militaryacademic network 1969

1983

NSFNet created as US Internet backbone 1986

ARPANET splits: • Milnet - for military • Internet - academic, education and research purposes only

commercial access to the Internet begins 1990

1994

Government funding of the backbone ends

2001

Over 240 million servers and 400 million users 1-9

Dasar Datakom Telecommunications transmission of voice, video, data, - imply longer distances - broader term

Data Communications movement of computer information by means of electrical or optical transmission systems

convergence Broadband Communications 1-10

Elemen sistem komunikasi -1

Transmitter memproses masukan sinyal dan menghasilkan sinyal yang sesuai dengan karakteristik kanal transmisi, yang melibatkan • Modulasi (Modulation) • Pengkodean (Coding) 1-11

Elemen sistem komunikasi -2 Kanal (channel ) (media elektrik yang menjembatani jarak antara sumber dan tujuan) akan mempengaruhi sinyal sehingga memungkinkan terjadi perubahan sinyal akibat : • Atenuasi (Attenuation) • distorsi Fasa dan frekuensi • Noise (random signal) • interferensi (Interference), misalkan yang diakibatkan oleh kanal lain Receiver mereplika sinyal pesan menjadi seperti bentuk sinyal yang di transmitter (melalui penguatan sinyal [amplification], decoding, demodulasi [demodulation], filtering) dan meminimalisasi efek yang menyebabkan perubahan sinyal selama pengiriman. Mode Transmisi : 1. Simplex: transmisi satu arah (one-way) 2. Full-duplex: transmisi dua arah secara bersamaan 3. Half-duplex: transmisi dua arah secara berantian

1-12

Model telekomunikasi

– agak lengkap dr yg sebelumnya!!

Compressor/Expandor  m(t) digitalisasi oleh non-uniform quantizer Anti-Aliasing filter  m(t) large bandwidth –> eliminasi spectral folding Sampler  m(t) mjd discrete Ideal reconstruction filter  interpolasi antara sampel m(t) Encoder/decoder  encode quantizer mjd bit (dan sebaliknya) Digital processor Blocks  pemrosesan digital  (scrambling, differential encoding) Line Coder  merubah bit ke voltage signal untuk keperluan transmisi Line Decoder  menentukan sinyal yang diterima berdasarkankan voltage, dan merubahnya menjadi bit

1-13

Kanal Transmisi - contoh 1. Cables • wire pairs (ordinary telephone line) • coaxial cable 2. Radio Transmission • broadcasting (e.g.: DVB-T, DVB-S, …) • satellite transmission (GPS, Galileo) • cell networks (GSM, WCDMA) 3. Optical Fiber 4. Magnetic Tape 1-14

Keterbatasan Fisik/kanal/jalur/media transmisi Keterbatasan fundamental perancangan suatu sistem komunikasi adalah noise dan bandwidth. Noise  thermal noise (pergerakan acak muatan partikel dengan temperatur diatas nol derjat Kelvin), yang menjadi permasalahan utama untuk jarak transmisi yang semakin jauh. Setiap sistem komunikasi mempunyai bandwidth/BW tertentu. BW merupakan permasalahan yang utama ketika kecepatan transmisi ditingkatkan. BW dan kec. transmisi peningkatannya berbanding lurus. Channel capacity : B : bandwidth S/N :Signal-to-Noise Ratio (SNR) Hubungan antara BW dan SNR  Hukum Hartley-Shannon 1-15

Broadband VS Baseband  Broadband : Suatu teknik di mana data yang ditransmisi dikirimkan menggunakan isyarat pembawa (dimodulasi). Lebih dari satu isyarat pembawa dapat ditransmisikan bersama-sama, sehingga lebih dari satu isyarat dapat dikirim dengan satu media (kawat) yang sama.

 Baseband : Satu single data ditransmisikan secara langsung dengan kawat, dengan tegangan positif dan negatif. Interface RS-232 adalah salah satu contoh transmisi baseband 1-16

Modulasi -1 Modulasi  2 bentuk gelombang : Sinyal yang dimodulasi (modulating signal) yang merepresentasikan pesan (message) sinyal pembawa (carrier).

Contoh : modulasi amplitudo (amplitude modulation) menggunakan sinusoidal dan pulse train sebagai gel. pembawa (carrier). Pesan (message) terlihat pada selubung (envelope) dari sinyal yang termodulasi (modulated signal). Pada receiver, pesan/message dapat diperoleh kembali dengan mendemodulasi (demodulation) sinyal. 1-17

Modulasi - 2 Pada umumnya frekuensi sinyal pembawa (carrier) lebih tinggi dari frekuensi tertinggi sinyal yang dimodulasi (modulating Signal). contoh : spektrum dari sinyal yang dimodulasi (modulated signal) terdiri dari komponen frekuensi yang terkelompok disekitar gelo. pembawa (carrier frequency).

Modulasi  frequency translation. 1-18

Benefit modulasi - 1 1. Modulasi untuk efisiensi transmisi Efisiensi  tergantung pada frekuensi sinyal efisien line-of-sight propagasi radio membutuhkan antena dengan dimensi fisik 1/10 dari panjang gelombang sinyal (signal wavelength). contoh : transmisi sinyal audio 100 Hz yang tdk dimodulasi membutuhkan antenna sepanjang 300 km, dan apabila sinyal dimodulasi pada gel carrier 100 MHz membutuhkan panjang antena sekitar 1 m.

v f = λ 2.

λ  panjang gelombang (m) f  frekuensi (Hz) v  cepat rambat gelombang (m/s)

Modulasi untuk penunjukkan/alokasi frekuensi masing-masing stasiun radio/TV mempunyai alokasi frekuensi yang telah ditentukan oleh suatu badan/regulator yang mengatur alokasi frekuensi. Alokasi frekuensi juga menggunakan filtering. Frekuensi Radio dialokasikan sesuai dengan perjanjian dunia (WRC / world radio conference dibawah ITU / international telecommunication Union, utk Indonesia  dept. postel)

1-19

Benefit modulasi - 2 3. Multipleksing penggabungan beberapa sinyal yang dilewatkan dalam satu kanal jika frek. Pembawa (carrier) berlainan (frequency division multiplexing/FDM). 4. Modulasi juga bisa mengatasi keterbatasan hardware Perancangan suatu sistem komunikasi memungkinkan dibatasi oleh biaya dan ketersediaan hardware, kinerja perangkat sering tergantung pada frekwensi yang teribat. Modulasi memungkinkan perancangan sistem komunikasi menempatkan sinyal tertentu pada suatu range frekuensi untuk menghindari keterbatasan hardware.

1-20

Spektrum Elektromagnetik

Above "light" frequencies used by optical communications comes ultra-violet, X-rays, and eventually cosmic rays. They're all electromagnet radiation, mathematically the same. Thank Maxwell for showing this.

1-21

Contoh alokasi frekuensi –

dikit dr negara org

1-22

Coding  memproses pesan (message signal) untuk meningkatkan kualitas

komunikasi digital

Decoding proses inverse dari coding • Channel coding (teknik yang digunakan untuk mengatur redudansi untuk peningkatan reliabilitas kinerja pada kanal). • Source coding (teknik yang digunakan untuk menurunkan redudansi pada sinyal untuk efisiensi) Contoh : 1. ASCII-code: coding of the alphanumerical characters to binary data. 2. Kapasitas transmisi dapat ditingkatkan dengan mengirim tingkatan level simbol 2M untuk mewakili binary code words dengan panjang M (source coding). 3. Penambahan digitk ekstra untuk cek masing-masing binary code word yang dapat dideteksi tau dikoreksi kesalahan yang sering terjadi pada receiver (channel coding).

1-23

Pembahasan berikutnya :  Media transmisi

Be prepare……!!!!!!

1-41