Modul.03 Transmisi Telekomunikasi

1. Modul.03 Transmisi Telekomunikasi by : Yasdinul Huda Lab Elektronika Komunikasi – FT UNP Yhud4_one@telkom.net yhud4_one@telkom.net

2. SOURCE 1 VBW UP CONV AMPLIFIER MULTIPLEX MODULASI SOURCE N VBW DELVERY DOWN CONV AMPLIFIER DE MUX DEMODU LASI DELVERY TRANSMISI Media transmisi yhud4_one@telkom.net

3. amplitudo • gambaran distribusi daya • 85 % pada suara normal manusia. • 10% • 5% • .5K 1 K 2K 4K 8K 16 K Hz VBW dB 0 -10 -20 respons telinga -30 -40 -50 .2K 1 K 2K 4K Hz yhud4_one@telkom.net

4. KWALITAS TRANSMISI M u x M o d Up conv. A M P A M P Down con DEMODULASI DEMUX Noise yang masuk kedalam system transmisi Analog C/N S/N Digital Atau BER yhud4_one@telkom.net

5. MODULASI SINYAL CARRIER / PEMBAWA • Y = A sin (  t +  )  = 2  f t MODULASI AM • Y = A(1 + kas) sin (  t +  ) MODULASI FM • Y = A sin [ (1 + kas)t +  ] MODULASI PHASA • Y = A sin [  t + (1 + kas) ] yhud4_one@telkom.net

6. Sinyal pemodulasi pembawa Gelombang pembawa yang telah dimodulasi, semakin tinggi amplitudo sinyal semakin kecil perioda pembawa. ‘ fm  F F fm BW=2(F+fm) -fm 2 f fm fc-f-fm fc fc-f-fm fs fc-fs f fc fc+fs SINYAL MODULASI • AM yhud4_one@telkom.net

7. Media transmisi Getaran sinyal pembawa itu harus disampaikan kepada penerima Proses penyampaian ini harus dilakukan melalui suatu media Analogi dengan pembawa truk maka 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 ). yhud4_one@telkom.net

8. Macam – macam media transmisi Radio : • Radio jarak pendek • Radio troposcater • Radio Microwave • Satelit Kabel : • Pasangan kabel tembaga • Kabel coaxial / bawah laut • fiber optik yhud4_one@telkom.net

9. Kabel tembaga Mux Mod /Tx rx/dem Demux Pasangan kabel tembaga • Terdiri dari sepasang kabel dengan berbagai ukuran diamter • Redamannya besar tergantung pada diamternya • Biasa digunakan untuk jarak pendek • Kapasitas yang disalurkan kecil yhud4_one@telkom.net

10. Kabel coaxial / bawah laut • 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. yhud4_one@telkom.net

11. n step index mode N Gradual index mode Filling material Fiber optik Kevlar /penyangga Polyurethane jacket Kevlar Poliurethane jacket Coated aluminium Black polyethylene outer jacket Kabel serat optik • kabel kaca antara 1 – 10 m untuk jenis monomode dan 50 – 60 m untuk jenis multi mod • 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. yhud4_one@telkom.net

12. 2.5 2.0 1.5 1.0 .5 db/km .8 .9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 n m Redaman oleh kabel optik pada berbagai macam panjang gelombang. Propagasi lewat kabel optik Perambatan multi mode • 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 Step index mode Gradual index mod yhud4_one@telkom.net

13. Konektor Input serial light Light output Data source source Detektor serial data fiber optik dengan sambungan Perhitungan redaman dan jarak jangkau kabel optik O/p pemancar = 0 dBm minimal power di penerima –37dBm. Kehilangan power terjadi pada: • Konektor dikedua sisi (1 dB/sisi) 2 dB • Margin untuk penyambungan jika putus 6 dB • Redaman per sambungan /splicing 0,1 dB • Redaman fiber optik 0,2 dB/km • Redaman per km menjadi 0,3 dB/km • Maka jarak antara terminal menjadi (37–2-6)/0,3=97 km yhud4_one@telkom.net

14. Media transmisi Radio • pembagian frekwensi radio sbb: • 3 - 30 KHz VLF 30 -300 KHz LF • 0.3 - 3 MHz MF 3 - 30 MHz HF • 30 - 300 MHz VHF 0.3 - 3 GHz UHF • 3 - 30 GHz SHF 30 -300 GHz EHF antena Tx 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 yhud4_one@telkom.net

15. Hpbw Parabola dengan prime focus Parabola dengan casegrain Dipole Dipole dengan pemantul Yagi Dipole dengan pemantul dan penyearah Horn Macam – maca konfigurasi antena yhud4_one@telkom.net

16. Propagasi lewat ionospere • 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 • F2 250 – 500 km • F1 200-200 Km • E 90-150 Km • D 50-90 Km • Kepadatan elektron/m3 prop. Lewat ionsopher • Mengapa pada lapisan tinggi konsentrasi elektron makin tinggi. yhud4_one@telkom.net

17. Propagasi lewat gel microwave terrestrial • 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 yhud4_one@telkom.net

18. Fcp Fcf M m 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/R2 •  M = 400. 000 km3/s2 • Fcf = m v2/R v= R ω • = m R ω2 ω = 2/T • = m R 42/T2 • Fcp = Fcf  Mm/R2 = m R 42/T2 • R = 3√[100.000 T2/2] • jari – jari bumi = 6370 • R= 6370 + h Ketinggian (km ) Perioda putar / jam 600 1.6 LEO 700 1.7 LEO 1200 1.9 LEO 1600 2 LEO 4000 3 LEO 10000 6 MEO 20000 12 MEO 35780 24 GSO yhud4_one@telkom.net

19. Satelit sebagai repeater/ stasiun pengulang • Carrier dari stasiun bumi di pancarkan ke satelit • Oleh Satelit carrier tersebut di perkuat • Dipancarkan oleh stasiun bumi secara broadcast pada frek 5925-6425 MHz • Dipancarkan kembali kebumi secara broadcast pada frek 3700 – 4200 mhz • Gelombang yang digunakan adalah gelombang UHF / SHF yhud4_one@telkom.net

20. Constelasi satelit di orbit • 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. yhud4_one@telkom.net

21. Gambar Konstelasi Satelit. yhud4_one@telkom.net

22. HAPS ( High Altitude platform system) • 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 yhud4_one@telkom.net

23. BS MS BS M S C BS BSC Komunikasi bergerak • 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 • Proses perpindahan MS dari satu BS ke BS lain disebut hand over dan dilakukan oleh MSC • Luas cakupan tergantung pada konsentrasi pelanggan dalam BS yhud4_one@telkom.net

24. F 3 F 5 F 7 F 4 F 5 F 1 F 4 F 2 F 2 F 1 F 4 F6 F 7 F 3 F 2 F6 F 5 F 7 F6 F 3 F 1 F 5 F 4 F 3 F 2 F 1 F 5 F 4 F 7 F 2 F6 F 1 F6 F 3 F 2 F 7 F 3 F 7 F 5 F 4 F 5 F 1 F 3 F 4 F6 F 1 F 4 F 2 F6 F 2 F 7 Komunikasi bergerak lanjutan • 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. yhud4_one@telkom.net

25. Tegangan Analog digital 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 yhud4_one@telkom.net

26. Sampling kwantisasi Continous/ analog 6 9 7 4 sampling 0110 1001 0111 0100kwantisasi /pengkodean ‘t  Time Discrete / digital ‘t  Time PAM bit stream Merubah analog menjadi digital • Sistem transmisi digital menyalurkan informasi digital. • Proses sampling • Proses kwantisasi • Out put adalah sinyal digital. Jumlah sampling ~ 2 x 4000 bh/s Jumlah bit kwantisasi = 8 / sampling Maka jumlah bit perdetik adalah 2 x 4000x 8 = 64.000 bit /det. yhud4_one@telkom.net

27. 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 yhud4_one@telkom.net

28. Penumpangan sinyal pada carrier • sinyal tak dapat bergerak sendiri pd jarak jauh. Contoh: suara kita tak dapat sampai ke Jakarta. • 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 Seberapa jauh sinyal ini dapat disalurkan lewat kabel? yhud4_one@telkom.net

29. Penumpangan sinyal pada carrier • 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? yhud4_one@telkom.net