Uncategorized

Dasar-Dasar Sistem Telekomunikasi

Telekomunikasi merupakan kebutuhan penting bagi manusia dewasa ini. Teknologi di bidang telekomunikasi berkembang sangat pesat dari waktu ke waktu, sehingga diperlukan pengetahuan yang komprehensif mengenai teknologi telekomunikasi dan perkembangannya.

Pengetahuan mengenai teknik telekomunikasi sangatlah penting, karena :

  1. Banyaknya aplikasi di bidang telekomunikasi
  2. Pesatnya perkembangan teknik telekomunikasi
  3. Perlunya kemudahan bagi pengguna
  4. Perlunya nilai informasi yang akurat
  5. Kapasitas kanal dan memori yang terbatas
  6. Banyaknya permasalahan real pada bidang telekomunikasi yang harus dianalisis dan diselesaikan

Definisi

  • Sejarah telekomunikasi di dunia ini diawali dengan adanya penemuan telegraph tahun 1837 di Inggris, telegraph tahun 1845 di Perancis, dan Alexander Graham Bell memperkenalkan telepon pada bulan Maret 1876.
  • Istilah ‘tele’ berasal dari bahasa Yunani yang berarti jauh, sehingga istilah telekomunikasi berarti komunikasi jarak jauh, dan istilah lain berikut: Telephone > pembicaraan jarak jauh, Televisi  > penglihatan jarak jauh, Telegraph > tulisan jarak jauh
  • Dalam telekomunikasi suatu bentuk ‘informasi’ atau ‘berita’ diubah menjadi bentuk isyarat yang dapat disampaikan ke tujuan tertentu. Selanjutnya di tempat tujuan, isyarat tersebut diubah kembali ke bentuk yang diinginkan.
  • Tujuan Telekomunikasi yaitu untuk menyampaikan informasi dari suatu lokasi (pengirim) ke lokasi lainnya (penerima). Telekomunikasi juga dapat diartikan sebagai proses pentransmisian suatu pesan di antara dua lokasi yang berjauhan. Namun seiring perkembangannya, telekomunikasi tidak harus dilakukan untuk jarak yang jauh. Dengan demikian telekomunikasi dapat dipahami sebagai proses penyampaian informasi menggunakan media tertentu dari pengirim ke penerima.
  • Bentuk-bentuk informasi data yang disampaikan dapat berbentuk pesan (message) yang berupa: Suara, Gambar (grafik, diagram, citra), Data, dan Video.
  • Jaringan telepon, sampai tahun dengan 1980-an, masih bersifat analog. Informasi data harus diubah dulu ke isyarat yang sesuai dengan isyarat analog. Namun saat ini komunikasi data berkembang pesat, punya jaringan tersendiri. Suara dapat dikonversi menjadi isyarat digital dan data bisa tetap ditransmisi dalam bentuk digital.

Transmisi Baseband dan Transmisi Broadband

Transmisi Baseband

Pada transmisi Baseband  satu single data ditransmisikan secara langsung melalui media transmisi satu channel seperti kabel atau  kawat, dengan tegangan positif dan negatif. Pengiriman data tergantung pada jarak transmisi dan kualitas media yang digunakan.

Kelebihan Transmisi Baseband

  1. Biaya relatif murah (untuk area tertentu)
  2. Bentuk teknologinya sederhana
  3. Mudah dalam instalasi dan pemeliharaan

Kekurangan Transmisi Baseband

  1. Kapasitas pengiriman terbatas
  2. Untuk area yang luas dibutuhkan biaya yang relatif mahal
  3. Perlu diperhatikan sambungan kabel

Transmisi Broadband

Pada transmisi Broadband, lebih dari satu isyarat (informasi) dapat ditransmisikan bersama-sama, dengan satu media yang sama, atau dengan media frekuensi radio atau satelit. Broadband merupakan suatu teknik yang menggunakan cara bahwa data dikirimkan dengan menggunakan teknik modulasi atau dibawa oleh isyarat pembawa (carrier).

Kelebihan Transmisi Broadband

  1. Kapasitas pengiriman cukup tinggi, karena memiliki beberapa frekuensi pembawa.
  2. Untuk transmisi Broadband dengan media frekuensi radio atau satelit, maka daerah jangkauan lebih luas

Kekurangan Transmisi Broadband

  1. Waktu tunda relatif lebih besar karena dilakukan modulasi dan demodulasi
  2. Instalasi dan pemeliharaan relatif lebih sulit

Komponen Sistem Komunikasi

Secara umum komponen sistem komunikasi terdiri dari : (1) Pengirim (transmitter), (2) Kanal transmisi (tansmission channel), dan (3) Penerima (receiver)

Pengirim (transmitter) berfungsi untuk memroses isyarat input untuk menghasilkan isyarat yang ditransmisikan dalam bentuk  sesuai karakteristik kanal atau media yang digunakan. Proses yang terjadi pada pengirim antara lain: isyarat asli diubah oleh transduser menjadi isyarat listrik, kemudian disandikan oleh  encoder dan dimodulasikan dengan isyarat pembawa oleh modulator,  setelah itu dikuatkan oleh amplifier. Setelah isyarat dalam bentuk sesuai karakteristik kanal maka isyarat siap untuk dikirimkan.
Kanal transmisi (transmission channels) merupakan media elektris yang menjembatani antara sumber dengan tujuan, yang dapat berupa kabel koaksial, serat optis, gelombang radio, dan lain-lain. Tiap-tiap kanal mempunyai sifat masing-masing mengenai bandwidth, kapasitas kanal, kecepatan, rugi-rugi, kemudahan instalasi, dan lain-lain.
Penerima (receiver) pada dasarnya memroses isyarat yang datang sehingga menjadi isyarat yang diinginkan. Proses yang terjadi pada penerima adalah kebalikan proses pada pengirim. Proses yang terjadi antara lain adalah isyarat yang diterima diubah oleh transduser menjadi isyarat listrik, kemudian di-awasandikan oleh decoder dan didemodulasikan oleh demodulator serta dikuatkan kembali oleh amplifier. Setelah isyarat dalam bentuk yang sesuai dengan yang diinginkan maka isyarat tersebut siap untuk dinikmati oleh penerima.
Suatu saat terdapat stasiun yang berfungsi sebagai pengirim maupun penerima, seperti BTS (Base Transceiver Station)

Sifat Sistem Komunikasi yang Diinginkan

  1. Mengirim data dalam jumlah besar
  2. Mengirim data dengan kecepatan tinggi
  3. Derau sekecil mungkin
  4. Tunda sekecil mungkin
  5. Biaya yang rendah
  6. Mempunyai jangkauannya luas
  7. Mudah dalam penggunaan
  8. Bersifat dinamis dan inovatif

Mode Transmisi

Mode transmisi dapat dibedakan menjadi:

  1. Transmisi Simplex : komunikasi satu arah
  2. Transmisi Half duplex : komunikasi dua arah, tetapi bergantian; tidak bersamaan
  3. Transmisi Full Duplex : komunikasi dua arah secara bersamaan

Time & Frequency Domain

Secara fisik, semua isyarat tergantung waktu (time dependent). Isyarat-isyarat tersebut direpresentasikan sebagai fungsi time-domain. Tetapi isyarat-isyarat tersebut juga dapat digambarkan dalam kawasan frekuensi (Frequency spectrum). Sarana matematis yang mengkonversi isyarat-isyarat dari Time Domain ke Frequency domain adalah : Fourier Series (periodic signal) dan Fourier Transforms (non-periodic signal).

Topologi Jaringan

Topologi jaringan adalah pola terhubungnya antar terminal dalam suatu jaringan. Pola ini berhubungan erat dengan metode akses dan media transmisi yang digunakan.

a. Topologi Jala (Mesh Network)

Setiap pengguna terhubung ke semua pengguna yang lain dengan masing-masing satu kabel/kawat. Untuk berkomunikasi dengan yang lain, seorang pengguna menyambungkan pesawatnya dengan kawat yang menuju ke tujuannya tersebut.

b. Bintang (Star Network)

Setiap pesawat terhubung ke titik sentral dengan satu kawat. Tidak praktis jika penggunanya banyak sekali. Penyelesaian dengan bintang berseri (series of interconnected star network), yakni setiap central point terhubung lagi ke central yang lebih besar (Extended Star Network).

Kiri : Topologi Mesh, Kanan : Topologi Star

c. Ring

Menggunakan hubungan antar terminal berbentuk melingkar. Setiap informasi yang diterima, diperiksa alamatnya oleh terminal yang dilewatinya, jika bukan untuknya, informasi dilewatkan sampai menemukan alamat yang benar. Setiap terminal dalam topologi ini sangat tergantung, sehingga jika terjadi kerusakan pada salah satunya maka seluruh jaringan akan terganggu.

d. Bus

Semua terminal terhubung ke jalur komunikasi. Informasi yang dikirim akan melewati semua terminal pada jalur tersebut.Bedanya dengan topologi Ring adalah bahwa kedua terminal yang di ujung tidak dihubungkan.

Isyarat, Kanal, dan Jaringan Komunikasi

Isyarat Komunikasi merupakan bentuk yang dikirim dan diterima, yang mengandung informasi tertentu. Komunikasi yang ideal seharusnya dapat menjaga keaslian informasi dengan error yang dapat ditolerir.

Kanal Komunikasi, pemilihan kanal komunikasi yang tepat sangat menentukan keberlangsungan dan kualitas komunikasi yang terjadi. Namun perlu dipertimbangkan juga dari sisi efektifitas dan efisiensi, sehingga penyediaan kanal tidak terlalu berlebihan dan dapat menimbulkan pemborosan. Kanal komunikasi dibedakan atas:

1. Sistem gelombang terpandu, menggunakan media fisik, seperti :

  1. Twisted Pair Cable [ UTP, STP, 10BaseT]
  2. Coaxial Cable [thin-coax, thick-coax]
  3. Optical Fibers [OC-3, OC-12, OC-48]

2. Sistem radio, dengan gelombang elektromagnetis

Spektrum Gelombang Radio

 Jaringan Komunikasi

Dewasa ini perkembangan jaringan komunikasi sangat pesat, dengan topologi jaringan yang bermacam-macam, sesuai  kebutuhan. Pada zaman dahulu jaringan berupa fully connected network, yakni setiap pengguna terhubung penuh dengan pengguna lain. Namun karena untuk pengguna yang semakin banyak maka ini sudah tidak efektif lagi, sehingga kemudian diterapkan sistem switching. Pada sistem ini setiap pengguna terhubung ke sistem switching, dan sistem switching inilah yang bertugas untuk menghubungkan ataupun memutus hubungan sesuai dengan permintaan pengguna. Seiring perkembangan sistem ini juga berkembang dari sistem switching yang manual (melalui operator manusia) sampai menjadi sistem switching yang otomatis. Berikut akan ditunjukkan beberapa spektrum gelombang elektromagnetis :

Gangguan pada Sistem Komunikasi

Penting diketahui bahwa karena beberapa keterbatasan pada sisi pengirim serta penerima, ataupun karena media yang digunakan, maka pada sistem komunikasi dapat terjadi gangguan yang berupa derau (noise) ataupun kerusakan isyarat berupa distorsi, atenuasi, dan lain-lain. Hal ini merupakan akibat yang tidak diinginkan, sehingga harus diminimalkan dalam perencanaan.

Teorema Shannon-Hartley

Kapasitas kanal dengan band terbatas dapat dinyatakan dalam persamaan berikut :

C = B log2 (1 + S/N)

dengan  C  = kapasitas kanal (bit/detik), B = bandwidth kanal (Hz), S/N = Signal to Noise Ratio

Teorema ini nantinya akan mendasari beberapa teknik dalam sistem komunikasi.