Teknik Transmisi Telekomunikasi Pada Komunikasi Data

Memahami Teknik Transmisi Telekomunikasi pada Komunikasi Data - Penyampaian informasi dalam telekomunikasi dapat dianalogikan dengan penyampaian atau perpindahan barang dari satu tempat ketempat yang lain.

1. Analogi Telekomunikasi (Transmisi) dengan Penghantaran Barang

Penyampaian informasi dalam telekomunikasi dapat dianalogikan dengan penyampaian atau perpindahan barang dari satu tempat ketempat yang lain.

Barang yang dikirim diberikan kepada perusahaan jasa transportasi. oleh perusahaan jasa transportasi barang tsbtersebut dikodekan dan di paking. Jika ukuran dan bentuk objek. (VBW)

1. Yang dikirim tidak sesuai / efisien untuk dikirim maka dilakukan perubahan bentuk / pemotongan seijin / dengan persetujuan pemilik barang. Jika pemilik barang mengin ginkan tidak adanya pemotongan maka semuanya akan dikirim apa adanya dengan satu kontainer khusus yang disewa sendirian. Ini disebut sewa borongan. ( leased channel ). Dalam hal ini maka penyewa dapat menentukan berapa besar kapasitas yang disewanya sesuai dengan kesediaan dananya.
2. Perusahaan transportasi tersebut tidak hanya menerima satu pesanan saja, tetapi banyak. Sebab itu barang barang tersebut di kelompokan menurut tujuan dan jenis barangnya. Sesudah itu di paking kembali dalam group. (proses multiplexing ) 
3. Paking yang siap dikirim, dimuat kedalam alat transportasi, dapat berbentuk truk, pesawat terbang, kapal laut atau truk yang kemudian dimuat kembali kedalam kapal laut. Dlsb. (Proses Modulasi) 
4. Proses pengiriman / perjalanan / perpindahan dari satu tempat ketempat lain. (Perjalanan di Media )
5. Ditempat tujuan , packing tersebut dibongkar dan dikembalikan kepada packing asalnya. (demodulasi)
6. Pembongkaran packing berlanjut hingga menghasilkan packing individual lengkap dengan pengkodeannya. ( Demultiplexing )
7. Code dibaca dan object yang dihasilkan dikirimkan kepada penerima masing masing.( Penyambungan ke pelanggan à teknik penyambungan ) 
8. Penerima menerima object. Dalam hal leased channel ( borongan ) maka biaya dapat pula ditanggung oleh pengirim atau penerima. Sedangkan untuk publik di bayar secara eceran . ( pentaripan / billing )

Proses 1 sampai 8 dilakukan oleh perusahaan jasa pengantaran. Perusahaan tersebut dapat mempunyai network ( jaringan penganataran ) dimana mana tempat tujuan. Mungkin saja tidak seluruh element dalam network tersebut dimiliki oleh satu perusahaan, tetapi tiap tiap perusahaan yang terlibat harus mempunyai pengaturan yang sama atau sesuai satu sama lain hingga semuanya dapat bekerja sama.

Ada perusahaan yang hanya mengurus penerimaan dan packing serta depacking dan pengkodean saja. Sedangkan urusan pemuatan kedalam kendaraan transportasi menjadi tugas perusahaan lain. Dapat pula media pengirimannya dilakukan oleh perusahaan lain misalnya perusahaan pesawat terbang.

Atau seluruh jaringan dipunyai oleh satu perusahaan. Biasanya kejadian ini dilakukan oleh perusahaan yang mempunyai omset sangat bersar, baik karena pemakai jasanya banyak atau karena monopoli.

Tiap tahap mempunyai tolok ukur keberhasilan masing -masing. Disamping itu ada pula kendala kendala / gangguan dalam pengiriman. Besar gangguan tersebut tergantung pada sistem dan cara packing / pengiriman.

Jadi pada kegiatan transmisi / pengiriman ada proses: - perubahan bentuk informasi - multiplexing - transmisi lewat media ( penyesuaian dengan media kirim ) -dan proses depacking.


2 Proses Pembatasan (Voice Bandwidth)

Setiap bunyi dialam mempunyai warna sendiri. Tak seorangpun yang mempunyai suara yang sama walaupun nada yang dikeluarkan sama. Jika seseorang mengeluarkan nada A ( 440 Hz ) maka yang dikeluarkan tidak hanya 440 Hz tetapi juga 880, 1320,1760,….

Yang merupakan nada harmoninya ditambah dengan frekwensi penyelaras lainnya. Semakin tinggi frekwensi harmonis maka semakin rendah pula energinya. Gambar dibawah ini melukiskan distribusi power untuk setiap komponen frekwensi suara.

Tekanan suara ditentukan oleh amplitudo nada dasar yang berkisar 100 – 500 Hz untuk suara pria dan 200 – 1000 Hz untuk suara wanita. Sedangkan harmonik – harmo-niknya bergerak sampai 10 KHz. Untuk alat – alat musik mempu-nyai pita frekwensi yang lebih lebar dari suara. Harmoniknya dapat mencapai lebih dari 15 KHz. Total daya yang dikeluarkan oleh manusia berkisar 10 – 20 mw yang sebagian besar terdistribusi pada frekwensi 500 – 1000 Hz. Peralatan musik dapat mengeluarkan daya yang sangat besar tergantung pada alat musiknya.

Bila gelombang sampai ditelinga, terdapat tiga tulang kecil yang memindahkan getaran itu ke cairan yang terdapat pada bagian dalam telinga untuk diteruskan ke otak. Kepekaan telinga manusia tidak sama untuk semua frekwensi yang diterimanya. Umumnya pada frekwensi sangat rendah atau sangat tinggi kepekaannya rendah. Telinga paling peka pada frekwensi antara 300 – 1500 Hz dan titik puncak kepekaannya ada pada frekwensi 800 – 1000 Hz. Dengan perkataan lain pada kepekaan rendah suara yang masuk dilemahkan ( diredam ) besar sedangkan pada kepekaan tinggi diredam kecil.

Suara bariton walaupun sudah dikeluarkan sekuat tenaga, tetap terdengar tidak keras. Sebaliknya suara sekitar 800 – 2000 KHz terdengar keras walau dikeluarkan dengan tenaga yang tidak terlalu besar. Untuk suara tinggi, manusia harus mengeluarkan tenaga yang cukup besar supaya dapat terdengar dengan baik.

Walaupun suara / telinga manusia dapat menerima suara dengan frekwensi 20 Hz – 20 KHz tetapi untuk efisiensi tetap harus dibatasi. Kesepakatan internasional untuk komunikasi membatasi frekwensi yang dapat disalurkan pada kanal telepon adalah 300 –3400 Hz saja. Dengan demikian pembicaraan lewat telepon akan merubah sedikit suara manusia. seperti dapat dilihat pada diagram suara manusia maka tenaga yang ditangkap hanya 95 % saja. Kalau lagi emosi lain lagi karena pita frekwensi bergeser kekanan.

3. Proses Peralihan 2 – 4 Kawat

Antara sentral telepon lokal dan pesawat pelanggan digunakan sepasang kabel untuk arah bolak balik ( hubungan dua kawat). Untuk hubungan pada junction ( saluran penghubung ). Pada trunk, hubungan dua arah menggunakan saluran yang berbeda pada arahkirim dan terima. (hubungan 4 kawat.)

Dengan demikian harus ada translasi dari hubungan dua kawat menjadi empat kawat pada peralihan sentral ke saluran penghubung atau trunk. Peralatan untuk translasi ini disebut hybrid. Yang dapat digambarkan sebagai berikut :


4. Kualitas Penerimaan (S/N)

Pada proses transmisi maka 4 ( empat ) parameter yang perlu diperhatikan sepanjang saluran adalah:

• Distorsi redaman · distorsi phasa 
• Level · noise / S/N ( kwalitas )

Distorsi redaman pada saluran terjadi karena redaman pada tiap frekwensi yang berbeda berbeda juga. Demikian pula perubahan phasa signal sepanjang saluran. Perbedaan ini menimbulkan distorsi penerimaan. Redaman atau perubahan phasa boleh saja, tetapi perbedaan tidak menyenangkan.

Sementara itu kepekaan terima ditentukan oleh level signal yang datang, Jika level terima terlalu keras atau terlalu lemah tidak memuaskan juga.

Noise ( derau ) adalah sinyal yang tidak diinginkan. Biasanya noise datang dari luar dalam bentuk gangguan atas pembicaraan. Contoh yang paling jelas ketikapenerima radio FM tidak sedang terisi oleh orang yang bicara yang terdengar adalah suara mendesis ( derau ). Jelas derau ini akan mengganggu kwalitas penerimaan. Sebab itu kwalitas penerimaan dinyatakan dengan term S/N ( level signal terhadap level Noise ). Semakin besar S/N semakin baik kwalitas penerimaannya. Dalam praktek yang dapat terukur dipenerima bukanlah S/N tetapi S+N/N. (jelaskan mengapa )


5. Multiplexing (Penggabungan)

Pada hubungan 4 kawat maka tidak effisien jika satu saluran hanya menyalurkan satu paket informasi saja. Biasanya beberapa paket yang setujuan digabungkan jadi satu paket besar dan dikirim bersamaan.

Proses penggabungan paket tersebut disebut Multiplexing dan alat penggabungnya disebut multiplexer. Pada sisi terima terjadi demultiplexing. Dengan multiplexing ini,maka penghematan dalam bentuk perangkat dan saluran terjadi. ( (jelaskan hal ini )


6. Modulasi (Pemuatan Ke Dalam Carrier)

Sesudah penggabungan, maka signal hasil penggabungan dimuat kedalam carrier (truk ) yang akan membawanya.. Proses pemuatan ini disebut Modulasi. Carrier berbentuk sinusoida murni. Melalui proses modulasi (modulation ) maka carrier ini diganggu oleh signal pemodulasi hingga menjadi carrier yang terganggu ( modulated carrier).

Setiap sinusoida mempunyai 3 parameter yaitu Amplitudo , Frekwensi dan Phasa.

Dalam teknik modulasi maka penumpangan signal dapat pada perubahan parameter :

1. Amplitudo, sistem disebut amplitudo modulasi. Amplitudo berubah sesuai dengan signal perubah.
2. Frekuensi, sistem disebut frekwensi modulasi. frekwensi berubah sesuai dengan signal perubah. 

Phasa, sistem modulasi disebut Phase modula-si. Phasa berubah sesuai dengan signal perubah

Alat yang melakukan perubahan ini disebut modulator. Pada bagian terima ada peralatan demodulator yang mendeteksi gangguan yang ada pada sebuah carrier. Proses deteksi ini disebut Demodulation dan peralatan yang digunakan disebut demodulator.
1. Modulasi amplitudo. ( AM )

Sinyal yang akan dibawa s = S sinwst

c = C sin wc t ws = 2 p fs

Getaran pembawa yang terganggu pada amplitudonya. 

cm = C(1+ks) sin wct
k = index modulasi

Modulasi dikatakan 100% jika k=1

cm = C + CS sin wct sin wst
= Csin wct+½CS(sin(wc + ws)t+ sin (wc - ws)t)

Tugas / Contoh Soal : jika power sinusoida adalah ½ k.Amp2 hitunglah power tiap – tiap komponen dalam modulasi amplitudo tersebut diatas. pada modulasi 100 % bagaimanakah bentuk getarannya ?

Jika yang diambil untuk diteruskan :

a. fc-fs,fc, fc+fs disebut AMDSB(double side band)

b. fc-fs,fc atau fc, fc+fs disebut AM SSB

c. jika amplitudo fc ditekan disebut Supress carrier.

d. jika yang dikirim adalah DSB dengan salah satu bagian dari sideband dikurangi maka disebut ISB.

Tugas:

Gambarkan bentuk gelombang-nya jika pemodulasi adalah sinyal digital ( high or low voltage ) seperti disamping ini.



2. Modulasi frekwensi (Frekwensi modulation)

Pada modulasi frekwensi maka frekwensi carrier ( pembawa ) di ganggu oleh frekwensi sinyal. Maka persamaan getaran yang termodulasi menjadi?

Cfm = C sin wc(1+ks) t
=Csinwc(1+ kS sin wst)t
=Csin(wc+ks wcsin ws )t

Secara rumus diatas kita akan melihat bahwa frekwensi carrier akan bertambah atau berku-rang dengan perubahan maksimum adalah Df= kSwc dan pita frekwensi yang keluar adalah :wc - Df sampai wc + Df dan BW = 2Df carlson mengemukakan bahwa BW FM optimal dapat ditulis dengan rumus :

BW = 2 (Df+ fm)

Dimana fm = frekwensi sinyal ter-tinggi

Semakin besar harga k, maka DF semakin besar dan BW yang dibutuhkan akan semakin banyak.

Gambarkan bentuk gelombang jika pemodulasi FM adalah digital.

3. Modulasi Phasa

Pada modulasi phasa maka sinyal pemodulasi ditumpangkan pada phasa. Dengan perkataan lain phasa berubah sesuai dengan sinyal pemodulasinya.

Jika getaran pembawa mempunyai persamaan :

c = C sin ( wc t + y ) à w = 2 p f t

Dan sinyal s = S sin wst maka getaran modulasi menjadi :

CPM = C sin (wct - kS∫sin wst dt)
= C sin (wct + kS/ws cos wst )

Jika persamaan diatas diteruskan maka akan diperoleh hasil seperti pada FM, hanya index modulasinya dipengaruhi oleh frekwensi sinyal.