Post on 16-Mar-2016
description
yhud4_one@telkom.net 1
Modul.03 Transmisi Telekomunikasi
by :Yasdinul Huda
Lab Elektronika Komunikasi – FT UNPYhud4_one@telkom.net
yhud4_one@telkom.net 2
TRANSMISI VBW
VBW
MULTIPLEX
DE MUX
MODULASI
DEMODU LASI
UP CONV
DOWN CONV
AMPLIFIER
AMPLIFIER
DELVERY
DELVERY
SOURCE N
SOURCE 1
Media transmisi
yhud4_one@telkom.net 3
VBW
amplitudo
gambaran distribusi daya 85 % pada suara normal manusia.
10% 5% .5K 1 K 2K 4K 8K 16 K Hz
dB0 -10-20
respons telinga -30-40-50 .2K 1 K 2K 4K Hz
yhud4_one@telkom.net 4
KWALITAS TRANSMISI
Mu
x
Mod
Upconv
.
AMP
AMP
Down con
DEMODULASI
DEMUX
Noise yang masuk kedalam system transmisi
Analog C/N S/N Digital Atau BER
yhud4_one@telkom.net 5
MODULASISINYAL CARRIER / PEMBAWA Y = A sin ( t + ) = 2 f tMODULASI 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 MODULASI
AM
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
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
Kabel :Pasangan kabel tembagaKabel coaxial / bawah lautfiber optik
Radio :Radio jarak pendekRadio troposcaterRadio MicrowaveSatelit
yhud4_one@telkom.net 9
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
Mux Mod /Tx rx/dem Demux
Kabel tembaga
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
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.
Filling materialFiber optikKevlar /penyanggaPolyurethane jacketKevlarPoliurethane jacketCoated aluminiumBlack polyethylene outer jacket
n
step index mode
N
Gradual index mode
yhud4_one@telkom.net 12
Propagasi lewat kabel optik 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
Perambatan multi mode
Step index mode
Gradual index mod2.5
2.0
1.5
1.0
.5db/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.
yhud4_one@telkom.net 13
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
Konektor Input serial light Light outputData source source Detektor serial data fiber optik dengan sambungan
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
Macam – maca konfigurasi antena
Dipole Dipole dengan pemantul
Yagi
Dipole dengan pemantul dan penyearah Horn
HpbwParabola dengan prime focus Parabola dengan casegrain
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. Lapisanjarak 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
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 42/T2 Fcp = Fcf Mm/R2 = m R 42/T2
R = 3√[100.000 T2/2] jari – jari bumi = 6370 R= 6370 + h
Ketinggian (km ) Perioda putar / jam600 1.6 LEO700 1.7 LEO1200 1.9 LEO1600 2 LEO4000 3 LEO10000 6 MEO20000 12 MEO35780 24 GSO
M
m
Fcp
Fcf
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 22
HAPS ( High Altitude platform system) Sekarang ini muncul idea untuk membuat satelit yang bukan satelit. Tetapi terletak di atmosphere pada ketinggian 20 km Sekarang ini muncul idea untuk membuat satelit yang bukan satelit. Tetapi terletak di atmosphere pada ketinggian 20 km
disebut HAPS (High altitude Platform system )disebut HAPS (High altitude Platform system ) Daerah pelayanannya menjadi terbatas Daerah pelayanannya menjadi terbatas
20 km20 km
200 km200 km
yhud4_one@telkom.net 23
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
Komunikasi bergerak
M S C
BSC
BS
BS
BS
MS
yhud4_one@telkom.net 24
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.
F6 F 1
F 1
F 1 F 1
F 1 F 1
F 1
F6
F6
F6
F6 F6
F 2 F 2
F 2 F 2
F 2 F 2
F 2
F 7 F 7
F 7 F 7
F 7
F 7
F 3
F 3 F 3
F 3 F 3
F 3
F 4 F 4
F 4
F 4 F 4
F 4
F 5 F 5
F 5 F 5
F 5 F 5
F 5
F 4 F 3
F6
F 2 F 4 F 7
yhud4_one@telkom.net 25
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
Tegangan
Analog
digital
yhud4_one@telkom.net 26
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/sJumlah bit kwantisasi = 8 / samplingMaka jumlah bit perdetik adalah 2 x 4000x 8 = 64.000 bit /det.
Continous/ analog
Discrete / digital
‘t Time
‘t Time
PAM bit stream
6 9 7 4 sampling 0110 1001 0111 0100 kwantisasi /pengkodean
Sampling kwantisasi
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?