2 Sub Sistem Telekomunikasi

SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007

1

Pengantar Sistem Telekomunikasi

Modul 2Sub-sistem Telekomunikasi


2

Modulasi


3

Basic Types of Modulation

1. Continuous Wave (CW) Carrier Modulation• Gelombang pembawa (carrier waveform) berupa gelombang kontinyu

(biasanya sinusoidal)• Salah satu parameter dari gelombang pembawa diubah sesuai bentuk

sinyal informasi yang akan ditransmisikan

2. Pulse Modulation• Gelombang pembawa (carrier waveform) berbentuk pulsa (biasanya

pulsa persegi/rectangular)• Salah satu parameter dari pulsa gelombang pembawa diubah sesuai

bentuk sinyal informasi yang akan ditransmisikan


4

cycle (T)

Amplitude (V)

00

+900

1800

-900

time (t)A

B

A B

Amplitudo, Frekuensi, Phase

Amplitudo Nilai maksimum dari besaran elektrik (mis voltage) dari gelombang

volt

age

Frekuensi Jumlah cycle yang dihasilkan dalam satu detik (cycles per second atau Hertz) Phase Gelombang A dengan phase 00 Gelombang B dengan selisih phase -900 (lebih lambat) terhadap A Gelombang C dengan selisih phase +900 (lebih cepat) terhadap A

C

C

0 2ππ


5

Modulasi Analog• Modulation Theorem Frequency Transalation • Shifting atau pergeseran dari spektrum didalam frequency domain• Merubah atau menempatkan frekwensi rendah menjadi frekwensi yang

lebih tinggi agar dapat dikirimkan/ditransmisikan melalui media transmisi.

0 4 KHzfrekuensi

fc

carrier wave

Jenis-jenis modulasi analog :

1. Amplitude modulation (AM)2. Frequency modulation (FM)3. Pulse Amplitude Modulation (PAM)


6

Amplitude Modulation (AM)• Modulasi jenis ini adalah modulasi yang paling sederhana

• Gelombang pembawa (carrier wave) diubah amplitudonya sesuai dengan signal informasi yang akan dikirimkan

• Modulasi ini disebut juga linear modulation, artinya bahwa pergeseran frekwensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan

Modulation

Message signal

Carrier waveform

Modulated signal

time

volt

age

time

volt

age

time

volt

age

0 4 KHz

frekuensi

fc

carrier

Messagesignal

Modulatedsignal

Digambarkan dalam spektrum frekuensi


7

Frequency Modulation (FM)

Modulation

Message signal

Carrier waveform

Modulated signal

time

volt

age

time

volt

age

time

volt

age

• Frekwensi dari gelombang pembawa (carrier wave) diubah-ubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi

• Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM


8

Pulse Amplitude Modulation (PAM)• Konsep dasar PAM adalah mengubah amplitudo pembawa yang berupa

deretan pulsa (diskrit) mengikuti bentuk amplitudo dari signal informasi yang akan dikirimkan

• Sinyal informasi yang dikirim tidak seluruhnya tapi hanya sampelnya saja (sampling signal)

Modulation

Message signal

Carrier

Modulated signal

time

volta

ge

time

volta

ge

time

volta

ge


9

Modulasi Digital

Teknik modulasi digital pada prinsipnya merupakan variant dari metode modulasi analog

Teknik modulasi digital :• Teknik dasar :

Amplitude shift keying (ASK) Frequency shift keying (FSK)

Phase shift keying (PSK)

• Variant dari teknik dasar di atas : 4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM) Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Quadrature Amplitude Modulation (QAM)


10

Sinyal direpresentasikan dalam dua kondisi perubahan amplitudo gelombang pembawa

•Sinyal “1” direpresentasikan dengan status “ON” (ada gelombang pembawa) •Sinyal “0” direpresentasikan dengan status “OFF” (tidak ada gelombang pembawa)

Sinyal direpresentasikan dalam perubahan frekuensi gelombang pembawa•Sinyal “1” direpresentasikan dengan frekuensi tinggi •Sinyal “0” direpresentasikan dengan frekuensi rendah

Sinyal direpresentasikan dalam perubahan phase gelombang pembawa•Sinyal “1” Phase gelombang pembawa tidak bergeser (pergeseran phase 00)•Sinyal “0” Phase gelombang pembawa bergeser 1800 (berlawanan)

Binary Amplitude Shift Keying (BASK)

BASK, BFSK dan BPSK

Binary Frequency Shift Keying (BFSK)

Binary Phase Shift Keying (BPSK)


11

BASK, BFSK dan BPSK

BASK

BFSK

BPSK

Signal


12

Sinyal direpresentasikan dengan 4 nilai besaran amplitudo dari gelombang pembawa.

4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM)

Bit valueAmplitud

e

00 -2

01 -1

10 +1

11 +2

00 01 10 11

+1 +2-1-2


13

Sinyal direpresentasikan dengan 4 status pergeseran phase dari gelombang pembawa.

Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

Bit value Phase shift

00 00

01 +900

10 -900

11 1800

00

+900

-900

180000

01

10

11


14

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) Merupakan kombinasi amplitude modulation dan phase shift keying Sinyal direpresentasikan dalam kombinasi besaran amplitudo (2 besaran)

dan pergeseran phase (4 status). Memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi untuk bandwidth yang

ditentukan Lebih tahan terhadap noise

Bit value

Amplitude

Phase shift

000 1 00

001 2 00

010 1 900

011 2 900

100 1 1800

101 2 1800

110 1 2700

111 2 2700

00

900

1800

2700

12

000 001

010

011

100101

110

111


15

Bit stream sinyal sbb : 001010100011101000011110 Bagi dalam kelompok masing-masing 3 bit: 001-010-100-011-101-000-011-110

Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

Contoh :

Bit valueAmplitud

ePhase shift

001 2 00

010 1 900

100 1 1800

011 2 900

101 2 1800

000 1 00

011 2 900

110 1 2700

Perubahan amplitudo dan phase

Bentuk gelombang modulasi


16

Multiplexing &

Digital Transmission


17

MultiplexingMultiplexing adalah proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk dapat ditransmisikan melalui satu communication channel.

Multiplexer Multiplexer

Single communication

channel

Dua teknik dasar multiplexing :

•Frequency Division Multiplexing

•Time Division Multiplexing


18

Frequency Division Multiplexing(FDM)

• Sinyal informasi ditransmisikan pada waktu yang bersamaan dengan frekuensi yang berbeda

• Sinyal informasi dimodulasikan dengan gelombang pembawa yang berbeda-beda

3

2

11 2 3

0 4 KHz

f1

f2

f3

frekuensi

f1

f2

f3


19

Hierarki FDM1

2

12

ChannelBank

Multiplexer

Multiplex Level Voice Circuits Freq Band (kHz) Bandwidth (kHz)

Voice Channel 1 0 - 4 4

Group 12

(12 voice channels)60 - 108 48

Supergroup 60

(5 groups)312 - 552 240

Mastergroup 600

(10 supergroups)564 - 3084 2520

Jumbogroup 3600

(6 mastergroup)564 - 17548 16984



20

Time Division Multiplexing (TDM)• Umumnya digunakan untuk sinyal digital

• Beberapa sinyal input berupa deretan bit (bit stream) ditransmisikan melalui satu channel dengan metoda bit-interleaved (bit dari sinyal input dikirim dalam satu time frame dengan menduduki time slot yang berbeda)

1 0 1 1

1 1 0 0

1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1

frame-1frame-2frame-3frame-4

slot

123

1

2

3


21

Time Division Multiplexing(TDM)


Single communication

channel

1

2

3

n

1

2

3

n

1 1 1 1 0 1 0 0

1 0 1 1 0 0 1 1

1 0 0 1 1 0 0 1

1 1 0 1 1 1 0 0

1 1 1 1 0 1 0 0

1 0 1 1 0 0 1 1

1 0 0 1 1 0 0 1

1 1 0 1 1 1 0 0

…………….0……1 1 0 1……1 0 0 0.….0 0 1 0…...0 1 1


22

Hirarki TDM

Cha

nnel

ba

nk

mul

tiple

xer

mul

tiple

xer

mul

tiple

xer

mul

tiple

xer

1

2

3

24

voicesignals

1

2

3

4

digital data

1

2

7

picture phone

2

6

television

1

2

T1

T2

T3

T4

T5

SistemBit rate

(Kbits/sec)Jml voice circuit

T1 (DS1) 1.544 24

T2 (DS2) 6.312 96 (4 T1)

T3 (DS3) 44.736 672 (7 T2)

T4 (DS4) 274.176 4.032 (6 T3)

T5 (DS5) 560.160 8.064 (2 T4)

Standar Amerika


23

Hirarki TDM

Standar Eropa

SistemBit rate

(Kbits/sec)Jml voice circuit

E1 2.048 30

E2 8.448 120 (4 E1)

E3 34.368 480 (4 E2)

E4 139.264 1.920 (4 E3)

E5 565.148 7.680 (4 E4)


24

DE DEMUX MUX MUX MUX MUX MUX MUX MUX

2MB/s

8MB/s

34MB/s

140MB/s

2MB/s

8MB/s

34MB/s

140MB/s

565 MB/s8000 telephone

channel

Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH)

FO

Legend :MUX = MultiplexDE = Digital Exchange


25

Karakteristik PDH

• Multiplexing bertahap perangkat multiplex yang kompleks

• Mentransmisikan sinyal dengan bandwidth yang tetap

• Drop/insert sinyal (mis. leased line untuk business customer) dari/ke ‘high speed channel’ sulit dilakukan tidak fleksibel dalam memenuhi kebutuhan pelanggan

• Tidak dapat menyesuaikan standard Amerika dengan standard Eropa

• Tidak memiliki kapabilitas untuk monitoring performansi


26

TXFO

RXFO

Synchronous Optical SignalSDH Multiplexer

155.52 Mb/s

140 Mb/s

45 Mb/s

34 Mb/s

6 Mb/s

2 Mb/s

1.5 Mb/s

64 Kb/s

SDH (Synchronous Digital Hierarchy )


27

Karakteristik SDH

• Menggunakan satu perangkat synchronous multiplexer perangkat multiplex lebih simpel

• Dapat melayani ‘bandwidth-on-demand’ dengan cepat (alokasi bandwidth secara dinamis), mis. dial-up video conferencing

• Drop/insert sinyal dapat dilakukan dengan efisien

• Kapabilitas network management yang tinggi• Mudah melayani kebutuhan bandwidth yang

besar untuk layanan multimedia• Dapat menyalurkan sinyal PDH• Standard SDH memungkinkan interworking

antara perangkat dari pabrik yang berbeda, juga standard Amerika dan Eropa


28

Standard SDH

•STM-1 : 155 Mbit/s•STM-4 : 622 Mbit/s•STM-16 : 2500 Mbit/s (2.5

Gbit/s)•STM-32 : 10000 Mbit/s (10

Gbit/s)


29

SWITCHING


30

Definisi Definisi

Secara umum arti switching adalah melakukan proses hubungan antara dua pelanggan telepon sehingga keduanya dapat berbicara satu sama lain.

Menurut ITU-T Switching adalah :“ The establishing, on demand, of an individual connection from a desired inlet to desired outlet within a set of inlets and outlets for as long as required for the transfer of information”

Atau :

Switching adalah membangun hubungan atas permintaan, secara individu, dari langganan yang memanggil tertentu kepada langganan yang dipanggil/tujuan tertentu melalui seperangkat inlets dan outlets, selama hubungan tersebut dibutuhkan untuk menyalurkan informasi atau tukar menukar informasi oleh kedua belah pihak.


31

Service Service SubriberSubriber

-VoiceVoice- DataData- VideoVideo

Service Service SubriberSubriber

-VoiceVoice- DataData- VideoVideo

Switching in Telecommunications Network.Switching in Telecommunications Network.


32

Teknologi Switching

Circuit Switching Paket Switching

FrameRelay

CELLSwitcing

ATM DQDB

PSTN CSPDN ISDN PSPDN

Different Switching Techniques in Public NetworksDifferent Switching Techniques in Public Networks


33

Aplikasi teknologi Switching

Circuit Switching Packet Switching

Public Telephone NetworkMemberikan fasilitas hubungan telepon dua arah. Lokal, interlokal, internasional.

Private Branch Exhanges (PBX)Memberikan layanan komunikasi data dan suara, Hubungan dengan jaringan lain/interkoneksi danbisa digunakan unruk Private dan Public

Private Wide Area NetworkMemberikan layanan antar kota bagi pelanggan dalam satu group yang sama dengan menggunakan PBX

Data SwitchMemberikan layan interkoneksi antar kompute dalam satu area lokal.

Public Data Network (PDN)/ Value Added Network (VAN)Memberikan layanan komunikasi data dalam area yang luas (komputer dan terminalnya). Bisa digunakan secara sharing, layanan utility bagi bagi pengguna ydengan jumlah yang besar dalam satu komuniti.

Private Packet-switched NetworkMemberikan layanan bagi komunikasi terminal dan komputer dalam orgamisasi, dengan mengingat jumlah trafik dan data yang harus didistribusikan dalam organisasi.


34

Metoda Circuit Switch

• Pembentukan Sirkuit (‘Circuit Establishment’)

• Pengiriman Informasi (‘Call Transfer’)

• Pembubaran Hubungan (‘Call Disconnect’)


35

Metoda Packet Switch• Paket: Data (informasi) dan Control

(Header/Trailer)

• Packet Switch: memproses setiap header/trailer untuk menentukan jalan yang ditempuh data


36

Keuntungan dan Kerugian• Circuit Switch

– Setelah jalan ditentukan tidak bisa digunakan yang lain

– Bandwidth tertentu, 64kbps, 2 M, dst …

– Tidak ada ‘delay’– ‘Real Time’

• Packet Switch– Penggunaan

jaringan lebih efisien– Bandwidth dapat

diatur– Kemungkinan ada

data yang hilang– ‘Delay’


37

Message Switch

Sama halnya dengan sirkit switch, message switch, message yang diterima disimpan dulu didalam memory.Untuk perangkat message switch biasa digunakan komputer atau beberapa sesuai keperluannya,seperti gambar bagan dibawah ini :

Input Output

Unit

Common Memory

Central Processor Unit (CPU)

PeripheralControl

Input Output

UnitMagnetic tapes

Disk

Dalam message switchresponsibility untuktransmisi lebih lanjut diambil alih olehsentral terima.


38

Packet Switch Demkian pula untuk packet switch peralatan hardware mirip dengan message switch. Packet switch yang digunakan untuk keperlusan publik dilengkapi dengan kemampuan untuk dapat melaksanakan switching bagi jumlah pelanggan dengan trafik tinggi dan kapasitas yang besar.

LAN equipment

Perangkat umum yang digunakan untuk LAN antara lain :terminal, router dan modem, untuk protocol biasanya menggunakan X.25

Public Data Network

TerminalRouter Terminal

(Packet consist of goupr of 8 bits)


39

Cell Mode

Cell mode terdiri dari dua jenis teknologi yaitu ATM dan DQDB.ATM Asynchronous transfer Mode digunakan pada kecepatan tinggi dengan band lebar dan mampu untuk menangani berbagai layanan, baik voice, data maupun video.DQDB (Distributed Queu Dual Bus), adalah teknologi yang digunakan untuk hubungan data dengan menggunakan switching yang tersentralisasi.DQDB digunakan untukinterkoneksi LAN, dimana struktur cellnya terdiri dari 8 bits identik dengan ATM.

2 Sub Sistem Telekomunikasi

Documents