MATA KULIAH PENGANTAR TELEKOMUNIKASI
I. Definisi & Prinsip Dasar Telekomunikasi
I.1 Definisi Telekomunikasi
Pengertian dari kata Telekomunikasi dapat dilihat
sebagai berikut :
Tele : jauh
Komunikasi : penyampaian informasi atau hubungan antara satu simpul dengan simpul yang lainnya.
Telekomunikasi : penyampaian
informasi atau hubungan antara satu simpul dengan simpul yang lainnya yang
berjarak jauh.
Berdasarkan pengertian tersebut bagaimanakah jika
ada hubungan komunikasi namun berjarak dekat, apakah dapat disebut dengan
telekomunikasi. Juga apakah jika ada komunikasi jarak jauh seperti orang yang
berteriak disebut telekomunikasi?
Sehingga
definisi sesungguhnya dari telekomunikasi adalah :
Telekomunikasi : penyampaian
informasi atau hubungan antara satu simpul dengan simpul yang lainnya dengan
mempergunakan bantuan peralatan khusus.
Contoh: Telepon,
TV dsb
Disini terlihat bahwa
hubungan itu tidak harus jauh (meskipun ada perkataan TELE) dekatpun bisa.
Tidak harus berupa peralatan khusus (listrik) lainnyapun bisa. Contoh: asap,
bendera, genderang, dsb.
Selain itu, harus pula
dapat dibedakan antara telekomunikasi dengan komunikasi walaupun keduanya
saling berhubungan. Perbedaannya dapat dilihat dari ilmu pengetahuan yang
mempelajarinya.
Ilmu Pengetahuan tentang Telekomunikasi :
ilmu yang mempelajari tentang penyampaian informasi dengan bantuan peralatan
listrik.
Ilmu Pengetahuan tentang Komunikasi : ilmu yang mempelajari seluruh
aspek penyampaian informasi.
I.2 Konsep Dasar Telekomunikasi
One Way System :
dimana kedua belah pihak salah satu dapat saling berbicara atau mendengar.
Contoh : baby alarm
Two Way System :
dimana kedua belah pihak dapat saling berbicara dan mendengar.
Contoh : intercom
Cara Kerja : Suara diubah menjadi sinyal listrik oleh micropon,
sinyal-sinyal ini disalurkan melalui kabel, diperkuat oleh amplifier dan diubah
kembali menjadi suara yang dipancarkan oleh loudspeaker.
Masalah-masalah yang timbul pada telekomunikasi :
1.
Masalah terminal
2.
Masalah transmisi
3.
Bagaimana menyambungkan terminal-terminal tersebut dan
bagaimana mengontrol atau mengendalikan penyambungan dari terminal-terminal
tersebut.
Prinsip Dasar dari Telekomunikasi : dua buah terminal yang dihubungkan
oleh saluran transmisi.
I.3 Jaringan
Telekomunikasi
Jaringan telekomunikasi terdiri dari bermacam-macam
bentuk tergantung dari :
-
Terminalnya
-
Macam informasinya
Jaringan telekomunikasi terbesar didunia adalah
Telepon, karena memerlukan banyak switching dan terminal.
Bentuk dasar dari jaringan telekomunikasi :
-
Jaringan mata jala
-
Jaringan bintang
Jaringan
Mata Jala
Terbagi atas dua jenis :
-
Jaringan sebuah
mata jala (single mesh network)
Suatu bentuk jaringan
dimana jumlah salurannya diantara terminal dikurangi seminimal mungkin, hingga
menjadi8 satu mata jala saja.
Jumlah seluruh saluran
(b) pada jaringan bentuk ini :
-
Jaringan mata jala penuh (fully mesh network)
Setiap terminal disambungkan
langsung dengan terminal lainnya.
Jumlah seluruh saluran
pada jaringan bentuk ini :
b = ½ n (n – 1)
-
Jaringan
bintang (star network)
Disini jumlah saluran
berkurang menjadi sama dengan:
b = n – 1
BAB II Informasi
Sistem telekomunikasi
dibatasi kemampuannya oleh:
1.
Power dari signal yang tersedia
2.
Latar belakang noise yang tidak dapat dielakkan
3.
Keharusan membatasi bandwidth
Sebelum tahun 1940
penelitian mengenai telegrafi dilakukan oleh Nyquist dan Hartley.
Setelah Perang Dunia II
dilakukan oleh :
1.
Nobert Wiener (1949)
Telah mengembangkan
konsep baru yang sampai sekarang masih tetap dipakai.
Wiener meneliti dengan
cara : Jika diketahui suatu signal kemudian ditambahkan dengan noise yang ada,
lalu bagaimanakah kita memperkirakan keadaan signal tersebut pada waktu sebelum
dan sesudah diterima.
Penelitian ini dilakukan
pada ujung penerima saja. Teori ini disebut sebagai “Detection Theory”.
2.
Claude Shannon
(1948)
Bekerja sesuai dengan
prinsip dari komunikasi, dimana signal processing dapat terjadi baik pada
penerima maupun pada pengirim.
Shannon meneliti dengan
cara : Jika diketahui suatu berita, lalu
diteliti bagaimana berita tersebutdapat terwakilkan sedemikian rupa sehingga
dapat membawa informasi melalui suatu sistem yang diberikan dengan
keterbatasan-keterbatasannya.
Dengan cara ini yang
dipentingkan bukan signalnya, melainkan informasinya yang terkandung didalam
signal tersebut.
Pendekatan ini disebut
sebagai “Teori Informasi”.
Teori informasi adalah
suatu pelajaran matematik yang terbagi menjadi 3 bagian konsep dasar, yaitu:
1.
Pengukuran dari informasi
2.
Kapasitas saluran komunikasi untuk menyalurkan
informasi
3.
Penyandian (coding) sebagai cara untuk mendayagunakan
saluran agar dapat berkapasitas penuh.
2.1 Simbol dan
Nilai Informasinya
Teori
informasi mendapatkan penghargaan yang layak setelah diterbitkannya makalah
dari E.C Shannon yang berjudul “A Mathematical Theory Of Communication”
pada tahun 1948 yang memberikan standard performansi yang absolut serta
faktor-faktor yang membatasi performansi tersebut.
Usaha
untuk mengukur kwantitas yang terkandung dalam suatu informasi/berita
dikemukakan oleh R.V Hartley pada tahun 1928 yang menyarankan agar kwantitas
ini dikaitkan dengan kemungkinan terjadinya berita. Berita yang sudah pasti
akan terjadi, pasti bukan merupakan berita lagi, sehingga nilai informasinya
sama dengan nol.
Informasi
diwakili oleh simbol-simbol, dimana jika
“p” adalah kemungkinan terjadinya suatu simbol maka nilai
informasinya didefinisikan sebagai berikut:
Menurut Hartley:
- log p
[Hartley]
Menurut Shannon:
-log2 p [bit]
2.2 Entropy Sumber Berita
Jika
suatu sumber berita menghasilkan dua simbol dengan kemungkinan masing-masing p1
dan p2 .
(dimana p1 + p2
= 1), maka nilai informasinya
rata-rata per simbol dapat dihitung dengan mengambil suatu berita yang
panjangnya “N” simbol dan menghitung
seluruh nilai informasinya yang dikandungnya sebagai berikut:
Simbol
|
Jumlah Simbol Dalam Berita
|
Nilai Informasi Setiap Simbol
|
Jumlah Nilai Informasi
|
I
|
Np1
|
- log2 p1
|
- Np1 log2 p1
|
II
|
Np2
|
- log2 p2
|
- Np2 log2 p2
|
Dengan demikian, jumlah nilai informasi untuk
keseluruhan (N) simbol adalah :
- Np1
log2 p1 - Np2 log2 p2
Entropy sumber berita didapatkan:
H = - p1
log2 p1 – p2 log2 p2 [Bit/simbol]
Jika sumber berita menghasilkan ‘n’ simbol yang berbeda dengan kemungkinan
masing-masing p1, p2,……. pn
H = S - p1
log2 p1
2.3 Kapasitas Saluran
Kalau
H adalah entropy sumber berita dan B adalah jumlah simbol yang dihasilkan
setiap detik maka ‘source rate’ atau
laju volume informasi adalah HB
bit/detik.
Kalau
C merupakan kapasitas saluran, yaitu laju informasi maksimum yang dapat
ditransmisikan melalui saluran tersebut, maka teori Shannon dapat dirumuskan
sebagai berikut :
“
Apabila HB lebih kecil dari C maka dapat dicari suatu cara penyandian
sedemikian rupa sehingga informasi dapat ditransmisikan dengan kesalahan yang
berarti “.
Shannon
dapat merumuskan C jika bandwidth dan S/N saluran diketahui. ( S/N = Signal to noise ratio yang menentukan
kwalitas dari telekomunikasi.
Dalam
teori pencuplikan (sampling) disebutkan bahwa saluran yang memiliki bandwidth W
Hz sanggup mentransmisikan cuplikan-cuplikan yang frekuensinya 2W cuplikan per
detik. Misalkan bahwa setiap cuplikan dapat mengambil salah satu dari m tingkat
(level) yang sama kemungkinannya. Saluran tadi, dengan demikian akan sanggup
mentransmisikan informasi dengan laju:
C = 2W log2 m bit/detik
Keterbatasan
dalam saluran komunikasi biasanya secara dominan dipengaruhi oleh hadirnya derau.
Untuk derau yang yang bersifat putih (white noise) dengan distribusi normal,
Shannon telah menurunkan bahwa kapasitas saluran menjadi:
C = W log2 (1 + S/N) bit/detik
Dimana
W adalah bandwidth saluran dan S/N adalah signal to noise ratio. Secara formal
rumus diatas diikat oleh syarat-syarat sebagai berikut ini :
-
Kecepatan maksimum tadi (C) akan menghasilkan kesalahan
transmisi yang tak berarti apabila dipakai cara penyandian yang tepat.
-
Teknik penyandian menghendaki agar informasi dikirim
dalam blok-blok yang panjang memakai gelombang yang menyerupai derau.
-
Derau dalam saluran bersifat putih dengan distribusi
normal.
BAB
III Terminal
Terminal
adalah suatu electrical interface antara suatu saluran dengan sumber berita,
meskipun interface ini tidak memproduksi signal-signal itu sendiri.
Terminal
yang tergantung dari signal yang akan
disalurkan untuk dikirimkan adalah sebagai berikut:
1.
Terminal untul penyaluran signal-signal suara, yaitu:
- Radio penerima
- Telepon
2.
Terminal untuk penyaluran signal-signal tulisan, yaitu:
- Telegrafi
- Teleprinter
3.
Terminal untuk penyaluran signal-signal gambar, yaitu:
- Facsimile
- Televisi
4.
Terminal untuk penyaluran signal-signal data, yaitu:
- Modem
3.1 Terminal untuk Suara
3.1.1 Radio Penerima
Radio
penerima adalah suatu terminal untuk menerima signal-signal suara. Namun dapat
juga untuk menerima signal-signal yang berbentuk tulisan, gambar maupun data.
Jadi radio penerima juga menerima penyaluran segala macam bentuk signal, karena
radio penerima ini dalah suatu peralatan untuk menerima segala macam signal
yang dikirimkan melalui udara.
Radio
penerima ini harus mempunyai
karakteristik-karakteristik tertentu yang menentukan kwalitas dari radio
penerima tersebut. Karakteristik itu adalah :
1.
Sensitivitas
Adalah kemampuan dari
suatu radio penerima untuk menangkap signal-signal yang kuat maupun yang lemah
sampai didapatkan daya output tertentu (standard) pada output penerima
tersebut.
2.
Selektivitas
Adalah kemampuan radio
penerima untuk membedakan antara signal yang diinginkan dengan signal-signal
lain yang berdekatan. Berarti hanya menerima signal dengan frekwensi band yang
tertentu. Selektivitas ini dapat diperbaiki dengan Band Pass Filter.
3.
Fidelitas
Adalah kemampuan radio
penerima untuk menjaga keaslian informasi yang dikirimkan oleh pengirim signal.
Pesawat
penerima radio siaran dapat digolongkan menjadi dua golongan besar yaitu:
1.
Straight Amplification Receiver
2.
Superheterodyne Receiver
·
Straight
Amplification Receiver
Gambar berikut adalah blok diagram dari radio penerima model straight amplification.
Cara kerja:
Gelombang
elektromagnetik diterima oleh antena kemudian oleh tuning circuit
gelombang yang diperlukan akan dipisahkan atau diseleksi dari
gelombang-gelombang lainnya yang tidak diperlukan. TC merupakan suatu rangkaian
filter yang frekwensi resonansinya sama dengan frekwensi yang diterima. Karena
gelombang yang diterima ini besarnya hanya beberapa mV saja, maka perlu
diperkuat oleh Radio Frequency Amplifier, yang tujuannya selain memperkuat juga meredam
gelombang-gelombang lainnya yang datangnya dari pemancar lain yang masih
tercampur dalam gelombang tadi. Kemudian gelombang yang masih termodulasi ini
oleh Detector di demodulasikan, yaitu dipisahkan antara gelombang yang
memodulasikan yaitu informasi yang dikirim dengan gelombang yang dimodulasikan
yaitu gelombang pembawa. Setelah gelombang mempunyai frekwensi sebesar audio
kemudian diperkuat dengan Audio Frequency Amplifier, yang disalurkan ke
Loudspeaker untuk dirubah menjadi gelombang akustik.
Pada
sistem ini banyak timbul gangguan-gangguan tidak stabil, sehinnga outputnya
juga terdistorsi. Sebagai perbaikan dari sistem ini adalah jenis
superheterodyne receiver.
·
Superheterodyne Receiver
Cara Kerja:
Gelombang
diterima oleh antena kemudian diperkuat dahulu oleh Radio-Frequency Amplifier kemudian dicampur
dengan suatu frekwensi fo di dalam suatu Mixer, maka akan
didapatkan superposisi dari fr dengan fo (oleh karena itu disebut superheterodyne).
Hasilnya adalah gelombang dengan frekwensi
baru yaitu fr + fo dan
fr - fo disamping
fr itu sendiri.
Gelombang dengan frekwensi fr -
fo ini disebut intermediate
frekwensi. Pada IF akan mendapatkan
suatu gelombang yang lebih stabil, yang merupakan modulated wave dengan
frekwensi pembawa yang lebih kecil dari fr.
Sistem
ini untuk radio penerima siaran yang mempunyai modulasi amplitudo (AM)
sedangkan jika modulasinya adalah Frequency Modulation (FM) maka pada dasarnya
hampir sama seperti pada blok diagram dibawah ini:
Dibandingkan
dengan radio penerima siaran untuk AM, maka radio penerima siaran untuk FM
mempunyai tambahan komponen yaitu limiter dan pemakaian discriminator frekwensi
sebagai ganti dari discriminator amplitudo limiter untuk membatasi perubahan
tegangan yang timbul oleh bermacam-macam hal misalnya interface dan internal
receiver noise. Selain itu perbedaan-perbedaan yang lain adalah jumlah IF
amplifier pada FM biasanya lebih banyak karena signalnya disini lebih lebar
dibandingkan AM.
3.1.2 Telepon
Telepon
adalah suatu bentuk terminal untuk menerima dan mengirimkan signal suara
atau signal yang berbentuk gelombang
akustik. Batas frekwensi suara manusia adalah dari 300 Hz – 3,4 KHz.
Amplitudo menentukan kekerasan suara atau loudness. Kekerasan suara adalah
besarnya kebisingan suara yang diakibatkan oleh amplitudo dari suara itu
sendiri yang ditangkap oleh telinga manusia. Satuan unit untuk menentukan
kekerasan suara ini adalah sone. Dimana 1 sone didefinisikan sebagai kekerasan
suara dari tone dengan frekwensi 1000 Hz pada level intensitas suara 40 dB.
Kekerasan suara sebesar 0,0001 sone atau 1msone adalah batas ambang pendengar
manusia. Selain itu dipakai juga satuan Phon. Dimana 1 phon adalah level
kekerasan suara untuk suatu tone dengan frekwensi 1000 Hz pada level intensitas suara 1 dB.
Level
kekerasan suara (Loudness Level) :
LL = 10 log I /10-12 phon
Dimana
I = intensitas suara dalam watts/m2.
·
Tranducer
Tranducer
adalah alat untuk mengubah suatu bentuk gelombang menjadi suatu bentuk lainnya
yang tertentu yang sesuai dengan kebutuhan. Pada sistem telepon, tranducernya
adalah electro-accoustical tranducer yaitu alat yang mengubah gelombang akustik
menjadi gelombang listrik dan sebagainya. Tranducer pada sistem telepon dibagi
dua yaitu :
-
Mikropon :
tranducer yang mengubah gelombang akustik menjadi gelombang listrik.
-
Telepon :
Tranduceryang mengubah gelombang listrik menjadi gelombang akustik.
·
Mikropon
Dilihat dari prinsip
kerjanya maka macam-macam mikropon misalnya :
-
Mikropon arang
-
Mikropon kondensator
·
Telepon
Dilihat dari prinsip
kerjanya, maka ada bermacam-macam telepon, misalnya:
-
Elektro magnetis
Jika arus listrik dari
mikropon mengalir ke magnet kumparan, medan magnet akan dibangkitkan yang
menimbulkan gaya yang akan menarik membran. Getaran membran ini akan
memproduksi gelombang suara.
-
Elekro dinamis
Prinsip kerjanya yaitu
dengan adanya arus listrik yang berubah menyebabkan perubahan medan listrik
yang akan berinteraksi dengan magnet permanen. Sehingga membran keluar dan
kedalam sesuai dengan frekwensi dari arus listrik yang diberikan dan akan
menimbulkan getaran akustik dari membran.
3.2 Terminal untuk Tulisan
Terminal
untuk tulisan informasi yang dikirimkan dan yang diterima berbentuk tulisan
atau huruf-huruf. Tiap-tiap huruf-huruf diwakili oleh kombinasi dari
simbol-simbol tertentu.
3.2.1 Telegrafi
Sistem
telegrafi diwakili oleh kode-kode yang dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
·
Kode Morse
Merupakan kombinasi dari
kedua elemen-elemen titik-titik dan garis-garis.
·
Kode Undulator
Kode ini dikembangkan
untuk komunikasi yang menggunakan kabel laut. Kode ditentukan dengan plus,
minus, dan nol sertamempunyai kombinasi yang sama dari arus-arus panjang dan
pendek seperti kode morse.
·
Kode Telegrap Printing
Kode ini digunakan oleh
teleprinter.
·
Kode Transmisi Data
Kode ini dipakai untuk
transmisi data. Kode transmisi data seperti ASCII, BCD, EBCDIC.
Sistem pengiriman informasi yang dipakai di
Amerika Serikat dan beberapa hasil industri adalah sebagai berikut:
·
Full Duplex
Jika ada kemungkinan
pengiriman kedua belah arah secara bersamaan.
·
Half Duplex
Jika ada kemungkinan
pengiriman kedua arah akan tetapi pada satu saat hanya dapat mengirim ke satu
arah saja.
·
Simplex
Jika hanya dapat mengirim
kesatu arah saja.
Dari kode morse yang
dikirimkan, telegrafi dapat dibagi menjadi dua macam yaitu :
·
Telegrafi arus searah
·
Telegrafi arus bolak-balik
3.2 Terminal
untuk Gambar
Terminal
untuk gambar dapat dibagi menjadi dua bagian besar yaitu:
-
Gambar diam
-
Gambar bergerak
3.3.1 Facsimile
Prinsip
kerja dari pengiriman gambar diam dari facsimile adalah:
Cara Kerja:
Gambar
yang akan dikirim ditempelkan mengelilingi sebuah drum D. Sumber cahaya yang
melewati lensa akan menyinari gambar tersebut.
Refleksi
sinar ini akan diterima oleh PEC (Photo Electric Cell). Dengan berputarnya
Drum, sinar direfleksikan akan berubah-ubah intensitasnya sesuai warna gambar
yang disinari. Arus dari photocell akanberubah-ubah sesuai dengan perubahan
intensitas yang diterima. Seluruh bagian gambar akan kena diraba (scanning).
3.2.2
Televisi
Prinsip
dasar dari facsimile kemudian dikembangkan menjadi prinsip dasar dari sistem
televisi. Bedanya ialah pada televisi gambar yang dikirimkan adalah gambar
bergerak.
Untuk
menimbulkan kesan “gambar hidup”, maka diperlukan pergantian gambar sebanyak 25
gambar perdetik detik. Jadi satu gambar
mempunyai waktu diperlihatkan selama 1/25 detik. Pada televisi sinkronisasi
juga sangat penting untuk mensinkronisasikan waktu kecepatan dan fasa dari
perabaan.
Komponen dasar pemancar dan penerima televisi
Blok diagram dari pemancar televisi :
Pulsa-pulsa sinkronisasi yang diberikan ke sinyal gambar
(video) juga diperlukan untuk dasar waktu bagi proses perabaan yang dipakai
pada camera.
Dua buah gelombang
pembawa berfrekwensi radio (radio frequency carrier), dipergunakan untuk
dimodulasikan oleh sinyal suara dan untuk dimodulasikan oleh sinyal
gambar. Kedua gelombang pembawa yang
sudah dimodulasikan ini kemudian disatukan sebelum dipancarkan lewat antena
pemancar.
Blok diagram dari penerima televisi :
Filter
dan amplifier disambungkan dengan antena yang merupakan tuned circuityang
gunanya untuk memilihchannel pemancar yang dibutuhkan.
Sinyal
radio frekwensi diproses didalam demodulator yang terdiri dari tiga macam
sinyal yaitu:
1.
Sinyal suara yang kemudian diperkuat dan disalurkan ke
loudspeaker.
2.
Sinyal gambar, yang sesuai dengan output dari camera,
yang dipergunakan untuk mengendalikan arus pada electron beam dari cathode ray
tube (CRT)
3.
Pulsa-pulsa sinkronisasi yang dipisahkan dari sinyal
gambar dan dipergunakan untuk mengendalikan oscilator yang berhubungan dengan
proses perabaan.
3.4
Terminal untuk Data
Sesuai
dengan namanya maka informasi yang dikirimkan berupa data-data. Data-data ini
dapat berupa tulisan, grafik maupun gambar-gambar. Pada terminal untuk data,
informasi yang dikirimkan akan diproses atau diolah sehingga akan diterima oleh
terminal yang dituju adalah hasil dari pengolahan atau pemrosesan informasi.
Pusat pengolahan data dapat disebut juga dengan komputer. Konfigurasinya dapat
terlihat sebagai berikut:
Blok diagram tersebut dapat diperinci lagi, dimana komputer itu terdiri dari bagian-bagian lainnya, seperti dibawah ini:
·
Main Storage adalah suatu ingatan utama yaitu
untuk menyimpan segala macam informasi yang diperlukan untuk mengolah data.
·
Ingatan utama ini dapat dibantu oleh ingatan
tambahan yang disebut dengan auxiliary storage, dan ini dapat berupa pita
magnetik, piringan (disk) dan sebagainya.
·
CPU adalah otak dari sistem komputer ini, yaitu
suatu alat yang menghitung dan memproses informasi yang masuk maupun yang
disimpan dalam storage yang disebut diatas.
·
Control Unit adalah suatu unit untuk mengatur
atau mengendalikan urutan tugas didalam sistem ini.
·
Input/Output ini adalah yang disebut sebagai
terminal dari data.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar