Telekomunikasi Pendahuluan

1
TelekomunikasiPendahuluan

• Imam Suharjo
• Imam_te_at_yahoo.com
• Universitas Mercu Buana Yogyakarta
• http//mercubuana-yogya.ac.id
• Sumber http//telecom.ee.itb.ac.id/tutun
  dengan penambahan/pengurangan materi.

2
Referensi

• Tarmo Anttalainen, Introduction to
  Telecommunication Network Engineering, Artech
  House
• Alberto Leon-Garcia Indra Widjaja,
  Communication Networks, Fundamental Concepts and
  Key Architectures, Mc Graw Hill
• Some other books, references and the Internet

3

• Tutun Juhana (original)
• ET3041 Web http//telecom.ee.itb.ac.id/tutun/ET
  3041
• You can find the followings
• Lecture notes
• Links to some interesting webs, etc.
• Penilaian 50 UTS 50 UAS
• My Office Gedung Labtek VIII Lantai 4
• Imam Suharjo
• http//imm.web.id
• UNWAMA, Jl Wates Km 10 Yogyakarta
• Fakultas Teknik, Teknik Elektro /
• PUSAT Komputer Lt III Rektorat UNWAMA

4
Materi Utama Kuliah

• Pendahuluan
• Teknik Switching, PSTN
• Digitalisasi sinyal suara
• Sentral Telepon (PDF PPT)
• Multiplexing-I
• Signaling
• Local Access Technologies I (ISDN)
• Basic ATM as B-ISDN technology
• Intelligent Network
• Local Access Technologies II (Broadband)
• Internet
• Pengantar Mobile Communication
• Local Area Networks, Wide Area Networks, Wireless
  LANs

5
What is Telecommunication ?
In the Wild Wild West ...... How far can you see
the sign? ...
6

• Telekomunikasi adalah teknologi yang digunakan
  untuk berkomunikasi jarak jauh

7
(No Transcript)
8
Sejarah
9
Teknologi Dasar
10
Standardisasi

• Jaringan telekomunikasi dirancang untuk melayani
  beragam pengguna yang menggunakan berbagai macam
  perangkat yang berasal dari vendor yang berbeda
• Untuk merencanakan dan membangun suatu jaringan
  secara efektif, diperlukan suatu standard yang
  menjamin interoperability, compatibility, dan
  kinerja yang dipersyaratkan secara ekonomis
• Suatu standard yang terbuka (open standard)
  diperlukan untuk memungkinkan interkoneksi
  sistem, perangkat maupun jaringan yang berasal
  dari vendor maupun operator yang berbeda

11
Organisasi-organisasi Standard

• Otoritas standard nasional
• Menetapkan standard resmi suatu negara tertentu
• Indonesia Menkominfo
• Inggris British Standard Institute (BSI)
• Jerman Deutsche Industrie-Normen (DIN)
• Amerika American National Standard Institute
  (ANSI)

12
Badan Standard Indonesia

• BRT Badan Regulasi Telekomunikasi

13
Badan Standard Eropa

• ETSI European Telecommunications Standards
  Institute
• Suatu badan independent yang menetapkan standard
  untuk komunitas Eropa
• Contoh standard GSM
• CEN/CENELEC European Committee for
  Electrotechnical Standardization/European
  Committee for Standardization
• Badan standardisasi teknologi informasi
• CEPT Conférence Européenne des Administrations
  des Postes et des Telecommunications
• Sebelum ada ETSI, melakukan pekerjaan yang
  dilakukan ETSI

14
Badan Standard Amerika

• IEEE Institute of Electrical and Electronics
  Engineers
• Asosiasi engineer elektro internasional
• Contoh standard LAN
• EIA Electronic Industries Association
• Organisasi pabrik perangkat elektronika Amerika
• Contoh standar RS232
• FCC Federal Communications Commission
• Badan regulasi pemerintah Amerika
• TIA Telecommunications Industry Association
• Bertugas mengadaptasi standard dunia ke dalam
  lingkungan Amerika

15
Organisasi Global

• ITU International Telecommunication Union
• Badan khusus PBB yang bertanggung jawab di dalam
  bidang telekomunikasi
• Dibagi ke dalam dua badan standard
• ITU-T (huruf T berasal dari kata telekomunikasi)
• Berasal dari CCITT (Comité Consultatif
  International de Télégraphique et Téléphonique,
  atau International Telegraph and Telephone
  Consultative Committee)
• Mempublikasikan rekomendasi untuk jaringan
  telekomunikasi publik
• ITU-R (huruf R berasal dari kata radio)
• Berasal dari CCIR (Comité Consultatif
  International des Radiocommunications atau
  International Radio Consultative Committee)
• Mempublikasikan rekomendasi yang berhubungan
  dengan aspek-aspek radio seperti penggunaan
  frekunsi di seleuruh dunia

16

• ISO/IEC The International Standards
  Organization/International Electrotechnical
  Commission
• Organisasi standard bidang teknologi informasi
• ISO berperan dalam standard dan protokol
  komunikasi data
• IEC berperan di dalam standard yang meliputi
  aspek electromechanical (seperti konektor),
  lingkungan dan keselamatan

17
Organisasi Standard yang lain

• IETF Internet Engineering Task Force
• Bertanggung jawab terhadap arsitektur Internet
• Mengatu standardisasi protokol TCP/IP untuk
  Internet

18
Jaringan Telekomunikasi Dasar
19

• Tujuan dasar dari adanya suatu jaringan
  telekomunikasi adalah untuk mengirimkan informasi
  dari suatu user ke user lain yang ada di dalam
  jaringan
• User dari suatu jaringan publik disebut
  subscriber
• Informasi yang berasal dari user dapat beragam
  (bisa voice, data maupun gambar)
• Subscriber dapat mengakses jaringan menggunakan
  jaringan akses yang beragam (cellular, fixed dsb.)

20

• Tiga teknologi yang yang diperlukan untuk
  berkomunikasi melalui jaringan telekomunikasi
• Transmisi
• Switching
• Signaling

21
Teknologi Transmisi

• Transmisi adalah proses membawa informasi antar
  end points di dalam sistem atau jaringan
• Sistem transmisi yang sekarang menggunakan empat
  buah medium transmisi berikut
• Kabel tembaga
• Kabel serat optik
• Gelombang radio
• Cahaya pada ruang bebas (misalnya infra merah)
• Dalam suatu jaringan telekomunikasi, sistem
  transmisi digunakan untuk saling menghubungkan
  sentral (router)
• Keseluruhan sistem transmisi ini disebut jaringan
  transmisi atau jaringan transport (transport
  network)

22
Teknologi Switching

• Suatu teknologi yang digunakan pada switch untuk
  menghubungkan (men-switch) panggilan (pada
  jaringan telepon) atau
• Mengarahkan/memforward paket dari suatu link ke
  link yang lain
• Kita akan pelajari ini lebih detail

23
Teknologi Signaling

• Signaling adalah mekanisme yang memungkinkan
  entitas yang berada di dalam jaringan (misalnya
  perangkat di pelanggan, switch dsb.) untuk
  membentuk, mempertahankan, dan memutuskan suatu
  sesi di dalam jaringan
• Proses signaling dilaksanakan menggunakan suatu
  sinyal atau pesan tertentu
• Contoh ketika kita mengangkat handset telepon
  untuk melakukan panggilan akan terdengar nada
  panggil (dial tone)
• Dial tone mengindikasikan bahwa sentral telepon
  siap menerima informasi nomor yang dituju
• Signaling akan kita pelajari lebih detail lagi

24
Medium Transmisi
25
Tipe-tipe Media Transmisi

• Guided transmission media
• Kabel tembaga
• Open Wires
• Coaxial
• Twisted Pair
• Kabel serat optik
• Unguided transmission media
• infra merah
• gelombang radio
• microwave terrestrial maupun satellite

26
(No Transcript)
27
Guided Transmission Media
28
Kabel Tembaga

• Paling lama dan sudah biasa digunakan
• Kelemahan redaman tinggi dan sensitif terhadap
  interferensi
• Redaman pada suatu kabel tembaga akan meningkat
  bila frekuensi dinaikkan
• Kecepatan rambat sinyal di dalam kabel tembaga
  mendekati 200.000 km/detik
• Tiga jenis kabel tembaga yang biasa digunakan
• Open wire
• Coaxial
• Twisted Pair

29

• Open wire
• Sudah jarang digunakan
• Kelemahan
• Terpengaruh kondisi cuaca dan lingkungan
• Kapasitas terbatas (hanya sekitar 12 kanal voice)

30

• Coaxial

Bandwidth tinggi dan lebih kebal terhadap
interferensi Contoh penggunaan pada antena TV,
LAN dsb.
(D)
(C)
(B)
(A)
RG58 coax and BNC Connector
31
Kabel dipilin untuk mengeliminasi crosstalk

• Twisted pair

Menggunakan balance signaling untuk
mengeliminasi pengaruh interferensi (noise)
32

• Twist length kabel telepon 5-15 cm
• Twist length Cat-3 UTP 7.5-10cm
• Twist length Cat-5 2-4 cm
• Pada suatu bundel twisted pair (lebih dari satu
  pasang), twist length masing-masing pasangan
  dibedakan untuk mencegah crosstalk antar pasangan

33

• About crosstalk

Penerima Sinyal
Sumber Sinyal
NEXT Near-end crosstalk
FEXT Far-end crosstalk
34
Max Data Rate
Attenuation NEXT Category-3 UTP 16 Mbps 13.1
db/100m 23db _at_16MHz 9.8 db/100m 26db _at_10MHz Cat
egory-4 UTP 20 Mbps 10.1 db/100m 36db _at_20MHz Cat
egory-5 UTP 100 Mbps 22db/100m 44db _at_100MHz Catego
ry-5e UTP 200 Mbps 32db/100m 40db _at_200MHz

• Category 5 Unshielded Twisted Pair (UTP)
  digunakan sebagai kabel standard untuk local area
  computer networks
• Ada juga jenis kabel Shielded Twisted Pair (STP)

35
Twisted Pair Connectors

• Kabel twisted pair untuk komputer menggunakan
  konektor RJ45 (8 pin)
• Kabel twisted pair untuk telepon menggunakan
  konektor RJ11

36
Serat Optik

• Kabel serat optik terdiri dari
• Silinder dalam berbahan gelas yang disebut inti
  atau core
• Silinder luar terbuat dari bahan gelas atau
  plastik yang disebut cladding atau pembungkus
  inti
• Bahan pelidung serat yang membungkus cladding

37
Mengapa cahaya bisa bergerak sepanjang serat
optik?

• Karena ada proses yang disebut Total Internal
  Reflection (TIR)
• TIR dimungkinkan dengan membedakan indeks bias
  (n) antara core dan clading
• Dalam hal ini ncore gt ncladding
• Memanfaatkan hukum Snellius

38
Pantulan terjadi Bila sudut jatuh gt sudut kritis
ncore gt ncladding
Pembiasan
39
Apabila kabel serat optik dilengkungkan, dapat
terjadi loss
40
?NA
Cahaya yang dapat dimasukkan ke dalam serat optik
harus disuntikkan pada sudut yang lebih kecil
daripada ?NA. Ini dipersyaratkan sebagai
Numerical Apperture (NA)
41
(No Transcript)
42

• Salah satu cara untuk mengidenifikasi konstruksi
  kabel optik adalah dengan menggunakan
  perbandingan antara diameter core dan cladding.
  Sebagai contoh adalah tipe kabel 62.5/125.
  Artinya diamater core 62,5 micron dan diameter
  cladding 125 micron
• Contoh lain tipe kabel50/125, 62.5/125 dan
  8.3/125
• Jumlah core di dalam satu kabel bisa antara 4
  s.d. 144

43
Klasifikasi Serat Optik

• Berdasarkan mode gelombang cahaya yang
  berpropagasi pada serat optik
• Multimode Fibre
• Singlemode Fibre
• Berdasarkan perubahan indeks bias bahan
• Step index fibre
• Gradded index fibre

44
Step Index Fiber vs Gradded Index Fiber

• Pada step index fiber, perbedaan antara index
  bias inti dengan index bias cladding sangat
  drastis

45

• Pada gradded index fiber, perbedaan index bias
  bahan dari inti sampai cladding berlangsung
  secara gradual
• Contoh profile gradded index
• Untuk 0 r a
• r jari-jari di dalam inti serat
• a jari-jari maksimum inti serat

46
(No Transcript)
47
Jenis-jenis kabel serat optik
Step-index multimode. Used with 850nm, 1300 nm
source.
Graded-index multimode. Used with 850nm, 1300 nm
source.
Single mode. Used with 1300 nm, 1550 nm source.
48
Available Bandwidth and Range
Media Bandwidth Range Voice quality twisted pair
0 to 1 MHz 5 km Coax cable (broadband) 1k -
1GHz 1-100 km Category 5 twisted pair 1k - 100
MHz 0.1-2 km Fiber optic cable 180-370 THz 1-100
km
49
Unguided Transmission Media
50
Microwave

• Range frekuensi 1 - 40 GHz
• Transmisi dilakukan secara line of sight (LOS)
• Tidak dapat menembus dinding (solid objects
  contoh bangunan)
• Digunakan untuk komunikasi terrestrial
  (earth-to-earth) dan satelit
• Di atas 8 GHz, diserap oleh partikel air
• Jadi hujan dapat menggagalkan transmisi

51
Satellite Microwave

• Range frekuensi optimal yang digunakan adalah1 -
  10 GHz
• Dibawah 1 GHz akan terpengaruh dari alam dan
  man-made sources
• Di atas 10 GHz akan teredam atmosfir

52
Satellite Systems

• Sistem orbit Low dan medium memiliki delay yang
  lebih rendah
• Menawarkan kecepatan 2Mbps

53
Terrestrial Wireless

• Digunakan untuk keperluan telekomunikasi
  komersial, telepon seluler, serta LAN jarak
  pendek dan menengah
• Contoh wireless LAN IEEE 802.11 yang bekerja
  pada band 2.4

54

• Terrestrial communication (microwave)

55
So..youve heard about dB..What is it?
56
Decibel, Gain, dan Loss

• Power loss penurunan daya sinyal
• Power gain penguatan daya sinyal
• Decibel satuan untuk menyatakan power
  loss/gain
• Decibel merupakan satuan ukuran daya yang
  logaritmis
• Pertama kali digunakan oleh Alexander Graham Bell
  (satuan decibel digunakan untuk menghormati
  jasanya)
• Decibel dB

Alexander Graham Bell Born 1847 - Died 1922
57
Decibel in Action
Gain g Pout/Pin Gain in dB gdB 10 log
(Pout/Pin) Loss L Pin/Pout Loss in dB LdB
10 log (Pin/Pout)
Overall Gain g g1g2 Overall Gain in dB gdB
g1(dB) g2(dB)
Contoh - Bila daya output 10 Watt dan daya
input 1 Watt, maka Gain 10 dB - Bila daya
input 10 Watt dan daya output 1 Watt, maka Loss
10 dB (atau Gain -10 dB)
58

• Rumus dB menyatakan ukuran daya
• Jika kita lebih tertarik akan perubahan pada
  tegangan maka faktor impedansi harus dimasukkan
  pada perhitungan dB

59
Power Levels in dB

• Sampai titik ini kita masih melihat penerapan dB
  untuk menyatakan perbandingan daya
• Bagaimana cara menyatakan level daya absolut
  menggunakan dB?

Gunakan suatu daya referensi
60

• Daya referensi yang banyak digunakan adalah 1 mW
• Satuan dB yang dihasilkan adalah dBm
• Contoh suatu level daya 10 mW bila dinyatakan di
  dalam dB adalah 10 dBm
• Daya referensi lain yang dapat digunakan 1 Watt
  (satuan dB yang digunakan dBW)

61

• Contoh penggunaan dB

Daya pancar P1 1W atau 30 dBm Gain antena 30
dB Redaman link 110 dB Daya diterima terima
P2,dBm 30 dBm 30 dB 110 dB 30 dB 20
dBm Bila dinyatakan di dalam Watt P2 10 µW.
62
Redaman serat optik 0,5 dB/km
Daya pancar P1,dBm 0 dBm Redaman serat optik
0,5 dB/km, maka redaman total serat optik
0,540 20 dB Daya terima P2,dBm 0 dBm 20 dB
20 dBm
63
John Napier or Neper nicknamed Marvellous
Merchiston (1550, 1617) Penemu Logaritma

• Satuan lain yang biasa digunakan untuk menyatakan
  suatu perbadingan adalah Neper
• 1 Neper (Np) 8,685889638 dB
• 1 dB 0,115129254 Np

64
Literatur Slide

• Tutun Juhana, Kelompok Keilmuan Teknik
  Telekomunikasi, Sekolah Teknik Elektro dan
  Informatika, Institut Teknologi Bandung