Rabu, 11 Januari 2017

Komunikasi Digital 1



1. Saluran Komunikasi yang Umum Dipakai Sekarang ini
            Seiring dengan perkembangan zaman era teknologi saat ini semakin berkembang pesat. Saat ini manusia telah dimudahkan dalam melakukan komunikasi jarak jauh maupun dekat. Komunikasi ini tidak hanya berisi suara saja seperti dahulu, akan tetapi mencakup pertukaran informasi berupa gambar, video, dokumen dan lain-lain. hal ini dapat terjadi karena konten dari komunikasi itu sendiri telah mengalami digitalisasi sehingga lebih mudah dikirimkan melalui saluran komunikasi. Saluran komunikasi yang umum dipakai saat sekarang ini adalah:
a. Saluran Telepon
            Saluran Telepon merupakan perangkat keras yang harus disediakan dalam rangka akan membangun internet. Selain itu dapat digunakan pula handphone atau telepon seluler yang menyediakan modem dalam alat tersebut sehingga memungkinkan dihubungkan dengan kabel  data untuk akses internet. Dengan handpone atau saluran kabel dan modem dial up kita dapat melakukan akses internet, misalnya melalui Telkomnet Instans tanpa harus mendaftar dulu.
            Untuk jaringan internet lainnya penggunaan modem dial up harus melakukan pendaftaran terlebih dahulu ke ISP, misalnya CBN dan Indoinstans. Menghubungkan komputer ke internet melalui sambungan jaringan handphone. Dapat dihubungkan melalui Bluetooth maupun usb cable data. Saat online jalur telepon juga tidak terganggu. Bisa menggunakan jaringan GSM maupun CDMA. GSM dapat lebih cepat dengan teknologi 3G atau bahkan teknologi terbaru high speed 3,5G. Sedangkan CDMA menggunakan teknologi CDMA 2000 1x hampir setara dengan 3G. Perhitungan biaya hampir sama semua yaitu menggunakan sistem perhitungan per kilobyte. Kecepatan mulai dari 64kb - 2mb
b. saluran radio
            saluran radio memanfaatkan sifat dari gelombang radio. Gelombang radio adalah gelombang yang memiliki jangkauan frekuensi yang cukup luas dan biasanya dihasilkan oleh rangkaian isolator dalam alat-alat elektronika. Spektrum gelombang radio dipisahkan dalam pita-pita frekuensi atau panjang gelombang.
            Pada sistem siaran radio komersial biasanya digunakan dua jenis sistem modulasi, yaitu AM (Amplitudo Modulation) dan FM (Frequency Modulation). Sistem modulasi amplitudo (AM) memiliki jangkauan yang luas karena dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer, tetapi dapat terpengaruh oleh gejala kelistrikan dan kemagnetan di udara sehingga akan menimbulkan derau, tidak dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer, tetapi tidak terpengaruh oleh gejala kelistrikan dan kemagnetan di udara sehingga akan menghasilkan suara yang jernih.
c. Saluran Online
            Saluran Online (Kotler, 1997, p318) adalah saluran yang dapat dijangkau seseorang melalui komputer dan modem. Modem menghubungkan komputer dengan jalur telepon sehingga komputer dapat menjangkau beragam layanan informasi online. Saluran ini yang banyak dipakai saat ini dengan memanfaatkan jaringan internet sehingga banyak orang dapat berkomunikasi dengan mudah.
d. saluran kabel
            Saluran kabel bisa dibilang merupakan saluran komunikasi yang pertama digunakan untuk komunikasi jarak jauh. Saat ini saluran kabel dengan kecepatan tinggi seperti fiber optik dapat melayani komunikasi jarak jauh dengan kualitas yang sangat baik. Dengan fiber optik ini maka kekurangan saluran nirkabel dapat teratasi. Akan tetapi dalam instalasi dan proses pembuatannya membutuhkan waktu dan biaya yang cukup besar.


2. Spesifikasi Frequency Shift Keying dan Binary Frequency Shift Keying
            Frekuensi Shift Keying (FSK) adalah modulasi frekuensi skema di mana informasi digital ditularkan melalui perubahan frekuensi diskrit suatu gelombang pembawa. FSK termudah adalah FSK biner (BFSK). BFSK berarti menggunakan sepasang frekuensi diskrit untuk mengirimkan biner (0s dan 1s) informasi. Dengan skema ini, "1" disebut frekuensi tanda dan "0" disebut frekuensi ruang. Domain waktu dari sebuah carrier termodulasi FSK diilustrasikan pada Gambar



            Pada system FSK, dua buah sinyal sinusoidal dengan amplituda maksimum sama Ac, tetapi frekuensi berbeda, f1 dan f2, digunakan untuk merepresentasikan biner 1 dan 0. Secara matematis dapat dituliskan.
S(t) = Ac cos(2πf1t) untuk simbol ‘1’
S(t) = Ac cos(2πf2t) untuk simbol ‘0’


            Modulasi FSK merupakan modulasi yang mempunyai kinerja yang lebih baik dan menggunakan system deteksi yang lebih sederhana dibandingkan dengan PSK. Oleh karena itu penerapan cukup luas pada system trasmisi data. Frequency Shift Keying (FSK) relative sederhana, FSK memiliki bentuk penampakan gelombang yang konstan dari modulasi sudut yang similar (sama) terhadap frekuensi modulasi konvensional kecuali bahwa sinyal modulasinya adalah untaian pulsa biner yang bervariasi di antara dua level tegangan diskrit dibanding perubahan bentuk gelombang secara terus-menerus.
            Dengan FSK biner, frekuensi center dan carriernya digeser (dideviasikan) oleh data masukan biner. Konsekuensinya, output dari sebuah modulator FSK adalah fungsi bertingkat dalam domain frekuensi. Sinyal input biner berubah dari logika “0” ke logika “1”, dan sebaliknya, output FSK di geser di antara 2 frekuensi: frekuensi “mark” atau berlogikakan 1 dan frekuensi “space” atau berlogika 0. Dengan FSK, ada perubahan kondisi output frekuensi setiap waktu kondisi logic dari perubahan sinyal input binernya berubah. Konsekuensinya,perubahan kecepatan outputnya sama terhadap perubahan kecepatn inputnya. Pada modulasi digital, perubahan kecepatan pada input modulator disebut “bit rate” dan mempunyai satuan bit per second (bps). Perubahan kecepatan pada output modulator disebut “baud” atau “baud rate” dan sama dengan waktu dari satu elemen sinyal output. Pada FSK perubahan kecepatan input dan outputnya adalah sama, sehingga bit rate dan baud rate adalah sama. Dibawah ini adalah gambar dari BFSK.

 


3. Pulse Code Modulation
            PCM merupakan suatu sistem penyaluran sinyal dimana sebelum ditrasmisikan, sinyal informasi yang umumnya analog terlebuh dulu dikonversikan kedalam bentuk kode . Kode yang umum digunakan dalam PCM adalah kode biner n-bit.
            Dalam perkembangannya dan dari berbagai analisa yang telah dilakukan , diakui bahwa sistem PCM mempunyai keunggulan diantaranya sistem peyaluran informasi yang ada . Keunggulan yang paling menonjol adalah kemampuanya dalam menekan noise dan interferensi.
            Secara blok diagram sistem PCM ini ditunjukkan dalam gambar dibawah ini. Untuk membangkitkan sinyal PCM dari sumber analog pada dasarnya memerlukan tiga proses dasar yaitu, sampling, kuantisasi dan pengkodean (coding). Untuk membangkitkan kembali sinyal informasi aslinya, pada bagian penerima dibutuhkan proses sebaliknya yaitu, pedekodean (decoding) serta pengembalian sinyal ke bentuk analognya dengan menggunkan filter low-pass.

 

Sampling
            Proses sampling merupakan proses awal untuk mengkonversikan sinyal analog menjadi sinyal digital .Dalam proses ini sinyal analog disampel secara periodik dalam selang waktu yang tetap, sehingga diperoleh sinyal yang diskontinyu dengan amplitudo sesaat dari sinyal analog tersebut.
            Prinsip dari proses sampling dapat dijelaskan dengan menggunakan switching sampling seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

 Image result for sampling pcm

Kuantisasi
            Seperti telah dijelaskan , proses sampling dapat dikatakan sebagai proses modulasi amplitudo pulsa (Pulse Amplitudo Modulation – PAM) , dimana sinyal informasi digunakan langsung untuk memodulasi deretan pulsa pulsa pembawa (pulse sampling) . Dalam bentuk sederhana sinyal PAM dapat ditrasmisikan secara langsung . Mengingat amplitudo yang ditransmisikan secara langsung . Mengingat amplitudo yang ditransmisikan tidak terbatas jumlahnya sehingga noise dan gangguan lain dapat dengan mudah masuk kedalam sistem maka sisten ini jarang digunakan.
            Ada beberapa sarana utama yang dipakai untuk menerima informasi, yaitiu telingan untuk informasi audio dan mata untuk informasi gambar . Karena kedua sarana tersebut tidak adapat mengikuti perubahan sinyal secara detail , maka tidaklah perlu untuk mengirikkan semua tingkatan amplitudo sinyal yang mungkin. Dengan adanya keterbatasan ini , dimungkinkan untuk mentransmisikan tingkatan amplitudo sinyal tertentu.
            Dalam proses kuantisasi ini , jangkauan (range) amplitudo sinyal informasi yang diijinkan dibagi dalam tingkatan tingkatan amplitudo tertentu . Tingkatan amplitudo ini disebut denngan tingkatan kuantisasi dan jarak antara dua tingkatan amplitudo yang berdekatan disebut dengan interval kuantisasi. Amplitudo dari setiap sinyal sampel dibulatkan keamplitudo kuantisasi yang terdekat. Untuk lebih jelasnya lihat gambar


Pengkodean
            Sinyal sampel yang telah dikuantisasi dapat ditransmisikan secara  langsung sebagai sinyal PAM yang terkuantisasi (PAM-er). Banyak tingkatan amplitudo yang ditransmisikan menyebabkan kemungkinan terjadinya kesalahan dalam penerimaannya relatif besar. Oleh karena kelemahan ini sistem PAM ini lebih banyak digunakan sebagai proses antara dari sistem PCM.
            Dalam sistem PCM , sinyal PAM yang terkuantisasi dan sebelum ditransmisikan terlebih dahulu dikode kedalam kode n-bit. Setiap sinyal sampel yang telah terkuantisasi dikode kedalam satu kode yang terdiri dari n buah pulsa , masing masing pulsa mempunyai m kemungkinan amplitudo yang berbeda. N buah pulsa tersebut harus ditransmisikan dalam selang per-sampling-an yang telah dijatahkan untuk setiap sampel . Jumlah kombinasi kode yang dapat terwakili oleh n buah pulsa m tingkatan ini adalah sama dengan jumlah tingkatan kuantisasi M. Sehingga ;
M= mn ……………………………………………………………………(2-7)
            Pada umumnya dalam PCM digunakan kode biner. Kode biner merupaka suatu kode yang hnaya memiliki dua tingkatan   amplitudo yang berbeda, yang dinotasikan dengan angka 1 dan 0 , dimana angka 1 melambangkan ada arus (pulsa positif) dan angka 0 menyatakan tidak adanya arus (pulsa negatif). Sehingga kombinasi kode n-bit adalah 2n buah.
            Salah satu prosedur pengkodean dengan kode biner yang sederhana adalah mengikuti konversi desimal ke biner. Tingkatan tingkatan amplitudo kuantisasi diberi nomor dengan bilangan desimal, selanjutnya setiap tingkatan kuantsasi tersebut dikonversikan ke dalam bilangan biner. Dalam tabel 2-1 ditunjukkan konversi bilangan desimal kedalam bilangan biner 4-bit.


4. Jaringan Satelit
            Satelit adalah alat elektronik yang mengorbit bumi yang mampu bertahan sendiri. Bisa diartikan sebagai repeater yang berfungsi untuk menerima signal gelombang microwave dari stasiun bumi, ditranslasikan frequensinya, kemudian diperkuat untuk dipancarkan kembali ke arah bumi sesuai dengan coveragenya yang merupakan lokasi stasiun bumi tujuan atau penerima.
            Satelit mempunyai sifat yang universal, dengan banyak kelenturan dalam aplikasinya, efisien dalam biaya, dan mampu menjawab berbagai masalah antara lain;
1. Komunikasi data maupun suara tanpa kabel
2. Menghubungkan satu perusahan dengan perusahaan yang lain
3. Menjawab kebutuhan akan transaksi finansial
4. Merupakan sarana untuk hubungan internet
5. Melalukan informasi video dan jaringan
            Salah satu aplikasi satelit adalah pemanfaatannya sebagai sarana komunikasi. Satelit komunikasi mempunyai banyak keuntungan dibanding dengan sistem komunikasi terestrial. Paling tidak ada 7 keunggulan satelit komunikasi dibanding dengan komunikasi terestrial. Keunggulan tersebut antara lain;

1. Universal, artinya satelit komunikasi dapat digunakan dimana saja. Sebuah satelit mampu merangkum sampai 1/3 luas permukaan Bumi. Selain itu biaya yang dibutuhkan jauh lebih sedikit dari biaya yang digunakan pada sistem komunikasi terestrial. Dengan konstelasi tiga satelit yang ditempatkan pada ketinggian tertentu maka seluruh permukaan Bumi dapat di jangkau.

2. Versatile, serba guna melalukan informasi dalam beragam bentuk, data, video, suara ataupun aplikasi multimedia lainnya mulai dari sarana hiburan, sampai ke jaringan selular dan warta berita. Akibat sifat serbaguna ini penggunaan satelit berdampak pada banyak hal:

a) Memberikan kemudahan bagi dunia usaha dalam bertransaksi sekaligus melayani banyak pengguna secara simultan
b) Memunculkan inovasi dan regulasi baru yang semakin lepas dari pengaturan kekuasaan
c) Infrastruktur komunikasi akan tersebar ke seluruh pelosok tanpa dibatasi oleh batas negara dan geografi. Menjadi alternatif pengganti sarana komunikasi terestrial dengan keunggulan teknologi yang lebih akurat dan biaya yang semakin murah.

3. Reliable, handal dan dapat dipercaya. Satelit merupakan sarana yang bisa membantu kebutuhan dunia usaha untuk melakukan komunikasi secara cepat dan akurat, terutama pada kondisi dimana jaringan internet protocol, IP terrestrial sering bertabrakan dengan bermacam topologi jaringan yang semrawut (congestion) dan parah (latency). Jaringan satelit dapat melayani ratusan lokasi dengan standard kualitas yang sama tanpa terhambat oleh batas-batas geografi.

4. Seamless, sempurna. Satelit sebagai media penyiaran membuat komunikasi terdistribusi secara simultan dan ideal dari sumbernya ke ribuan lokasi dalam tempo dan waktu yang bersamaan(real time).

5. Fast, cepat tidak seperti komunikasi terrestrial yang lambat dan mahal. Jaringan satelit dapat menghubungkan kota, daerah dan tempat yang terisolir, melintasi daerah dimana penggunaan kabel tembaga dan serat optik menjadi mahal. Jaringan satelit dapat di set-up dengan cepat dalam melayani kebutuhan pasar.

6. Expandable, dapat diperluas skala jangkauannya termasuk juga kebutuhan akan lebar pita (bandwith), selain itu kebutuhan pengguna dapat dikoordinasikan dengan penjual dan pengembang dibandingkan dengan jaringan konvensional yang membutuhkan terminal baru yang tentu saja akan memerlukan biaya tambahan.

7. Flexible, satelit dengan mudah bisa diintegrasikan dengan cara melengkapi, menambah maupun memperluas jaringan komunikasi. Memberikan solusi atas keterbatasan infrastruktur maupun geografi yang sering ditemukan dalam komunikasi terrestrial.

Adapun kekurangan dari jaringan satelit adalah sebagai berikut:

1.      Up Front Cost tinggi: Contoh : untuk Satelit GEO: Spacecraft, Ground Segment & Launch = US $ 200 jt, Asuransi: $ 50 jt.
2.      Distance insensitive: Biaya komunikasi untuk jarak pendek maupun jauh relatif sama.
3.      Hanya ekonomis jika jumlah User besar dan kapasitas digunakan secara intensif.
4.      Delay propagasi besar.
5.      Rentan terhadap pengaruh atmosfir
6.      Besarnya throughput akan terbatasi karena delay propagasi satelit geostasioner. Kini berbagai teknik protokol link sudah dikembangkan sehingga dapat mengatasi problem tersebut.
7.      Diantaranya penggunaan Forward Error Correction yang menjamin kecilnya kemungkinan pengiriman ulang.
8.      Waktu yang dibutuhkan dari satu titik di atas bumi ke titik lainnya melalui satelit adalah sekitar 700 milisecond (latency), sementara leased line hanya butuh waktu sekitar 40 milisecond. Hal ini disebabkan oleh jarak yang harus ditempuh oleh data yaitu dari bumi ke satelit dan kembali ke bumi. Satelit geostasioner sendiri berketinggian sekitar 36.000 kilometer di atas permukaan bumi.
9.      Sangat sensitif cuaca dan Curah Hujan yang tinggi, Semakin tinggi frekuensi sinyal yang dipakai maka akan semakin tinggi redaman karena curah hujan.
10.  Rawan sambaran petir.
11.  Sun Outage, Sun outage adalah kondisi yang terjadi pada saat bumi-satelit-matahari berada dalam satu garis lurus.. Energi thermal yang dipancarkan matahari pada saat sun outage mengakibatkan interferensi sesaat pada semua sinyal satelit, sehingga satelit mengalami kehilangan komunikasi dengan stasiun bumi.


Referensi:

Tidak ada komentar:

Posting Komentar