sistem telekomunikasi

I.                   PENGERTIAN TELEKOMUNIKASI

Telekomunikasi perpaduan dari kata “tele” dan “komunikasi”.“tele” adalah mengoperasikan untuk jarak jauh. “komunikasi” adalah menyampaikan suatu pesan dari satu tempat ke tempat lain, baik itu suara, huruf atau bahkan dengan simbol. Hasil dari komunikasi adalah informasi. Istilah telekomunikasi dapat disamakan dengan beberapa istilah yaitu komunikasi data, datacom, teleprocessing, jaringan, dll.

“Sistem Telekomunikasi” adalah sistem untuk mengkomunikasikan data atau informasi dari satu lokasi ke lokasi yang lain.

II.                KOMPONEN TELEKOMUNIKASI

Komponen Telekomunikasi

1.      Terminal pengirim dan penerima

2.       Media Transmisi, hal-hal yang menyangkut media atau kanal transmisi diantaranya:

a.       Bentuk media transmisi

b.      Kapasitas chanel transmisi

c.       Tipe kanal transmisi

d.      Mode transmisi

III.             BENTUK MEDIA TRANSMISI

Beberapa media transmisi dapat digunakan sebagai kanal transmisi yaitu dapat berupa kabel, radiasi elektromagnetik dan satelit Untuk jarak yang tidak terlalu jauh dapat digunakan kabel sebagai transmisinya (UTP, Coaxial, Fiber optic) Untuk yang jarak jauh dapat digunakan media radiasi elektromagnetik yang dipancarkan melalui udara (microwave, satelit) Microwave memiliki sifat pemancar line of sight atau pemancarannya tidak boleh terhalang sesuatu apapun sehingga biasanya hanya digunakan untuk jarak yang dekat pada kisaran 20 sampai 50 kilometer. Stasiun digunakan untuk merelay data dengan harapan sinyal yang diterima lebih kuat dari stasiun sebelumnya.

IV.             KAPASITAS CHANNEL TRANSMISI

Band with (lebar band) menunjukkan sejumlah data yang dapat ditransmisikan untuk satu unit waktu yang dinyatakan dalam satuan bits per second (bps) atau satuan character per second (cps). Kapasitas transfer rate (tingkat penyaluran) digolongkan dalam:

Tipe Kanal Transmisi

1.      Satu arah (oneway transmission) merupakan kanal transmisi yang hanya dapat membawa informasi data dalam bentuk satu arah saja. Contohnya siaran Radio atau Televisi.

2.      Dua arah (two way transmission / half duplex disingkat HDX)  merupakan kanal transmisi dimana informasi data dapat mengalir dalam dua arah yang bergantian. Contohnya Radio CB, Walkie-talkie

3.      Dua arah serentak (both way transmission / full duplex disingkat FDX) merupakan kanal transmisi dimana informasi data dapat mengalir dalam dua arah serentak. Contoh komunikasi lewat telepon.

Mode Transmisi

1.      Mode transmisi paralel, dimana semua bit dari karakter yang diwakili oleh suatu kode ditransmisikan secara serentak satu karakter tiap saat.

2.      Mode transmisi seri, dimana mode transmisi masing-masing dari suatu karakter dikirim secara berurutan yaitu bit per bit, satu bit diikuti oleh bit berikutnya. Bentuk transmisi seri yaitu:

3.      Synchronous transmission (waktu pegiriman bit dari sumber dan waktu penerimaan bit oleh penerima harus sama)

4.       Asynchronous transmission (Pengirim dapat mentransmisikan karakter pada interval waktu yang berbeda)

Alat Pemroses Komunikasi

1.      Modem (alat untuk mengubah data dari bentuk digital ke bentuk analog pada mengirim dan diubah lagi menjadi bentuk digital untuk penerima).

2.       Multiplexer atau mux (alat yang memungkinkan beberapa sinyal komunikasi menggunakan sebuah kanal transmisi bersama-sama. Tujuan penggunaan alat ini adalah untuk menghemat biaya transmisi. Dibandingkan penggunaan empat modem pada jalur yang terpisah.

3.      Concentrator (alat yang dapat menggabungkan beberapa sinyal data dari kanal transmisi kapasitas rendah ke kanal transmisi kapasitas tinggi.

4.      Frond-end processor (alat yang berfungsi semacam pengaturan arus data yang dikiimkan, pendeteksian kesalahan dan pembetulan kesalahan bila memungkinkan dibetulkan. Agar CPU pusat dapat melakukan proses yang lain dan tidak terganggu dengan tugas tambahan tersebut.

5.       Perangkat lunak komunikasi.

6.      Connectivity dan protocol.

Telekomunikasi dengan Wireless

Prinsip dari komunikasi wireless ini menggunakan kanal radio yang terpisah untuk berkomunikasi dengan cell site. Kanal yang digunakan adalah:

1.      Forward link frequency, merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengirimkan sinyal data dari cell site ke media komunikasi.

2.      Reverse Link Frequency, merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengirimkan sinyal data dari media komunikasi ke cell site.

V.                MODULASI ANALOG

1.      Pengertian Modulasi

Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Modulasi adalah proses pencampuran dua sinyal menjadi satu sinyal. Biasanya sinyal yang dicampur adalah sinyal berfrekuensi tinggi dan sinyal berfrekuensi rendah. Dengan memanfaatkan karakteristik masing-masing sinyal, maka modulasi dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal informasi pada daerah yang luas atau jauh.

Sebagai contoh Sinyal informasi (suara, gambar, data), agar dapat dikirim ke tempat lain, sinyal tersebut harus ditumpangkan pada sinyal lain. Dalam konteks radio siaran, sinyal yang menumpang adalah sinyal suara, sedangkan yang ditumpangi adalah sinyal radio yang disebut sinyal pembawa (carrier). Jenis dan cara penumpangan sangat beragam. Yaitu untuk jenis penumpangan sinyal analog akan berbeda dengan sinyal digital. Penumpangan sinyal suara juga akan berbeda dengan penumpangan sinyal gambar, sinyal film, atau sinyal lain.

Jenis – jenis Modulasi

Jenis Modulasi dapat dikelompokkan berdasarkan Sinyal informasi akan di kirimnya sinyal Analog dan sinyal Digital. Berdasarkan jenis sinyal informasi tersebut, maka Modulasi dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu Modulasi Analog dan Modulasi Digital.

a.       Modulasi Analog

Pada dasarnya, Sinyal Analog adalah sinyal data yang berbentuk gelombang kontinyu (terus-menerus).  Teknik Modulasi untuk sinyal informasi Analog dapat dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan parameter suatu gelombang sinus. Setiap jenis modulasi memiliki kelemahan dan kelebihannya. Berikut ini adalah tiga jenis Modulasi Analog yang sering digunakan dalam sistem komunikasi Radio Analog.

Modulasi Analog ini juga terbagi antara beberapa jenis, yaitu :

·         Amplitude Modulation (AM)

Seperti namanya, Amplitude Modulation (AM) atau Modulasi Amplitudo adalah salah satu teknik Modulasi yang proses pemodulasian sinyal frekuensi rendah (sinyal informasi) pada frekuensi tinggi dengan mengubah Amplitudo gelombang frekuensi tinggi (frekuensi pembawa) tanpa mengubah frekuensinya. Jadi pada Modulasi Amplitudo ini, sinyal pembawanya berubah-ubah secara proporsional terhadap Amplitudo sinyal pemodulasi sedangkan frekuensi tetap selama proses modulasi.

·         Frequency Modulation (FM)

Frequency Modulation (FM) atau Modulasi Frekuensi adalah teknik pengiriman informasi yang berbentuk frekuensi rendah dengan cara memodulasi frekuensi gelombang pembawa yang berfrekuensi tinggi. Jadi pada Modulasi Frekuensi ini, sinyal informasi akan mengubah frekuensi gelombang pembawanya sedangkan Amplitudonya tetap selama proses modulasi.

·         Phase Modulation (PM)

Yang dimaksud dengan Fasa atau Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu. Phase Modulation (PM) atau Modulasi Fasa merupakan suatu teknik modulasi yang merepresentasikan informasi sebagai variasi fasa (phase) dari sinyal pembawanya. Pada Modulasi Fasa ini, sinyal informasi mengubah fasa gelombang pembawanya sedangkan Amplitudo gelombang pembawanya tetap (tidak berubah). Teknik modulasi Fasa ini jarang digunakan karena memerlukan perangkat penerima yang lebih kompleks.

VI.             STASIUN BUMI DAN SATELIT

Satelite merupakan alat dalam orbit bumi yang khusus untuk menerima atau menghantarkan data secara nirkabel (tanpa kabel). Berkomunikasi melalui frekuensi radio. Komunikasi satelit mirip dengan line-of-sight microwave (transmisi mengikuti garis lurus/LoS), hanya saja salah satu stasiunnya, yaitu satelit, mengorbit di atas bumi. Satelit berfungsi seperti antena dan repeater yang sangat tinggi. Sebagai repeater, 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. Dalam komunikasi GEO (merupakan sistem komunikasi satelite yang paling banyak) posisi satelite adalah sekitar 36.000 km di atas bumi. Satelit komunikasi merupakan stasiun Relay atau Repeater gelombang microwave yang diletakkan di angkasa. Satelit ini menerima sinyal radio dengan bidang frekuensi tertentu dari bumi setelah diperkuat dan diubah ke bidang frekuensi yang berbeda.

Sistem Transmisi Satelit pada hakekatnya berfungsi untuk menyampaikan informasi dari satu kota ke kota yang lainnya. Dmana informasi tersebut bisa pembicaraan telepon, data dan lain-lainnya yang dikirimkan melalui frekuensi radio gelombang mikro. Stasiun bumi adalah terminal telekomunikasi yang berada di bumi, yang didesain untuk berkomunikasi dengan pesawat luar angkasa atau menerima gelombang radio dari luar angkasa. Berikut dapat dilihat gambar blok diagram dari stasiun bumi pada komunikasi satelit.

Stasiun Bumi (Ground Segment) adalah bagian dari sistem transmisi satelit yang terletak di bumi dan berfungsi sebagai stasiun terminalnya; yaitu pengubah signal base band dan/atau signal frekuensi suara, menjadi signal dengan frekwensi radio, dan sebaliknya. sebagai stasiun terminalnya. Perangkat ground segment pada stasiun bumi ini, berdasarkan penempatannya dibedakan menjadi 2 jenis yaitu indoor dan outdoor unit.

1.      In-door Unit: Perangkat dasar penyusunan station bumi yang umumnya bersifat sensitif sehingga diletakkan pada sisi dalam ruangan, contoh perangkat indoor adalah :

a.       Modem dan multiplexer

b.      Baseband Processor, Alarm dan Control power supply

2.      Out-door Unit Adalah unit perangkat yang letak atau posisi efisiensi relatif penggunaannya berada pada luar ruangan. Contoh perangkat outdoor unit adalah :

a.       Up/ Down Converter

b.      SSPA (Solis State Power Amplifier) atau HPA (High Power Amplifier)

c.       PSU (Power Supply Unit)

d.      Antena sub-sistem : Reflektor, Freedhorn, LNA (Low Noise Amplifier), Grounding instrumen, Mounting instrumen dan Assembly intrument.

Sedangkan sistem stasiun bumi menurut jenisnya dapat dibedakan menjadi :

a.       Stasiun bumi besar, yaitu stasiun bumi yang ditempatkan di kota-kota yang trafiknya padat.

b.      Stasiun bumi sedang, yaitu stasiun bumi yang ditempatkan di kota-kota yang trafiknya kurang padat.

c.       Stasiun bumi kecil, yaitu stasiun bumi yang ditempatkan di kota-kota yang trafiknya rendah atau di daerah yang terpencil yang dianggap strategis.

1.      Perlengkapan stasiun bumi

a.       Antena parabola

Merupakan peraangkat yang berguna untuk menerima dan mengirim sinyal dari atau ke satelit agar pencaran gelombang tepat pada terarah kepada satelit. Antena Parabola berfungsi sebagai penguat daya dan mengubah dari gelombang RF terbimbing menjadi gelombang RF bebas dan sebaliknya.

b.      HPA (high power amplifier)

HPA merupakan penguat akhir dari sinyal RF sebelum dipancarkan ke satelit melalui antena parabola, input dari HPA adalah sinyal RF dari Up converter dengan daya rendah sehingga dikuatkan oleh HPA sinyal RF tersebut mempunyai daya yang cukup untuk diberikan ke antena selanjutnya dapat dipancarkan ke satelit dengan harga EIRP yang telah disyaratkan.

c.       LNA (low noise amplifier)

Adalah suatu penguat pada arah terima yang berfungsi untuk mempurkuat sinyal yang diterima dari antena parobola, LNA harus ditempatkan sedekat mungkin dengan antena, hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan G/ T (Gain to Noise Temperature Ratio) lebih baik.

d.      Up/ down converter

Up/ Down Converter terdiri dari dua bagian yaitu bagian Up converter yang berfungsi mengubah sinyal IF 70 Mhz menjadi sinyal RF 6 Ghz, sedangkan bagian Down Converter berfungsi mengubah sinyal RF 4 Ghz menjadi sinyal IF 70 Mhz. Kedua bagian tersebut menggunakan common transponder synthesizer 5 Ghz. Sehingga up/ down converter ini dapat dioperasikan pada transponder yang diinginkan.

e.       Perangkat IF

Perangkat IF berfungsi untuk memodulasi sinyal suara atau data menjadi sinyal IF 70 Mhz dan sebaliknya, biasa perangkat ini disebut MODEM (Modulator Demodulator), adapaun jenis-jenis modem tersebut adalah tergantung dari sistem yang digunakan, sebagai contoh:

·         Untuk sistem SCPC: modem SCPC.

·         Untuk sistem IDR: modem IDR

·         Untuk sistem VSAT: modem VSAT

2.      Cara Kerja Satsiun Bumi

Cara kerja stasiun bumi terdiri dari dua arah kerja yaitu arah kirim dan aram terima.

a.        Arah Kirim

·         Antenna Memproses signal Base Band yang diterima dari multiplex menjadi signal IF (oleh Pemroses Base Band)

·         Memproses signal IF menjadi signal RF (oleh Perangkat Pemancar)

·         Menguatkan signal RF sesuai daya yang diinginkan dan kemudian diteruskan ke Antenna (oleh High Power Amplifier)

·         Memancarkan signal RF dengan lebar bidang frekwensi 6 GHz ke Satelit Komunikasi.

b.        Arah Terima

·         Menerima signal RF dari Satelit dengan lebar bidang 4 GHz (oleh Antenna)

·         Menguatkan signal RF sesuai dengan keinginnan kemudian diteruskan ke Perangkat Penerima (oleh Low Noise Amplifier)

·         Memproses signal RF menjadi signal IF (oleh Perangkat Penerima)

·         Memproses signal IF yang diterima menjadi signal Base Band selanjutnya diteruskan di Multiplex (oleh Pemroses Base Band).

3.      Cara Kerja Satelit

Tahapan-tahapan dalam cara kerja satelit dibagi menjadi tiga tahapan yaitu, tahap pertama satelit menerima sebuah sinyal yang kemudian pada tahap kedua satelit akan memperbesar sinyal tersebut. lalu pada tahap terakhir, sinyal tersebut dikembalikan kebumi dan diterima oleh beberapa stasiun yang ada di bumi. Seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

  

a.       Cara kerja satelit secara system konvensional

Yaitu dengan mengirimkan sinyal dari computer dan direlai oleh satelit tanpa di lakukan pemprosesan dalam satelit. Kelemahan metode ini, computer yang ter-hubung langsung pada satelit harus bekerja selama 24 jam. Jika salah satu computer dimatikan maka hubungan ke computer tersebut akan terputus. Keun-tungannya satelit komunikasi konvensional dapat digunakan tanpa perlu dimodifikasi. Computer dalam satelit berfungsi untuk menyimpan sementara in-formasi yang secara otomatis dapat dilakukan.

b.      Cara kerja transmisi data melalui satelit

Pemanfaatan system komunikasi satelit telah memberikan kemampuan bagi manusia untuk berkomunikasi dan mendapatkan informasi dari berbagai penjuru dunia secara simultan tanpa memperhatikan jarak relatifnya. Komponen dasar dari transmisi satelit adalah :

Ø  Stasiun bumi, digunakan untuk mengirim dan menerima data

Ø  Satelit, disebut juga dengan transponder

PC yang menggunakan jaringan internet dengan jaringan satelit dikatagorikan se-bagai jaringan wireless dengan menggunakan gelombang mikro. Gelombang mikro ini akan ditransmisikan dan diproses oleh stasiun satelit bumi yang kemudian ditransmisikan ke satelit di angkasa luar, dan selanjutnya akan dinerima kembali oleh stasiun sateit bumi tujuan.

Cara kerja transmisi data melalui satelit dengan memperhatikan komponen-komponen tersebut, yaitu satelit menerima sinyal dari stasiun bumi (up-link) kemudian memperkuat sinyal, mengubah frekuensi dan mentransmisikan kembali data ke stasiun bumi penerima yang lain (down-link). Dalam transmisi satelit ter-jadi penundaan atau delay karena sinyal harus bergerak menuju ruang angkasa dan kembali lagi ke bumi, jeda waktu sekitar 0,5 sekon. Satelit menggunakan frek-uensi yang berbeda untuk menerima dan mentransmisikan data. Jangkauan frekuensi satelit adalah:

Ø    4-6 giga hertz,disebut dengan C-band

Ø    12-14 giga hertz, disebut dengan Ku-Band

Ø    20 giga hertz.

4.      Kelebihan Media Transmisi

a.       Area coverage yang luas, jangkauan cakupannya yang luas baik nasional, regional maupun global, bahkan dapat mencapai setengah dari permukaan bumi.

b.      VSAT bisa dipasang dimana saja selama masuk dalam jangkauan satelit.

c.       Dapat Koneksi dimana saja. Tidak perlu terjadi LoS (Line of Sight) dan tidak ada masalah dengan jarak, karena garis lurus transfer data ke arah luar bumi jadi tidak terhalang oleh bangunan – bangunan/ letak geografis bumi.

d.      Komunikasi dapat dilakukan baik titik ke titik maupun dari satu titik ke banyak titik secara broadcasting, multicasting.

e.       Handal dan bisa digunakan untuk koneksi voice (PABX), video dan data, dengan menyediakan bandwidth yang lebar dengan menyewa pada provider saja. 

f.       Jika ke internet jaringan akses langsung ke ISP/ NAP router.

g.      Sangat baik untuk daerah yang kepadatan penduduknya jarang dan belum mempunyai infrastuktur telekomunikasi.

h.      Media transmisi satelite(VSAT) tidak akan bertabrakan dengan VSAT yang lain karena memiliki orbit masing – masing yang bersifat unik, jadi tidak mungkin sama. Sedangkan pada wireless, bisa saja terjadi tabrakan frekuensi dengan pengguna wireless yang lain atau frekuensi di daerah tersebut sudah penuh sehingga mengalami kesulitan.

5.      Kelemahan Media TransmisiI

a.       Untuk melewatkan sinyal TCP/IP, besarnya throughput akan terbatasi karena delay propagasi satelit geostasioner. Kini berbagai teknik protokol link sudah dikembangkan sehingga dapat mengatasi problem tersebut. Diantaranya penggunaan Forward Error Correction yang menjamin kecilnya kemungkinan pengiriman ulang.

b.      Dalam hal keamanan, yaitu transmisi data sangat mudah ditangkap karena berjalan melalui udara terbuka.

c.       Harga relatif mahal karena harga peralatan yang mahal.

d.      Memakan tempat, terutama untuk piringannya/antenanya.

e.       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.

f.       Curah Hujan yang tinggi, Semakin tinggi frekuensi sinyal yang dipakai maka akan semakin tinggi redaman karena curah hujan. Untuk daerah seperti Indonesia dengan curah hujan yang tinggi penggunaan Ku-band akan sangat mengurangi availability link satelit yang diharapkan. Sedangkan untuk daerah daerah sub tropis dengan curah hujan yang rendah penggunaan Ku-Band akan sangat baik. Pemilihan frekuensi ini akan berpengaruh terhadap ukuran terminal yang akan dipakai oleh masing masing pelanggan. Dan juga, media transmisi satelite rentan terhadap cuaca, debu meteor/ debu angkasa, dan keadaan cuaca lainnya.

g.      Sun Outage, Sun outage adalah kondisi yang terjadi pada saat bumi – satelit – matahari berada dalam satu garis lurus. Satelit yang mengorbit bumi secara geostasioner pada garis orbit geosynchronous berada di garis equator atau khatulistiwa (di ketinggian 36.000 Km) secara tetap dan mengalami dua kali sun outage setiap tahunnya. Energi thermal yang dipancarkan matahari pada saat sun outage mengakibatkan interferensi sesaat pada semua sinyal satelit, sehingga satelit mengalami kehilangan komunikasi dengan stasiun bumi, baik head-end/teleport maupun ground-segment biasa.

h.      Seringkali menembakan gas hydrazine (H2Z) agar rotasi satelit agar satelit stabil di orbit, satelit perlu beberapa kali di kalibrasi agar tetap pada orbitnya.