MODUL PERKULIAHAN Sistem Multimedia Telecommunication Network Fakultas Program Studi Tatap Muka Fakultas Pasca Sarjana Magister Teknik Elektro 06 Kode MK Disusun Oleh MK54005 Dr. Ir. Andi Adriansyah, M.Eng Abstract Kompetensi Modul ini memberikan penjelasan tentang teknik prinsip dasar telekomunikasi dan jaringan telekomunikasi. Beberapa jenis medium transmisi juga akan dibahas. Mahasiswa diharapkan mampu memahami apa itu telekomunikasi dan jaringan telekomunikasi serta medium transmisi yang ada. 6.1. Definisi Telekomunikasi Telekomunikasi adalah teknik pengiriman atau penyampaian infomasi, dari suatu tempat ke tempat lain. Untuk bisa melakukan telekomunikasi, ada beberapa komponen untuk mendukungnya yaitu: Informasi : merupakan data yang dikirim/diterima seperti suara, gambar, file, tulisan Pengirim : mengubah informasi menjadi sinyal listrik yang siap dikirim Media transmisi : alat yang berfungsi mengirimkan dari pengirim kepada penerima. Karena dalam jarak jauh, maka sinyal pengirim diubah lagi (dimodulasi) dengan gelombang radio, kemudian diubah menjadi gelombang elektromagnetik dan dipancarkan dengan alat bernama Antena, agar dapat terkirim jarak jauh. Penerima : menerima sinyal elektromagnetik kemudian digubah menjadi sinyal listrik, sinyal diubah kedalam informasi asli sesuai dari pengirim, selanjutnya diproses hingga bisa dipahami oleh manusia sesuai dengan yang dikirimkan. Gambar 6.1. Konsep Dasar Telekomunikasi 2016 2 Sistem Multimedia Dr. Ir. Andi Adriansyah Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id Dalam kaitannya dengan 'telekomunikasi' bentuk komunikasi jarak jauh dapat dibedakan atas tiga macam: Komunikasi Satu Arah (Simplex). Dalam komunikasi satu arah (Simplex) pengirim dan penerima informasi tidak dapat menjalin komunikasi yang berkesinambungan melalui media yang sama. Contoh :Pager, televisi, dan radio. Komunikasi Dua Arah (Duplex). Dalam komunikasi dua arah (Duplex) pengirim dan penerima informasi dapat menjalin komunikasi yang berkesinambungan melalui media yang sama. Contoh : Telepon dan VOIP. Komunikasi Semi Dua Arah (Half Duplex). Dalam komunikasi semi dua arah (Half Duplex)pengirim dan penerima informsi berkomunikasi secara bergantian namun tetap berkesinambungan. Contoh : Handy Talkie, FAX, dan Chat Room Sejak ditemukan telephone oleh Antonio Meucci, telekomunikasi telah berkembang pesat, bahkan bisa jadi tercepat di antara sistem lain. Sistem telekomunikasi yang dahulunya berbasiskan prinsip mekanikal, seperti: telex, telegraph, post dan press, kini telah berkembang. Perkembangannya adalah kemajuan system telekomunikasi berbasiskan electrical. Terutama setelah ditemukan transistor, Integrated Circuit (IC), sistem prosesor, dan sistem penyimpanan. Jenis telekemunikasi terus berkembang, dari mulai telephone, mobile telephone, Radio, TV, data networks, dedicated networks hingga Cable TV. Gambar 6.2 menampilkan jenis-jenis telekomunikasi berdasarkan prinsip kerja dan komunikasinya. Sejarah telekomunikasi digambarkan secara grafis pada Gambar 6.3. Gambar 6.2. Perkembangan Telekomunikasi 2016 3 Sistem Multimedia Dr. Ir. Andi Adriansyah Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id jenis Gambar 6.3. Sejarah Telekomunikasi Standarisasi adalah bahan penting untuk suatu telekomunikasi yang berhasil. Standar ini diberikan sebagai penghargaan terhadap badan penyusun standar. Ada beberapa syarat untuk pembuatan standar yaitu: secara teknik baik, tepat, disetujui, dan ruang linkupnya luas. Dengan penggunaan standar akan memberikan beberapa keuntungan bagi pengguna diantaranya, menciptakan stabilitas dan keyakinan dalam teknologi tertentu, membantu menciptakan pemasaran yang luas dan mengurangi biaya. Beberapa standarisasi system telekomunikasi yang ada, antara lain ditampilkan pada Gambar 6.4. Gambar 6.4. Standar Telekomunikasi 2016 4 Sistem Multimedia Dr. Ir. Andi Adriansyah Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id 6.2. Jaringan Telekomunikasi Jaringan telekomunikasi adalah segenap perangkat telekomunikasi yang dapat menghubungkan pemakaiannya (umumnya manusia) dengan pemakai lain, sehingga kedua pemakai tersebut dapat saling bertukar informasi (dengan cara bicara, menulis, menggambar atau mengetik) pada saat itu juga. Gambar 6.5. menampilkan sebuah model jaringan telekomunikasi Gambar 6.5. Model Jaringan Telekomunikasi Jaringan telekomunikasi terdiri atas dari tiga bagian utama, yaitu: 1. Perangkat transmisi Perangkat transmisi bertugas menyampaikan informasi dari satu tempaat ketempat yang lain (baik dekat, maupun jauh). Media transmisinya dapat berupa kabel, serat optik maupun udara, tergantung jarak dari tempat-tempat yang dihubungkan serta tergantung pada beberapa banyak tempat yang saling dihubungkan. 2. Perangkat penyambungan (switching) Perangkat penyambungan bertugas agar pemakai dapat menghubungi pemakai lain sesuai seperti yang diinginkannya. Perangkat penyambungan disebut masih menggunakan sistem manual bila diperlukan seorang operator yang bertugas menyambungkan pemakai dengan pemakai lain yang diingininya. 2016 5 Sistem Multimedia Dr. Ir. Andi Adriansyah Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id 3. Terminal Terminal adalah peralatan yang bertugas merubah sinyal informasi asli (suara manusia atau lainnya) menjadi sinyal elektrik atau elektromagetik atau cahaya. Ini diperlukan karena perangkat transmisi yang mampu menyampaikan informasi tersebut dari satu tempat ketempat yang lain yang umumnya tidak dekat dalam waktu cepat, memang mempersyaratkan agar sinyal informasi diubah menjadi sinyal listrik (untuk dilewatkan kabel) atau menjadi sinyal elektromagnetik (untuk dilewatkan udara) atau menjadi sinyal cahaya (untuk dilewatkan serat optik). Perangkat dan media transmisi sebagai penghubung antara perangkat penyambungan dengan terminal disebut sebagai JARLOKAT (Jaringan Lokal Akses Tembaga). Untuk sistem analog, biasanya jaringan kabel lokal menyediakan transmisi kanal telepon analog 4 kHz untuk setiap saluran pelanggan. Untuk ISDN, biasanya berupa kabel serat optik. Perangkat dan media transmisi sebagai penghubung antara perangkat penyambungan dengan perangkat penyambungan di tempat lain disebut jaringan penghubung atau jaringan interlokal. Jaringan penghubung biasanya berupa jaringan radio gelombang mikro, komunikasi satelit atau kabel serat optik. Perangkat penyambungan disebut juga sebagai sentral. Karena jenis komunikasi yang paling awal yang dilayani sentral adalah komunikasi telepon maka selanjutnya kita sebut sentral telepon. Perkembangan teknologi jaringan telekomunikasi berkembang seiring dengan waktu dan kebutuhan manusia dalam berkomunikasi. Dalam perkembangannya, jaringan telekomunikasi yang pertama kali digunakan adalah jaringan telekomunikasi 1G yang dikembangkan tahun 1973. 1G merupakan generasi awal teknologi telepon seluler untuk komunikas suara yang berbasis teknologi radio panggil. Selanjutnya adalah teknologi jaringan 2G yang berkembang pada tahun 1990-an. Dalam teknologi 2G, jaringan yang dibuat untuk komunikasi suara lebih dikembangkan. Di era ini pula, teknologi suara digital pertama (GSM dan CDMA) mulai berkembang. Kemudian pada tahun 1998, teknologi jaringan 3Gberkembang di dunia. Pada teknologi 3G jaringan dengan layanan suara dan data mulai dikembangkan bersamaan dengan akses internet pita lebar. Kemudian pada tahun 2006, teknologi 4G mulai dikembangkan. Teknologi ini menyediakan jaringan pita ultra lebar berstandar WiMAX dan LTE. 6.3. Medium Transmisi Media transmisi adalah media yang menghubungkan antara pengirim dan penerima informasi 2016 6 (data), karena Sistem Multimedia Dr. Ir. Andi Adriansyah jarak yang jauh, maka Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id data terlebih dahulu diubah menjadi kode/isyarat, dan isyarat inilah yang akan dimanipulasi dengan berbagai macam cara untuk diubah kembali menjadi data. Media transmisi digunakan pada beberapa peralatan elektronika untuk menghubungkan antara pengirim dan penerima supaya dapat melakukan pertukaran data. Beberapa alat elektronika, seperti telepon, komputer, televisi, dan radio membutuhkan media transmisi untuk dapat menerima data. Seperti pada pesawat telepon, media transmisi yang digunakan untuk menghubungkan dua buah telepon adalah kabel. Setiap peralatan elektronika memiliki media transmisi yang berbeda-beda dalam pengiriman datanya. Gambar 6.6. Prinsip Media Transmisi Karakteristik media transmisi ini bergantung pada: Jenis alat elektronika Data yang digunakan oleh alat elektronika tersebut Tingkat keefektifan dalam pengiriman data Ukuran data yang dikirimkan 6.4. Guided Transmission Guided transmission media atau media transmisi terpandu merupakan jaringan yang menggunakan sistem kabel. 6.4.1. Kabel Tembaga (Twisted Pair Cable) Twisted pair cable atau kabel pasangan berpilin terdiri dari dua buah konduktor yang digabungkan dengan tujuan untuk mengurangi atau meniadakan interferensi elektromagnetik dari luar seperti radiasi elektromagnetik dari kabel Unshielded Twisted Pair (UTP), dan crosstalk yang terjadi di antara kabel yang berdekatan. 2016 7 Sistem Multimedia Dr. Ir. Andi Adriansyah Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id Gambar 6.7. Twisted Pair Cable Ada dua macam Twisted Pair Cable, yaitu: 1. Kabel STP (Shielded Twisted Pair) yang merupakan salah satu jenis kabel yang digunakan dalam jaringan komputer. Kabel ini berisi dua pasang kabel (empat kabel) yang setiap pasang dipilin. Kabel STP lebih tahan terhadap gangguan yang disebebkan posisi kabel yang tertekuk. Pada kabel STP attenuasi akan meningkat pada frekuensi tinggi sehingga menimbulkan crosstalk dan sinyal hidung. 2. Kabel UTP (Unshielded Twisted Pair) yang banyak digunakan dalam instalasi jaringan komputer. Kabel ini berisi empat pasang kabel yang tiap pasangnya dipilin (twisted). Kabel ini tidak dilengkapi dengan pelindung (unshilded). Kabel UTP mudah dipasang, ukurannya kecil, dan harganya lebih murah dibandingkan jenis media lainnya. Kabel UTP sangat rentan dengan efek interferensi elektris yang berasal dari media di sekelilingnya. 6.4.2. Kabel Tembaga (Coaxial) Kabel koaksial adalah suatu jenis kabel yang menggunakan dua buah konduktor. Kabel ini banyak digunakan untuk mentransmisikan sinyal frekuensi tinggi mulai 300 kHz keatas. Karena kemampuannya dalam menyalurkan frekuensi tinggi tersebut, maka sistem transmisi dengan menggunakan kabel koaksial memiliki kapasitas kanal yang cukup besar. Ada beberapa jenis kabel koaksial, yaitu thick coaxial cable (mempunyai diameter besar) dan thin coaxial cable (mempunyai diameter lebih kecil). Gambar 6.7. Twisted Pair Cable 2016 8 Sistem Multimedia Dr. Ir. Andi Adriansyah Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id Keunggulan kabel koaksial adalah dapat digunakan untuk menyalurkan informasi sampai dengan 900 kanal telepon, dapat ditanam di dalam tanah sehingga biaya perawatan lebih rendah, karena menggunakan penutup isolasi maka kecil kemungkinan terjadi interferensi dengan sistem lain. Kelemahan kabel koaksial adalah mempunyai redaman yang relatif besar sehingga untuk hubungan jarak jauh harus dipasang repeater-repeater, jika kabel dipasang diatas tanah, rawan terhadap gangguan-gangguan fisik yang dapat berakibat putusnya hubungan. 6.4.3. Serat Optik Serat optik adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Berdasarkan mode transmisi yang digunakan serat optik terdiri atas Multimode Step Index, Multimode Graded Index, dan Singlemode Step Index. Gambar 6.8. Serat Optik Keuntungan serat optic adalah lebih murah, bentuknya lebih ramping, kapasitas transmisi yang lebih besar, sedikit sinyal yang hilang, data diubah menjadi sinyal cahaya sehingga lebih cepat, tenaga yang dibutuhkan sedikit, dan tidak mudah terbakar. Kelemahan serat optic antara lain biaya yang mahal untuk peralatannya, memerlukan konversi data listrik ke cahaya dan sebaliknya yang rumit, memerlukan peralatan khusus dalam prosedur pemakaian dan pemasangannya, serta untuk perbaikan yang kompleks membutuhkan tenaga yang ahli di bidang ini. 6.5. Unguided Transmission Unguided transmission media atau media transmisi tidak terpandu merupakan jaringan yang menggunakan system gelombang. 6.5.1. Microwave Gelombang mikro (microwave) merupakan bentuk gelombang radio yang beroperasi pada frekuensi tinggi (dalam satuan gigahertz=GHz), yang meliputi kawasan UHF, SHF dan 2016 9 Sistem Multimedia Dr. Ir. Andi Adriansyah Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id EHF. Gelombang mikro banyak digunakan pada sistem jaringan MAN, warnet dan penyedia layanan internet (ISP). Keuntungan menggunakan gelombang mikro adalah akuisisi antar menara tidak begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena setiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas, frekuensi tinggi atau gelombang pendek karena hanya membutuhkan antena yang kecil. Kelemahan gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya. Gambar 6.9. Microwave 6.5.2. Satelit Satelit adalah media transmisi yang fungsi utamanya menerima sinyal dari stasiun bumi dan meneruskannya ke stasiun bumi lain. Satelit yang mengorbit pada ketinggian 36.000 km di atas bumi memiliki angular orbital velocity yang sama dengan orbital velocity bumi. Hal ini menyebabkan posisi satelit akan relatif stasioner terhadap bumi (geostationary), apabila satelit tersebut mengorbit di atas khatulistiwa. Pada prinsipnya, dengan menempatkan tiga buah satelit geostationary pada posisi yang tepat dapat menjangkau seluruh permukaan bumi. Keuntungan satelit adalah lebih murah dibandingkan dengan menggelar kabel antar benua, dapat menjangkau permukaan bumi yang luas, termasuk daerah terpencil dengan populasi rendah, meningkatnya trafik telekomunikasi antar benua membuat sistem satelit cukup menarik secara komersial. Kekurangannya satelit adalah keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran yang besar, biaya investasi dan asuransi satelit yang masih mahal, atmospheric losses yang besar untuk frekuensi di atas 30 GHz membatasi penggunaan frequency carrier. Adalah jenis dari microwave yang menggunakan satellite untuk mengirimkan sinyal ke transmitter atau parabola. Satellite microwave mengirimkan sinyal secara menyeluruh ke setiap transmitter. 2016 10 Sistem Multimedia Dr. Ir. Andi Adriansyah Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id Gambar 6.10. Satellite System 6.5.3. Infra Merah Inframerah biasa digunakan untuk komunikasi jarak dekat, dengan kecepatan 4 Mbps. Dalam penggunaannya untuk pengendalian jarak jauh, misalnya remote control pada televisi serta alat elektronik lainnya. Keuntungan inframerah adalah kebal terhadap interferensi radio dan elekromagnetik, inframerah mudah dibuat dan murah, instalasi mudah, mudah dipindah-pindah, keamanan lebih tinggi daripada gelombang radio. Kelemahan inframerah adalah jarak terbatas, tidak dapat menembus dinding, harus ada lintasan lurus dari pengirim dan penerima, tidak dapat digunakan di luar ruangan karena akan terganggu oleh cahaya matahari. Gambar 6.11. Infra Red System Daftar Pustaka 1. Bhatnagar, G., Mehta, S., and Mitra, S., Introduction to Multimedia Systems, Academic Press, India, 2002. 2. Vaughan, Tay, Multimedia: Making It Work, McGraw Hill, NY, US. 2011. 3. Ditsa, George, Management: Support System & Multimedia Technology, IRM Press, Hershey, PA, 2003 4. Arkatkar, A. et al., Communication Networks. Wikibooks. 2012. 2016 11 Sistem Multimedia Dr. Ir. Andi Adriansyah Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id