TKE 2102 TEKNIK TELEKOMUNIKASI DASAR Kuliah 8 Jaringan Telefon Indah Susilawati, S.T., M.Eng. Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Mercu Buana Yogyakarta 2009
J A R I N G A N B A B V I I I T E L E F O N Tujuan Instruksional 1. Umum Setelah menyelesaikan mata kuliah ini, mahasiswa dapat menjelaskan prinsip-prinsip dasar telekomunikasi. 2. Khusus Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan tentang jaringan, meliputi PSTN, media transmisi untuk trunk, sistem pensaklaran sentral, dan sistem penjamakan. 8.1 PSTN (Public Switched Telephone Network) Seperti telah dipelajari pada bab yang terdahulu, setiap pelanggan akan dihubungkan ke sebuah sentral. Sentral berfungsi memberikan pelayanan pada pelanggannya yang akan berkomunikasi. Pada perkembangan selanjutnya, terdapat banyak perusahaan yang menjadi penyelenggara jasa telekomunikasi, dan masing-masing memiliki sentral untuk pelanggannya. Untuk kepentingan komunikasi yang lebih luas lagi, maka sentral-sentral yang dimiliki oleh para penyelenggara telekomunikasi ini saling dihubungkan satu sama lain. Jaringan yang terbentuk dikenal dengan PSTN (Public Switched Telephone Network). PSTN pada dasarnya melayani komunikasi tetap. Jika dilihat dari tingkatannya dalam jaringan PSTN, maka dapat dibedakan beberapa jenis sentral, yaitu: 1. Sentral lokal (end office) Sentral lokal adalah sentral yang langsung terhubung dengan pelanggan. 2. Sentral tandem (tandem office) Sentral tandem berfungsi menghubungkan beberapa sentral lokal dalam satu wilayah sebelum dihubungkan ke sentral dengan tingkatan yang lebih
81 tinggi. Sentral jenis ini hanya digunakan jika terdapat beberapa sentral lokal dalam suatau wilayah, sehingga penggunaannya juga berfungsi sebagai efisiensi sambungan ke sentral dengan tingkatan yang lebih tinggi. 3. Sentral toll (toll office) Sentral toll menghubungkan beberapa sentral (lokal atau tandem) pada wilayah yang berlainan, misalnya antar negara. Sentral ini biasanya digunakan untuk sambungan jarak jauh. Perhatikan gambar 8.1. Sentral toll Sentral tandem Sentral lokal pelanggan Gambar 8.1 Tingkatan sentral Jalur yang digunakan untuk menghubungkan berbagai sentral pada tingkatan lokal atau tandem disebut dengan istilah trunk antar-sentral (interoffice trunk) atau trunk tandem (tandem trunk). Sedangkan jalur yang menghubungkan sentral lokal/tandem dengan sentral pada tingkatan toll disebut dengan trunk toll (toll trunk). Beberapa sentral pada tingkatan toll dihubungkan dengan jalur yang biasa disebut trunk antar-toll (intertoll trunk). Media komunikasi yang digunakan untuk trunk biasanya merupakan media komunikasi yang dapat mendukung komunikasi dengan kapasitas dan kecepatan yang tinggi. Ilustrasi interkoneksi sentral dapat dilihat pada gambar 8.2 berikut.
82 Gambar 8.2 Interkoneksi sentral 8.2 Media Untuk Trunk Berbagai macam media dapat digunakan untuk trunk, yaitu pasangan kawat terbuka, pasangan kawat terpilin, kabel koaksial, jalur gelombang mikro, kabel laut, dan satelit. a) Pasangan kawat terbuka
83 Digunakan pada awal perkembangan sistem; terdiri atas dua kawat terbuka yang dipasang pada kutub, dipisahkan kira-kira sejauh 1 meter untuk meminimalkan kapasitans. Jenis media ini mempunyai tingkat cakap silang yang besar dan sangat terpengaruh kondisi cuaca. b) Pasangan kawat terpilin (twisted-pair wires) Merupakan pasangan kawat tembaga dengan isolasi yang dipilin menjadi satu kabel, biasanya ditanam di bawah tanah (dalam terowongan). Cakap silang yang terjadi pada media komunikasi jenis ini lebih besar daripada pasangan kawat terbuka. Mengapa? c) Kabel koaksial Untuk frekuensi di atas 1 Mhz, digunakan kabel koaksial sebagai media komunikasi. Rugi-rugi radiasi dan interferensi kanal berdekatan dapat dihilangkan oleh pelindung koaksial. Lebar bidang kabel koaksial juga lebih besar, sehingga sesuai untuk trunk dengan kapasitas besar yang menghubungkan kota-kota dan negara-negara bagian yang membentuk rute nasional. d) Jalur gelombang mikro Jalur gelombang mikro digunakan sebagai alternatif selain kabel koaksial untuk trunk jarak jauh (long haul) berkapasitas besar. Ribuan kanal suara dimodulasikan ke frekuensi pembawa gelombang mikro dan ditransmisikan ke stasiun pengulang yang biasanya berjarak 20-30 mil. Antena pengulang biasanya dipasang di atas menara, bukit, atau bangunan yang tinggi, sehingga memungkinkan terjadinya komunikasi garis pandang (LOS: Line of Sight). Jalur gelombang mikro mempunyai beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan kabel koaksial, antara lain: 1. Jumlah pengulang yang dibutuhkan lebih sedikit 2. Tidak diperlukan fasilitas bawah tanah 3. Kanal jamak dapat ditransmisikan melalui satu jalur tunggal 4. Waktu tunda minimal
84 5. Cakap silang minimal 6. Jumlah pengulang yang sedikit juga berarti meningkatnya keandalan dan perawatan minimal. e) Kabel laut Kabel laut merupakan kabel koaksial yang didesain khusus supaya dapat bertahan pada kondisi dasar laut. Pada perkembangan selanjutnya, kabel tembaga yang digunakan digantikan oleh serat optik (submarine lightwave cable). Biasanya kabel laut dilapisi dengan bahan pelindung yang mencegah korosi oleh air laut dan mencegah kebocoran, melindungi kabel dari kondisi permukaan dasar laut, serta melindungi kabel laut dari perubahan suhu dan tekanan yang mungkin terjadi. f) Satelit Pada dasarnya satelit adalah stasiun rele gelombang mikro yang diletakkan pada orbit luar angkasa. Komunikasi dan televisi mengirimkan sinyalnya melalui stasiun bumi menggunakan antena gelombang mikro yang sangat terarah menuju ke satelit dan sebaliknya. Sebuah alat elektronika pada satelit yang disebut transponder akan menerima sinyal, memperkuatnya dan mengirim kembali ke bumi pada lokasi yang berbeda. Stasiun bumi mengirim sinyal ke satelit dengan frekuensi 5,92-6,43 Ghz (disebut frekuensi up-link), dan transponder menurunkan frekuensi ini menjadi 3,7-4,2 Ghz (disebut frekuensi down-link) untuk dikembalikan ke arah stasiun bumi penerima. Satelit komunikasi biasanya ditempatkan pada orbit geostasioner (dilihat dari bumi satelit tampak diam ditempatnya). Orbit geostasioner memungkinkan satelit bergerak mengelilingi bumi dengan periode yang sama dengan periode berputar bumi pada porosnya, yaitu 24 jam (satu hari). Dengan demikian, orbit ini dapat mencakup wilayah yang sama setiap saat. Tiga buah satelit komunikasi pada orbit ini dapat
85 mencakup seluruh permukaan bumi (jika ditempatkan dengan jarak 120 satu sama lain). Perhatikan gambar 8.3 berikut. Gambar 8.3 Tiga satelit pada orbit geostasioner yang terpisah sejauh 120 dapat mencakup seluruh permukaan bumi 8.3 Sistem Pensaklaran Sentral Pensaklaran pada sentral telefon berfungsi untuk membangun sambungan antara dua pihak yang ingin berkomunikasi. Pada sistem batere bersama, pensaklaran dilakukan secara otomatis dan dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu: 1. Step by step
86 Misalnya strowger switch, yang prosedur pensaklarannya diilustrasikan pada gambar 8.4 berikut. Gambar 8.4 Prosedur pensaklaran step by step untuk dialing nomor 5831 2. Crossbar switch Ilustrasi jenis pensaklaran ini diperlihatkan pada gambar 8.5. 3. Sistem pensaklaran elektronik Merupakan pensaklaran yang terkendali komputer; ESS : Electronic Switching System. 8.4 Penjamakan (Multiplexing) Penjamakan (multiplexing) adalah proses penggabungan dua atau lebih sinyal dan kemudian mentransmisikannya melalui jalur transmisi tunggal. Dengan kata lain, penjamakan memungkinkan beberapa sinyal yang berlainan ditransmisikan melalui jalur transmisi yang sama. Penjamakan biasanya dilakukan pada sisi pengirim. Demultiplexing adalah proses balik dari penjamakan, yang memisahkan sinyal-sinyal yang telah dijamak sehingga dapat diterima oleh tujuan masing-masing (penerima yang dituju).
Gambar 8.5 Crossbar switch (a) Prinsip operasi (b) Finger action 87
88 Berdasarkan domain penjamakan, dapat dibedakan beberapa jenis penjamakan, yaitu: a) Space Division Multiplexing (SDM) SDM secara sederhana adalah penggabungan sinyal-sinyal yang secara fisik terpisah menjadi satu bendel kabel. b) Frequency Division Multiplexing (FDM) FDM menggunakan lebar bidang yang tersedia untuk mengirimkan beberapa sinyal secara bersamaan; sinyal-sinyal didistribusikan pada domain frekuensi. Ilustrasi dapat dilihat pada gambar 8.6 berikut. Pada gambar tersebut, tiga buah sinyal yang berbeda dijamak dengan menggunakan frekuensi subcarrier untuk menghasilkan sinyal output FDM. (a) (b) Gambar 8.6 (a) Gambaran grafis FDM (b) Spektrum frekuensi sinyal output FDM
89 c) Time Division Multiplexing (TDM) TDM menggunakan lebar bidang yang tersedia untuk mengirimkan beberapa sinyal secara bersamaan; sinyal-sinyal didistribusikan pada domain waktu, sehingga masing-masing sinyal mempunyai alur waktu atau time slot yang telah tertentu. Setiap sinyal hanya boleh dikirim pada alur waktu yang telah ditentukan untuknya, dan tidak dikirim pada alur waktu yang lain. Ilustrasi dapat dilihat pada gambar 8.7 berikut. (a) (b) Gambar 8.7 (a) Gambaran grafis TDM (b) Ilustrasi konsep TDM
90 8.5 Soal-soal Latihan 1. Jelaskan tentan PSTN. 2. Jelaskan tentang jenis-jenis media komunikasi yang digunakan untuk hubungan antar-sentral telefon. 3. Bedakan jenis-jenis sentral yang anda ketahui. 4. Jelaskan jenis-jenis penjamakan yang anda ketahui. 5. Apakah manfaat proses multiplexing dan demultiplexing.