MULTIPLEX PDH ( PLESIOCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY) ISSUED

ISSUED - 4/17/2004 1 MULTIPLEX PDH ( PLESIOCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY)

ISSUED - 4/17/2004 2 Mux Dig Order- 1 (PCM) 1 Mux Dig Order-3 Mux Dig Order- 2 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Mux Dig Order- 4 BR = 139.264 Kb/s 1.920 Kanal BR = 34.368 Kb/s - 480 Kanal 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 BR = 8.448 Kb/s - 120 Kanal 30 BR = 2.048 Kb/s - 30 Kanal 30 Gambar-3.1 : Hierarchy PDH menurut Rekomendasi ITU-T (Standard Eropa)

ISSUED - 4/17/2004 3 MULTIPLEX PDH; DIBAGI MENJADI 2 KELOMPOK : 1.ORDER RENDAH (LOW ORDER) Sering juga disebut sebagai Order Pertama. atau yang paling populer disebut PCM-30 2. ORDER TINGGI (HIGH ORDER) Terdiri dari Order-2, Order-3 dan Order-4

ISSUED - 4/17/2004 4 PCM-30 PULSE CODE MODULATION-30 ( PLESIOCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY ORDER-1)

ISSUED - 4/17/2004 5 KONFIGURASI DAN FUNGSI PCM - 30 1 2 3 Sentral Analog 1 2 3 PCM-30 Mux.Dig. Order Tinggi n 30 Menghubungkan Sentral Analog dengan Multiplex Digital Order Tinggi

ISSUED - 4/17/2004 6 1 2 3 Sentral Analog 1 2 3 PCM-30 PCM-30 1 2 3 Sentral Analog 1 2 3 n 30 30 n Menghubungkan Sentral Analog dengan Sentral Analog

ISSUED - 4/17/2004 7 Sentral 1 2 3 PCM-30 PCM-30 1 2 3 RK 1 2 3 30 30 n Menghubungkan Sentral dengan RK

ISSUED - 4/17/2004 8 1 2 3 Sentral Digital 1 2 3 PCM-30 Perangkat Transmisi Analog n 30 Menghubungkan Sentral Digital dengan Perangkat Transmisi Analog

ISSUED - 4/17/2004 9 1 2 3 n Terminal Data 64 Kbit/s 1 2 3 30 PCM-30 Multiplex Digital Order Tinggi Menghubungkan Terminal Data dengan Perangkat Multiplex digital Order Tinggi

Arah Kirim BLOCK DIAGRAM 1 0 0 1 1 0 1 0 10010011 Kanal 1 frekwensi sara, 300-3400Hz Band Pass Filter Smpling Kuantisasi Generator Clock (Timing) Coding 64Kbit/s 1 64Kbit/s 2 64Kbit/s 3 Multiplex 2048Kbit/s Unipolar NRZ HDB3 COD Kanal 1 frekwensi suara, 300-3400Hz Band Pass Filter Smpling Kuantisasi Coding 64Kbit/s 30 2048Kbit/s HDB-3 11000101 1 0 0 1 1 0 1 0 Block Diagram PCM-30 (Arah Kirim) ISSUED - 4/17/2004 10

ISSUED - 4/17/2004 11 FUNGSI 1. Coder (Konverter A/D) : Mengubah sinyal analog (dengan frekwensi suara 300-3400 Hz) menjadi sinyal digital 64 Kbit/s.. 2. Multiplexing : Menggabungkan 30 kanal sinyal digital 64 kbps paralel menjadi satu deretan sinyal unipolar 2048 Kbit/s NRZ. 3. Line Coding : Mengubah sinyal unipolar 2048 Kbps NRZ menjadi sinyal bipolar 2048 Kbps HDB-3..

ISSUED - 4/17/2004 12 CARA KERJA 1. Band Pass Filter : 0-4000 Hz 300-3400 Hz Penyaringan Frekwensi Suara

ISSUED - 4/17/2004 13 2. Sampling Sampling PAM 300-3400 Hz Frekwensi Sampling (Fs) = 8 khz

ISSUED - 4/17/2004 14 Proses sampling adalah proses pengambilan sample dari sinyal suara dengan lebar pita frekwensi antara 300-3400 Hz; dimana proses ini dikerjakan oleh modulator amplitudo. Prinsip kerja dari sampler ini sama seperti pintu/gate atau saklar, yang membuka dan menutup dengan periode waktu yang tertentu dan kontinyu; yang mana membuka dan menutupnya pintu/gate atau saklar ini dikerjakan oleh suatu frekwensi, yang dikenal sebagai frekwensi sampling. Untuk frekwensi sampling ini, seorang ahli Perancis bernama Harry Nyquist telah mengadakan percobaan-percobaan sbb. :

ISSUED - 4/17/2004 15 a. Besar Frekwensi Sampling (Fs) yang digunakan adalah lebih kecil dari 2 x lebar frekwensi suara (2 x BW Finf) : Fs < 2 BW Finf Amplitudo LSB fc USB Frekwensi

ISSUED - 4/17/2004 16 b. Besar Frekwensi Sampling (Fs) yang digunakan adalah = 2 x lebar frekwensi suara (2 x BW Finf) : Fs = 2 BW Finf Amplitudo LSB fc SSB Frekwensi c. Besar Frekwensi Sampling (Fs) yang digunakan adalah lebih besar dari 2 x lebar frekwensi suara (2 x BW Finf) : Fs > 2 BW Finf Amplitudo Frekwensi

ISSUED - 4/17/2004 17 3. Kuantisasi. a. Proses Pemberian harga terhadap sinyal PAM; yang besarnya kecilnya disesuai dengan harga tegangan pembanding terdekat. b. Setiap pulsa akan diletakan kedalam suatu polaritas positif atau polaritas negatif. c. Setiap polaritas dibagi menjadi beberapa segment/sub segment(interval). d. Kuantisasi ada 2 macam : - Uniform (Linear) - Non-uniform (Non-linear)

ISSUED - 4/17/2004 18 - Kuantisasi Uniform (Linear) + + Quantizer - -

ISSUED - 4/17/2004 19 -Kuantisasi Non-Uniform (Non-Linear) Kuantisasi

ISSUED - 4/17/2004 20 4. CODING (PENGKODE). Mengubah sinyal PAM menjadi sinyal digital (A D Converter). Pada PCM-30 berlaku Hukum Companding-A : a. Setiap pulsa PAM ditempatkan pada polaritas positif atau negatif; dan ditandai dengan huruf S : - Untuk Polaritas Positif S = 1 - Untuk Polaritas Negatif S = 0

ISSUED - 4/17/2004 21 b. Setiap polaritas dibagi menjadi 8 segment; segment ke -0 s/d 7, dan ditandai dengan huruf ABC. Nomer Segment Bit-A Bit-B Bit-C 1 0 0 0 0 2 1 0 0 1 3 2 0 1 0 4 3 0 1 1 5 4 1 0 0 6 5 1 0 1 7 6 1 1 0 8 7 1 1 1

ISSUED - 4/17/2004 22 c. Setiap segment dibagi menjadi 16 subsegment (interval); interval ke-0 s/d 15, dan ditandai dengan huruf WXYZ.

ISSUED - 4/17/2004 23 Nomer Interval Bit-W Bit-X Bit-Y Bit-Z 1 0 0 0 0 0 2 1 0 0 0 1 3 2 0 0 1 0 4 3 0 0 1 1 5 4 0 1 0 0 6 5 0 1 0 1 7 6 0 1 1 0 8 7 0 1 1 1 9 8 1 0 0 0 10 9 1 0 0 1 11 10 1 0 1 0 12 11 1 0 1 1 13 12 1 1 0 0 14 13 1 1 0 1 15 14 1 1 1 0 16 15 1 1 1 1

ISSUED - 4/17/2004 24 Sehingga setiap pulsa PAM akan diubah menjadi sinyal digital dengan susunan bit-bitmya sbb. : S A B C W X Y Z

ISSUED - 4/17/2004 25 Dalam kaitan dengan proses kuantisasi dan coding ini, dikenal adanya hukum companding; dan didalam PCM-30 berlaku Hukum Companding A, yang mempunyai aturan sbb. : 1. Meletakan sinyal kedalam 2 polaritas; yaitu polaritas positive, yang ditandai dengan satu digit 1 ; atau polaritas negative yang ditandai dengan satu digit 0. 2. Setiap Polaritas dibagi menjadi 8 segment; yang ditandai dengan tiga digit 0 dan/atau 1, dengan nomer mulai dari 0 s/d 7. 3. Setiap segment dibagi lagi menjadi 16 subsegment, atau interval; dan ditandai dengan empat digit 0 dan/atau 1, dengan nomer mulai dari 0 s/d 15. Lihat Gambar berikut.

ISSUED - 4/17/2004 26 128 112 96 80 POLARITAS POSITIF 64 48 32 Tegangan Sinyal V/128 V V/2 V/4 V/8 V/16 V/32V/64 0 16 0 V/64 V/32 V/16 V/8 V/4 V/2 V V/128 16 TeganganSinyal 32 48 64 POLARITAS NEGATIF 80 96 112 128 Karakteristik A-Low Companding

ISSUED - 4/17/2004 27 128 112 96 80 64 48 32 16 0 V/64 V/32 V/16 V/8 V/4 V/2 V V/128 TeganganSinyal Karakteristik A-Low Companding Polaritas positif

ISSUED - 4/17/2004 28 TeganganSinyal V/128 V V/2 V/4 V/8 V/16 V/32 V/64 0 16 32 48 64 80 96 112 128 Karakteristik A-Low Companding Polaritas Negatif

ISSUED - 4/17/2004 29 5. MULTIPLEXING. a.prinsip : Time Division Multiplexing b.methode : Word-by-Word Interleaving atau Byte-by-byte Interleaving ; atau Cyclic Word Interleaving atau Cyclic Byte Interleaving.

ISSUED - 4/17/2004 30 c. Menggabungkan : - 30 kanal telepon 64 kbps, - 1 kanal signalling 64 kbps - 1 kanal FAS 64 kbps. Menjadi satu deretan sinyal serial 2048 Kbps. d. Setiap kanal menempati satu Time Slot (TS) : - TS-0 untuk FAS/Alarm - TS-1 s/d TS-15 untuk kanal telepon 1 s/d 15 - TS-16 untuk Signalling - TS-17 s/d TS-31 untuk kanal telepon 16 s/d 30.

ISSUED - 4/17/2004 31 FAS CH.1 CH.2 CH3 TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7 TS8 TS9 FAS CH.1 CH.2 CH.3 CH4 CH5 CH6 CH7 CH8 CH9 CH14 CH15 MFAS CH.16 CH17 MUX TS10 TS11 TS12 TS13 TS14 TS15 TS16 TS17 TS18 TS19 CH10 CH11 CH12 CH13 CH.14 CH15 MFAS CH.16 CH.17 CH18 TS20 TS21 TS22 TS23 TS24 TS25 TS26 TS27 TS28 TS29 CH19 CH20 CH21 CH22 CH23 CH24 CH25 CH26 CH27 CH.28 TS30 CH29 TS31 CH30 CH.28 CH.29 CH.30 Prinsip Multiplexing Pada PCM-30 (0)

ISSUED - 4/17/2004 32 ALM CH.1 CH.2 CH3 CH14 CH15 SIG1/16 CH.16 CH17 MUX TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7 TS8 TS9 ALM CH.1 CH.2 CH.3 CH4 CH5 CH6 CH7 CH8 CH9 TS10 TS11 TS12 TS13 TS14 TS15 TS16 TS17 TS18 TS19 CH10 CH11 CH12 CH13 CH.14 CH15 SIG1/16 CH.16 CH.17 CH18 TS20 TS21 TS22 TS23 TS24 TS25 TS26 TS27 TS28 TS29 CH19 CH20 CH21 CH22 CH23 CH24 CH25 CH26 CH27 CH.28 TS30 CH29 TS31 CH30 CH.28 CH.29 CH.30 Prinsip Multiplexing Pada PCM-30 (1)

ISSUED - 4/17/2004 33 FAS CH.1 CH.2 CH3 CH14 CH15 SIG2/17 CH.16 CH17 MUX TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7 TS8 TS9 FAS CH.1 CH.2 CH.3 CH4 CH5 CH6 CH7 CH8 CH9 TS10 TS11 TS12 TS13 TS14 TS15 TS16 TS17 TS18 TS19 CH10 CH11 CH12 CH13 CH.14 CH15 SIG2/17 CH.16 CH.17 CH18 TS20 TS21 TS22 TS23 TS24 TS25 TS26 TS27 TS28 TS29 CH19 CH20 CH21 CH22 CH23 CH24 CH25 CH26 CH27 CH.28 TS30 CH29 TS31 CH30 CH.28 CH.29 CH.30 Prinsip Multiplexing Pada PCM-30 (2)

6. Struktur Frame PCM-30. ISSUED - 4/17/2004 38 - Satu Multi Frame, dengan panjangwaktu 1 Multi Frame 2 ms - Enam belas Frame, dengan panjang waktu 1 Frame 125 µs - 32 TS/Frame, dengan panjang waktu 1 TS 3,9 µ S - 8 Bit/TS, dengan panjang waktu 1 bit 488 ns - Jumlah bit/frame 256 bit - Jumlah bit/multi Frame 4096 bit - Bit FAS sebanyak 7 bit ( 0011011); bit-2 s/d 8 TS-0, Frame-frame genap (frame- 0, 2, 4, dstnya.) - Bit MFAS sebanyak 4 bit, dengan susunan 0000; terletak pada bit-1 s/d 4 TS- 16, Frame-0. - Bit Signalling (4 bit/kanal); pada bit-1 s/d 4, dan bit-5 s/d 8 TS-16, Frame-1 s/d Frame-15. - Bit Alarm (A1) sinyal 2 Mbit/s terletak pada bit-3 TS-0, Frame-frame ganjil (1, 3,5 dstnya). - Bit Alarm (A2) sinyal 64 Kbit/s (Signalling) terletak pada bit-6 TS- 16, Frame-0. Gambar berikut memperlihatkan Struktur Frame PCM-30.

ISSUED - 4/17/2004 39 1 Frame = 125 mikro detik(8 bit x 32 TS = 256 bit TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Channel Tlpn 1 2 3 4 5 6 7 8 Channel Tlpn 1 2 3 4 5 6 7 8 F0 FAS dan Service Bit X 0 0 1 1 0 1 1 MFAS dan Signalling (CAS) 0 0 0 0 Y A2 Y Y F1 X 1 A1 Y Y Y Y Y a b c d a b c d F2 X 0 0 1 1 0 1 1 a b c d a b c d F3 X 1 A1 Y Y Y Y Y a b c d a b c d Struktur Frame PCM-30 CH N CH N+1 F14 X 0 0 1 1 0 1 1 a b c d a b c d F15 X 1 A1 Y Y Y Y Y a b c d a b c d 3,9 µs 488 ns

ISSUED - 4/17/2004 40 1 Multi Frame = 2 ms (500 Hz) 256 bit x 16 Frame = 4096 bit F0 F1 F2 F3 FR 0 FR 1 FR 2 FR 3 FR 4 FR 5 FR 6 FR 7 FR 8 FR 9 FR 10 FR 11 FR 12 FR 13 FR 14 FR 15 1 Frame = 125 mikro detik 8 bit x 32 TS = 256 bit TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Channal Telepon yang sudahdikodekan, Ch. 1 s/d Ch 15 FAS dan Service Bit X 0 0 1 1 0 1 1 X 1 A1 Y Y Y Y Y X 0 0 1 1 0 1 1 X 1 A1 Y Y Y Y Y MFAS dan Signalling (CAS) 0 0 0 0 Y A Y Y a b c d a b a b c d a b c d c d a b c d a b c d CH N CH N+1 Channal Telepon yang sudah dikodekan, Ch. 16 s/d Ch 30 1 2 3 4 5 6 7 8 F14 F15 X 0 0 1 1 0 1 1 X 1 A1 Y Y Y Y Y 3,9 µs a b c d a b c d 1 2 3 4 5 6 7 8 a b c d a b c d 488 ns Struktur Multi Frame PCM-30

ISSUED - 4/17/2004 41 7. LINE CODING. Konversi sinyal unipolar NRZ 2048 Kbps menjadi sinyal HDB-3 : a.digit 1 dikodekan menjadi tegangan positif atau negatif bergantian, yang polaritasnya selalu berlawan dengan digit 1 sebelumnya. b.digit-0 dikodekan menjadi tegangan 0 volt. c.deretan digit 0 berturutan maksimum 3 buah.

ISSUED - 4/17/2004 42 d. Jika digit 0 berturutan > 3; maka digit 0 ke-4 atau kelipatannya harus diubah menjadi bit VIOLASI, yangpolaritasnya sama dengan polaritas bit 1 sebelumnya. e. Jika sebelum bit-v ada bit-1 genap, atau tidak ada bit-1 nya; maka bit-0 pertama dari setiap 4 bit-0 harus diubah menjadi bit-1 tambahan, yang polaritasnya berlawanan dengan bit 1 sebelumnya.

ISSUED - 4/17/2004 43 8. Generator Timing Clock. Generator Timing Clock berfungsi untuk membangkitkan timing clock yang dibutuhkan untuk seluruh proses pada PCM-30 arah kirim. Untuk arah kirim sumber dari generator clock tersebut bisa x-tall oscillator internal, atau bisa juga frekwensi yang berasal dari luar.

ISSUED - 4/17/2004 44 Arah Terima 10010011 1 0 0 1 1 0 1 0 Kanal 1 frekwensi suara, 300-3400Hz Low Pass Filter Channel Gate Generator Clock (Timing) Timing Clock Extraction Decoding 64Kbit/s 1 64Kbit/s 2 64Kbit/s 3 Demulti plexing 2048Kbit/s Unipolar NRZ HDB3 DEC Kanal 1 frekwensi suara, 300-3400Hz Low Pass Filter Channel Gate Decoding 64Kbit/s 30 2048Kbit/s HDB-3 10010011 Gambar Block Diagram PC-30 1 0 0 1 1 0 1 0

ISSUED - 4/17/2004 45 FUNGSI 1) Line Coding : Konversi sinyal 2048 Kbit/s HDB-3 menjadi sinyal 2048 Kbit/s NRZ. 2) Demultiplexing : Memisah sinyal serial 2048 Kbit/s NRZ menjadi 30 kanal sinyal digital 64 kbps paralel. 3) Decoder (Konverter D/A) : Konversi sinyal digital 64 Kbit/s menjadi sinyal analog (frekwensi suara 300-3400 Hz).

ISSUED - 4/17/2004 46 1.Line Coding. CARA KERJA Mengubah sinyal 2048 Kbit/s HDB-3 menjadi sinyal 2048 Kbit/s unipolar NRZ : a. Setiap deretan bit 1 + 0 0 1 + atau 1-0 0 1 - akan dikonversi menjadi deretan bit 0 0 0 0. b. Setiap deretan bit 1 + 0 0 0 1 + atau 1-0 0 0 1 - akan dikonversi menjadi deretan bit 1 0 0 0 0.

ISSUED - 4/17/2004 47 2. Demultiplexing. Memisah satu sinyal serial 2048 Kbit/s NRZ menjadi 32 kanal sinyal digital 64 kbps paralel : a. 30 kanal telepon 64 kbps, b. 1 kanal signalling 64 kbps c. 1 kanal FAS 64 kbps.

ISSUED - 4/17/2004 48 3. Decoder (Konverter D/A). Konversi sinyal digital 64 Kbit/s menjadi sinyal analog dalam bentuk PAM. 4. Channel Gate. Berfungsi melewatkan pulsa-pulsa PAM dari DECODING yang diinginkan, dan menyetop pulsapulsa PAM dari DECODING yang tidak diinginkan.

ISSUED - 4/17/2004 49 5. Filtering. Low Pass Filter (LPF) akan membangun kembali dari bentuk sinyal PAM menjadi bentuk sinyal sinusoidal murni. LPF ini hanya melewatkan komponen frekwensi 3400 Hz kebawah.

ISSUED - 4/17/2004 50 6. Generator Timing Clock. Generator Timing Clock berfungsi untuk membangkitkan timing clock yang dibutuhkan untuk seluruh proses pada PCM-30 pada arah terima. Sumber dari generator timing clock adalah dari stasiun lawan, yang diterima bersamaan dengan sinyal informasi 2048 Kbps, sehingga clock timing antara penerima dan pengirimnya selalu sinkron.