teknik telekomunikasi

TEKNIK TELEKOMUNIKASI (ENEE 600025)

untuk Program Sar jana Reguler dan Parale l

LABORATORIUM TELEKOMUNIKASI Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Kampus UI Depok, Jawa Barat 16424 Telepon : (021) 7270077, 7270078 ext. 131

EDISI 2015

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK TELEKOMUNIKASI (ENEE 600025) Untuk Program Sarjana Reguler dan Paralel

Dipublikasikan oleh Laboratorium Telekomunikasi Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia 2015

Penanggung Jawab : Dr. Fitri Yuli Zulkifli, S.T., M.Sc. selaku Kepala Laboratorium Telekomunikasi DTE FTUI

Penyusun : Adhitya Satria Pratama Aisyah

Ina Gustiana Budiman Budiardhianto Sayid Hasan A.S. Muhammad Haekal Rifqi Ramadhan Angga Hilman Hizrian Muhammad Erfinza Ubay Muhammad Noor

Hanya untuk kalangan internal Universitas Indonesia. Dilarang mereproduksi atau menggandakan sebagian atau seluruh bagian tanpa izin.

Modul Praktikum Teknik Telekomunikasi Tahun 2015 3

Petunjuk Keselamatan

SETIAP PENGOPERASIAN PERALATAN PRAKTIKUM WAJIB DIDAMPINGI ASISTEN LABORATORIUM. BACALAH BAIK-BAIK PETUNJUK KESELAMATAN UMUM INI DAN PETUNJUK KESELAMATAN PADA SETIAP MODUL SERTA BERDOA SEBELUM MELAKUKAN PRAKTIKUM.

Praktikan wajib membaca buku panduan praktikum dan memperhatikan petunjuk keamanan pada setiap modul sebelum melakukan praktikum.Kerusakan peralatan akibat kecerobohan praktikan harus dipertanggungjawabkan.

Harap menyimpan telepon selular atau perangkat elektronik komunikasi lainnya agar dapat fokus berpraktikum. Dilarang bermain telepon selular atau perangkat elektronik komunikasi lainnya selama praktikum.

Selalu berhati-hati pada saat menggunakan perangkat listrik. Matikan peralatan terlebih dahulu sebelum mencabut kabel atau mengubah konfigurasi peralatan praktikum. Hati-hati bahaya listrik statis.

Dilarang makan dan minum selama mengoperasikan peralatan praktikum.

Praktikan wajib mengenakan sepatu yang memadai (menutupi kaki) agar terhindar dari bahaya tersengat listrik dan tertimpa benda-benda dalam praktikum. Praktikan yang tidak bersepatu dilarang mengikuti praktikum, kecuali sakit yang tidak memungkinkan mengenakan sepatu dan atas izin asisten.

JIka terjadi kebakaran, tabung pemadam api terletak di sebelah kiri pintu masuk. Jika terjadi hal-hal yang tidak diharapkan, lakukan prosedur darurat dengan tenang.

Beberapa peralatan praktikum menggunakan frekuensi radio yang tinggi. Hindari kontak radiasi dengan tubuh langsung. Dilarang mengintip waveguide pada praktikum. Selalu berhati-hati dalam percobaan.

Dilarang merokok di setiap tempat pada lingkungan Departemen Teknik Elektro.

Dlarang bercanda dan berkelahi di Laboratorium Telekomunikasi selama kegiatan berlangsung. Perhatikan langkah dan gerak ketika sedang bergerak agar tidak menyenggol peralatan.

ASISTEN LABORATORIUM BERHAK MENEGUR ATAU MENINDAK PRAKTIKAN YANG DIANGGAP MEMBAHAYAKAN ATAU MELAKUKAN HAL-HAL YANG TIDAK

SEPATUTNYA SELAMA PRAKTIKUM.


Kata Pengantar

Modul praktikum ini telah banyak disesuaikan dari tahun ke

tahun untuk memenuhi kebutuhan mahasiswa, khususnya dalam

mempelajari tentang Teknik Telekomunikasi di Departemen Teknik

Elektro FTUI ini. Maksud dari penyusunan modul ini adalah untuk

menyediakan mahasiswa suatu modul manual yang user-friendly

untuk membantu mahasiswa memahami aspek praktis dari Teknik

Telekomunikasi dengan melakukan kegiatan percobaan di laboratorium.

Setiap modul praktikum berisi petunjuk manual yang lengkap tentang prinsip dan

teknis kegiatan praktikum di laboratorium. Pada modul ini, terdapat sepuluh modul yang

akan dilakukan percobaan pada praktikum Teknik Telekomunikasi untuk Mahasiswa S1

Reguler dan Paralel Tahun Ajaran 2014/2015. Setiap modul terdiri dari tujuan, teori dasar,

peralatan yang digunakan, dan langkah-langkah percobaan yang diharapkan dapat

memenuhi kebutuhan mahasiswa dalam memahami praktikum ini.

Saya mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam

penyusunan modul praktikum ini. Saya dan segenap tim asisten juga menerima kritik dan

saran untuk perbaikan modul praktikum ini menuju arah yang lebih baik ke depannya.

Saya berharap agar mahasiswa dapat menggunakan modul praktikum ini dengan

sebaik-baiknya dan dapat membantu mahasiswa dalam memahami lebih jauh tentang

Teknik Telekomunikasi.

Depok, 16 Februari 2015

Kepala Laboratorium Telekomunikasi

Departemen Teknik Elektro FTUI

Dr. Fitri Yuli Zulkifli, S.T., M.Sc.

NIP. 19740719 199802 2 001


Peraturan Praktikum Teknik Telekomunikasi (ENEE 600025)

Semester Genap Tahun Akademik 2014/2015

1. Praktikan wajib mengikuti seluruh rangkaian Praktikum Teknik Telekomunikasi yang

terdiri atas 10 Modul Praktikum.

2. Praktikan wajib membaca Petunjuk Keselamatan Umum dan Petunjuk Keselamatan

pada setiap modul praktikum untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.

3. Selama rangkaian kegiatan praktikum (termasuk saat Tes Pendahuluan), setiap

praktikan wajib berpakaian sopan, memakai baju berkerah dan sepatu. Apabila

praktikan tidak berpakaian sesuai peraturan, maka tidak boleh mengikuti rangkaian

kegiatan praktikum tersebut.

4. Praktikan wajib melakukan persiapan materi praktikum, melalui modul praktikum,

materi-materi kuliah, serta sumber lain yang berhubungan.

5. Praktikan harus membawa kartu praktikum dan Tugas pendahuluan dan dikumpulkan

kepada asisten ketika akan praktikum dimulai.

6. Praktikan yang lupa membawa kartu praktikum tidak diperbolehkan mengikuti

praktikum.

7. Setiap praktikan wajib mengikuti Tes Pendahuluan. Apabila praktikan tidak mengikuti

Tes Pendahuluan tanpa alasan yang jelas, kelompok praktikan dianggap tidak lulus.

8. Alasan yang dapat diterima adalah sakit (disertakan Surat Keterangan Dokter/Rumah

Sakit), musibah mendadak, dan force major (banjir, kebakaran, dan lainnya).

9. Apabila salah seorang praktikan dalam kelompok tidak lulus Tes Pendahuluan, maka

kelompok tersebut dan pasangan kelompoknya tidak lulus dan berhak mengikuti Tes

Remedial pada Pekan yang sama.

10. Batas maksimum ketidaklulusan pada Tes Pendahuluan adalah 1 (satu) kali pada

modul yang sama. Apabila lebih dari 1 (satu) kali kelompok praktikan tidak lulus pada

modul yang sama, maka kelompok tersebut tidak akan mendapat nilai praktikum

untuk Modul tersebut.

11. Setiap praktikan wajib mengerjakan dan mengumpulkan Tugas Pendahuluan sebelum

mengikuti Praktikum.

12. Setiap praktikan wajib mengisi daftar kehadiran Tes Pendahuluan, Praktikum, dan

Pengumpulan Tugas Tambahan.

13. Toleransi keterlambatan untuk setiap Modul Praktikum adalah 15 menit. Jika lewat

waktu yang telah ditentukan tanpa memberikan alasan yang jelas, maka praktikan

tidak mendapat nilai praktikum pada modul tersebut.

14. Praktikan diizinkan bertukar jadwal dengan praktikan kelompok lain pada modul yang

sama (dengan syarat kedua kelompok tersebut telah lulus Tes Pendahuluan), dengan


pemberitahuan paling lambat sebelum pekan praktikum selanjutnya dimulai ke

koordinator praktikum.

15. Apabila praktikan tidak mengikuti praktikum, maka nilai praktikum modul tersebut

adalah nol.

16. Bobot Penilaian:

Komponen Persentase

Tes Pendahuluan 5 %

Tugas Pendahuluan 12,5 %

Praktikum 30 %

Borang 40 %

Tugas Tambahan 12,5 %

17. Nilai praktikum ditentukan oleh tingkah laku dan keaktifan praktikan selama mengikuti

praktikum, termasuk saat tes lisan sebelum praktikum dimulai.

18. Tugas Tambahan dikerjakan dengan tulis tangan, dan dikumpulkan paling lambat 1 x

24 jam setelah praktikum berakhir melalui scele atau web.

19. Seluruh perizinan dan pengaduan harap disampaikan ke Koordinator Praktikum

Saudari Aisyah (085711004444).

Mengetahui,

Kepala Laboratorium Telekomunikasi

Dr. Fitri Yuli Zulkifli, S.T., M.Sc.

NIP. 19740719 199802 2 001

Koordinator Praktikum

Aisyah

NPM 1106001776


Asisten Laboratorium Praktikum Teknik Telekomunikasi (ENEE 600025)

Semester Genap Tahun Akademik 2014/2015

SAYID HASAN A.S.

Teknik Elektro 2011

Koordinator Asisten

085328064101

sayid.hasan @rocketmail.com

AISYAH

Teknik Elektro 2011

Koordinator Praktikum Teknik Telekomunikasi Kelas Reguler & Paralel

085711004444

aisyah.rendusara @gmail.com

INA GUSTIANA

Teknik Elektro 2011

Koordinator Praktikum Teknik Telekomunikasi KKI

085695710075

[email protected]

BUDIMAN

BUDIARDHIANTO

Teknik Elektro 2011

081578461684

budiman.budiardhianto

@gmail.com

MUHAMMAD HAEKAL

Teknik Elektro 2012

081316106027

[email protected]

UBAY MUHAMMAD NOOR

Teknik Elektro 2012

087788945594

[email protected]

MUHAMMAD ERFINZA

Teknik Elektro 2012

083898345760

[email protected]

ANGGA HILMAN HIZRIAN

Teknik Elektro 2012

085966116036

[email protected]

RIFQI RAMADHAN

Teknik Elektro 2012

087781870722

[email protected]

mailto:[email protected]


Daftar Isi

Petunjuk Keselamatan .................................................................................................... 3

Kata Pengantar ............................................................................................................... 4

Peraturan Praktikum Teknik Telekomunikasi (ENEE 600025) ..................................... 5

Asisten Laboratorium ..................................................................................................... 7

Daftar Isi .......................................................................................................................... 8

Pengantar Teknik Telekomunikasi .............................................................................. 10

Tujuan ......................................................................................................................... 10

Era Klasik : Jaringan Telekomunikasi Berkabel ........................................................... 10

Era Baru : Jaringan Telekomunikasi Nirkabel .............................................................. 12

Ledakan Teknologi : Komunikasi Selular ..................................................................... 13

Kebutuhan Baru : Komunikasi Multimedia Pita Lebar .................................................. 17

Saluran Transmisi ......................................................................................................... 20

Tujuan ......................................................................................................................... 20

Dasar Teori ................................................................................................................. 20

Peralatan ..................................................................................................................... 25

Prosedur Percobaan ................................................................................................... 26

Modulasi Amplitudo ...................................................................................................... 28

Tujuan ......................................................................................................................... 28

Dasar Teori ................................................................................................................. 28

Peralatan ..................................................................................................................... 34


Modulasi Frekuensi ...................................................................................................... 37

Tujuan ......................................................................................................................... 37

Dasar Teori ................................................................................................................. 37

Peralatan ..................................................................................................................... 41


Sistem Teleponi ............................................................................................................ 43

Tujuan ......................................................................................................................... 43

Dasar Teori ................................................................................................................. 43

Peralatan ..................................................................................................................... 46


PULSE CODE MODULATION DAN TIME DIVISION MULTIPLEXING .......................... 48

Tujuan ......................................................................................................................... 48

Dasar Teori ................................................................................................................. 48

Peralatan ..................................................................................................................... 52


MODULASI DIJITAL ...................................................................................................... 54

Tujuan ......................................................................................................................... 54


Dasar Teori ................................................................................................................. 54

Peralatan ..................................................................................................................... 60


FILTER FINITE IMPULSE RESPONSE .......................................................................... 62

Tujuan ......................................................................................................................... 62

Dasar Teori ................................................................................................................. 62

Peralatan ..................................................................................................................... 68


SIMULASI JALUR KOMUNIKASI NIRKABEL MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK

RADIO MOBILE .................................................................................................... 73

Tujuan ......................................................................................................................... 73

Dasar Teori ................................................................................................................. 73

Peralatan ..................................................................................................................... 75


SIMULASI AKSES RADIO KOMUNIKASI NIRKABEL MENGGUNAKAN PERANGKAT

MINILINKTM ........................................................................................................... 77

Tujuan ......................................................................................................................... 77

Dasar Teori ................................................................................................................. 77

Peralatan ..................................................................................................................... 88



Modul 1

Pengantar Teknik Telekomunikasi

Tujuan

Dengan mempelajari modul Pendahuluan ini, diharapkan Saudara mampu mengenal

secara umum tentang Teknik Telekomunikasi. Topik yang akan diperkenalkan adalah

tentang Perkembangan Teknologi Telekomunikasi Seluler dan aplikasinya di kehidupan

sehari-hari.

Era Klasik : Jaringan Telekomunikasi Berkabel

Saat ini kita melihat bagaimana perkembangan pesat telepon selular yang menjadi

salah satu gadget yang paling popular di dunia. Diperkirakan pada tahun 2008, terdapat

1,4 milyar unit televisi di dunia dan jumlah telepon selular telah mencapai tiga kali lipatnya.

Institute of Engineering and Technology memperkirakan pada akhir tahun 2012 terdapat

lebih banyak jumlah telepon selular dibandingkan populasi manusia di bumi ini.

Telekomunikasi artinya adalah komunikasi jarak jauh dengan menggunakan suatu

media tertentu. Komunikasi dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu :

1. Komunikasi Satu Arah (simplex). Contohnya : pager, televisi, radio.

2. Komunikasi Dua Arah (duplex). Contohnya : telepon

3. Komunikasi Semi Dua Arah (Half Duplex). Contohnya : handy talkie

Telekomunikasi sendiri mulai berkembang sejak Alexander Graham Bell

menemukan telepon. Telekomunikasi akhirnya terus berkembang sampai memasuki era

telekomunikasi seluler. Teleponi seluler atau teknologi telekomunikasi seluler

memungkinkan terjadinya komunikasi tanpa kabel untuk menerima atau membuat

panggilan telepon. Telekomunikasi seluler menganggap setiap daerah geografis terdiri atas

sel-sel kecil yang dapat saling terhubung. Setiap selnya diselubungi oleh transmitter radio

lokal dan receiver yang cukup kuat untuk berhubungan dengan cellular phone itu sendiri,

dalam hal ini dengan menggunakan mobile terminal. Kumpulan dari sel-sel tersebut

membentuk radio access network dan frekuensi radio digunakan untuk transmisi panggilan

dan data yang digunakan di antara sel sel tersebut. Suara dan data yang ditukarkan


ditransmisikan melalui jaringan mobile yang terdiri dari radio access network dan core

network dari operator selular.

Sistem teleponi mulai berkembang pada tahun 1838 ketika Samuel Morse

menemukan sistem persinyalan titik dan garis untuk alfabet sehingga pesan-pesan yang

kompleks dapat dikirimkan dan diterima dengan lebih mudah. Baru enam tahun kemudian,

sistem tersebut didukung oleh Kongres Amerika Serikat hingga terpasang sistem jalur

telegraf pertama di dunia dengan kabel tembaga antara Washington dan Baltimore sejauh

sekitar 40 mil.

Pada titik tersebut, kabel tembaga mulai menghubungkan berbagai kota besar di

Amerika Serikat yang dibangun dan dioperasikan oleh Western Union, yang mana masih

aktif hingga saat ini sebagai agen transfer uang antarnegara. Sistem kabel tembaga

tersebut juga dikembangkan di Eropa dan dimulailah era pertukaran informasi melalui

sistem kabel tembaga.

Gambar 1. 1. Kabel Trans Atlantik yang dioperasikan oleh Great Eastern.

Pada tahun 1851, kabel tembaga bawah laut mulai beroperasi antara Perancis dan

Inggris kemudian menyusul kabel bawah laut Trans Atlantik pada tahun 1858. Tingkat

kompleksitas kabel bawah laut yang cukup tinggi membuat proyek kerja sama Eropa-

Amerika Serikat ini menjadi salah satu proyek keteknikan utama pada masanya. Diperlukan

lima kali percobaan sampai kabel bawah laut yang kompak diselesaikan. Sayangnya, kabel

ini digunakan oleh para insinyur dengan sangat antusias yang mengirimkan tegangan yang

terlalu tinggi melalui kabel ini hingga terjadi kegagalan sistem hanya tiga minggu setelah

dioperasikan. Pada tahun 1865, pembangunan kabel bawah laut Trans Atlantik yang kedua

dimulai sejauh 1200 mil, namun tetap mengalami kegagalan. Proyek ketiga pun dimulai

pada 1886 oleh Brunel’s Great Eastern sejauh 1686 mil laut antara Irlandia dan

Newfoundland dan berlangsung tanpa hambatan yang berarti. Setelah itu, Great Eastern


mulai mengelola jaringan ini dan membaginya menjadi dua hingga terdapat dua kabel

Trans Atlantik yang beroperasi.

Perkembangan besar selanjutnya adalah pada tahun 1876, Alexander Graham Bell

melakukan percobaan dengan suatu diafragma yang menggetarkan sebuah jarum pada air

untuk memvariasikan arus pada rangkaian, yang dikenal sebagai transmitter cair. Dengan

divais ini, percakapan suara melalui kabel tembaga terjadi pertama di dunia walaupun

hanya antar dua ruangan yang berdekatan dengan alat bernama telepon. Bell kemudian

memperbaiki penemuannya tersebut selama lima bulan dan akhirnya dapat

menghantarkan percakapan suara sejauh lima mil. Western Union kemudian

mengembangkan sistem telegrafi Morse mereka melalui jaringan telepon ini.

Era Baru : Jaringan Telekomunikasi Nirkabel

Pada tahun 1880, Bell juga membuat komunikasi nirkabel pertama dengan

menggunakan device fotofon. Fotofon menggunakan pancaran cahaya untuk

menghantarkan sinyal suara antara dua gedung yang berjarak 215 meter. Penggunaan

atmosfer sebagai media propagasi gelombang yang belum banyak dikembangkan saat itu

menyebabkan teknologi komunikasi nirkabel saat itu tidak berkembang hingga

dikembangkan teknologi kabel serat optik pada tahun 1920an oleh militer Amerika Serikat.

Teori tentang laser pun baru dikembangkan oleh Einstein pada tahun 1917 dan

membutuhkan waktu yang cukup lama hingga model laser yang beroperasi dengan baik

diproduksi.

Gambar 1. 2. Mikrofon pertama.

Pasca Perang Dunia Kedua, telepon nirkabel mulai dikembangkan oleh AT&T,

Amerika Serikat. Pada awalnya, telepon selular mirip seperti walkie talkie dimana

komunikasi hanya terjadi satu arah bergantian (simpleks). Penggunanya pun harus

mencari frekuensi yang tersedia antara 35 MHz – 150 MHz untuk mengadakan suatu


percakapan telepon. Untuk memungkinkan percakapan telepon, pengguna telepon selular

tersebut harus membawa baterai yang sangat besar hingga berbobot 35 kg.

Di Inggris pada tahun 1912, General Post Office merupakan perusahaan pertama

yang membangun dan mengoperasikan infrastruktur telegrafi dan teleponi untuk panggilan

komersial menggunakan kabel tembaga. Pada tahun 1981, General Post Office dipecah

menjadi dua, yaitu Post Office dan British Telecom. British Telecom merupakan

perusahaan induk Cellnet yang memberikannya akses masuk menuju pasar telepon selular

yang sangat menguntungkan. Cellnet sendiri kemudian berubah menjadi O2.

Gambar 1. 3. Kabel Serat Optik.

Pada tahun 1970, kabel serat optik ditemukan oleh Corning Glass Works dan telah

terbukti dapat menghantarkan sinyal dengan kecepatan 45 Mbps dengan menggunakan

penguat sinyal setiap 10 km. Pada tahun 1981, kabel serat optik single-mode ditemukan

dan memberikan terobosan baru dalam transmisi sinyal kabel serat optik. Pada tahun 1987,

generasi kedua kabel serat optik beroperasi pada kecepatan 1,5 Gbps dengan penguat

pada setiap 50 km. Pada tahun 1988, kabel serat optik Trans Atlantik pun dikembangkan.

Teknologi generasi ketiga kabel serat optik mampu beroperasi pada kecepatan sekitar 2,5

Gbps dengan penguat pada setiap 100 km.

Ledakan Teknologi : Komunikasi Selular

Telepon genggam pertama kali diluncurkan pada tahun 1985 di Inggris oleh

Vodaphone dan Cellnet, yang kemudian kedua perusahaan bergabung menjadi O2.

Namun demikian, telepon genggam ini sangat tidak praktis karena berbobot 20 kg dengan

sistem baterai yang sangat besar. Pada masa itu, kita bisa melihat para pengusaha

menjinjing dua tas sekaligus, yaitu tas berkas dan perlengkapan telepon.

Pada tahun 1992, teknologi generasi keempat kabel serat optik dikembangkan

dengan prinsip Wavelength Division Multiplexing yang membuatnya mampu

menggandakan kecepatannya dua kali setiap enam bulan hingga pada tahun 2006 telah


mencapai kecepatan 14 Tbps dengan penguat setiap 160 km. Teknologi kabel serat optik

ini yang membuat kita dapat menikmati TV kabel dan layanan pita lebar (broadband) ke

berbagai wilayah. Namun demikian, biaya untuk menggelar teknologi pita lebar berbasis

kabel serat optik sangat besar dan resikonya pun tinggi. Hal ini menyebabkan kebutuhan

akan komunikasi nirkabel pita lebar sangat tinggi hingga kini.

Gambar 1. 4. Perkembangan teleponi selular bergerak (mobile cellular phone)

Pada uraian sebelumnya, kita telah membahas tentang kelahiran dan proses

perkembangan secara singkat komunikasi dengan jaringan kabel sejak penemuan kode

Morse pada tahun 1800an hingga pengembangan sistem komunikasi serat optik yang

dimulai pada akhir abad ke-20. Ketika kabel serat optik mampu menghantarkan

percakapan dengan jumlah sangat besar secara simultan, kita juga perlu melihat langkah-

langkah pertama komunikasi personal secara nirkabel yang kemudian akan menjadi

ledakan teknologi yang sangat pesat hingga kini.

Pada prinsipnya, terdapat perbedaan yang sangat penting antara sistem

komunikasi selular generasi pertama dengan perkembangan berikutnya. Pada generasi

pertama (1G), komunikasi nirkabel masih menggunakan sistem analog. Suara dikirimkan

secara langsung sebagaimana diucapkan oleh manusia. Perkembangan 2G dan generasi

berikutnya, jaringan bertransformasi menjadi sistem dijital, dimana suara dicuplik dan

dipecah-pecah menjadi data sebelum ditransmisikan. Sisi pengirim kemudian akan

menyusun ulang paket-paket data tersebut menjadi suara utuh yang dapat kita dengar. Era

ini merupakan awal dari komunikasi dijital yang berkembang sangat pesat ini.

Generasi pertama sistem telekomunikasi nirkabel diluncurkan di Jepang pada tahun

1979 oleh NTT dan mampu mencakup 20 juta penduduk Tokyo dengan 23 base

transmission station (BTS) dan akhirnya pada tahun 1984 telah mampu mencakup seluruh

pelosok negeri Jepang. Jaringan 1G dimulai di Eropa oleh Nordic Mobile Telephone dan

pada tahun 1981 telah mencakup wilayan Swedia, Finlandia, dan Denmark. Pada tahun


1983, Motorola memulai pengembangan jaringan selular di Amerika dan pada 1 Januari

1985, Vodaphone memulai era telepon selular di Inggris.

Gambar 1. 5. Telepon selular yang dikembangkan oleh Motorola.

Generasi awal 1G berkembang pada tahun 80-an dan masih menggunakan sistem

analog. Sistem analognya menggunakan FDMA (Frequency Division Multiple Access),

yang mana memungkinkan membagikan alokasi penggunaan frekuensi pada masing

masing pelanggan di sel tersebut. Teknologi yang digunakan pada sistem analog ini biasa

dikenal dengan AMPS (Advance Mobile Phone Service) yang dioperasikan pada band 800

MHz.

Kekurangan dari generasi 1G adalah ukurannya yang terlalu besar untuk dipegang,

performa baterai yang kurang baik, kapasitas trafik yang kecil, dan suara tidak jernih. Pada

saat itu handphone yang digunakan masih berukuran cukup besar dan beterainya relatif

boros.

Generasi kedua dari telekomunikasi mobile ini adalah saat memasuki era digitlal

dimana Eropa mulai menemukan GSM (Global System for Mobile Communication) dan US

mulai mengembangkan CDMAone (Code Division Multiple Access). GSM adalah sistem

TDMA (Time Divison Multiple Access) dengan menggunakan carrier band sebesar 200 KHz.

Dengan GSM, frekuensi radio yang digunakan untuk carrier bands dapat digunakan

kembali selama transmitter radio dengan frekuensi yang sama tidak berada dalam sel yang

berdekatan. Sedangkan CDMAone menggunakan teknologi yang berbeda yaitu spread

spectrum, dimana spektrum radio dibagi menjadi beberapa pembawa yang lebar pitanya

mencapai 1.23MHz. Dalam CDMA, user menggunakan frekuensi yang sama dalam waktu

yang bersamaan sehingga lebih efisien.

Teknologi GSM saat ini adalah yang paling banyak digunakan di dunia karena

memiliki kemampuan roaming yang sangat luas. Keunggulan CDMA dibandingkan dengan

GSM adalah suaranya lebih jernih, kapasitas lebih besar, dan kemampuan akses data yang

lebih tinggi.


Jaringan 2G ini memulai layanan SMS pada tahun 1993 dan dikembangkan menjadi

sistem prabayar mulai akhir tahun 1990an. Nordic Mobile Telepone mulai memperkenalkan

sistem pembayaran melalui telepon selular dengan sistem parkir kendaraan dan mesin

penjual otomatis Coca-Cola sehingga teknologi ini menjanjikan metode pembayaran yang

baru pada tahun 1998. Sistem komersial pertama yang bekerja seperti kartu kredit ini mulai

tahun 1999 di Filipina oleh dua operator, yaitu Globe dan Smart.

Layanan iklan pada telepon selular pertama kali muncul di Finlandia pada tahun

2000 yang memungkinkan pengguna telepon selular menerima kabar terbaru dari suatu

merek yang ingin diikutinya. Layanan ini juga membuka peluang penjualan ringtone untuk

konsumen individual. Ringtone ini pun berkembang dari monoponik hingga menjadi

poliponik. Ringtone poliponik kemudian mulai tergeser dengan teknologi MP3 yang

berkembang kemudian. Pada tahun 1999, NTT DoCoMo Jepang menghadirkan layanan

internet mobile pertama di dunia, namun kecepatan layanan ini masih terbatas karena

faktor keterbatasan teknologi 2G.

Karena sangat kecilnya kemampuan akses data GSM yang hanya mencapai 9.6

Kbps, mulai berkembang GPRS (General Packet Data Radio Services). Kemudian

diperkenalkanlah teknologi Wireless Application Protocol (WAP), namun hasilnya tidak

begitu memuaskan. Sampai akhirnya GPRS dikembangkan sampai mampu mengakses

data dengan kecepatan sampai 115 Kbps dan throughput hanya 20-30 Kbps. GPRS juga

memungkinkan akses internet dimana saja dan real time. GPRS kurang diminati karena

harganya yang cukup mahal saat itu. Teknologi yang berkembang lagi adalah EDGE

(Enhanced Data for Global Evolusion) yang hanya sempat diimplementasikan sebentar,

kecepatannya mencapai 3-4 kali dari kecepatan GPRS.

Perkembangan layanan 3G, dimulai oleh NTT DoCoMo pada awal tahun 2001 dan

jaringan 3G komersial pertama diluncurkan pada Oktober 2001 dengan teknologi WCDMA

(Wideband Code Division Multiple Access). Pada tahun 2002, jaringan 3G diluncurkan di

Korea Selatan dan di Amerika Serikat yang bernama Monet. Keduanya menggunakan

standar CDMA/EV-DO yang merupakan Betamax dari 3G dan Monet pun telah kolaps.

Jaringan kedua dengan standar WCDMA diluncurkan oleh Vodaphone KK (saat ini dikenal

sebagai Softbank) di Jepang. Pada waktu yang sama di Eropa dikembangkan pula oleh

Three/Grup Hutchison di Italia dan Inggris.

Generasi ketiga ini merupakan kelanjutan dari GSM, GPRS, EDGE, dan CDMA

pada generasi sebelum-sebelumnya. Teknologi lanjutan ini disebut dengan Universal

Mobile Telecommunication Service (UMTS). Tujuannya adalah memberikan kecepatan

akses data yang lebih tinggi mencapai 385 kbps pada frekuensi 5 KHz. Teknik modulasi


yang dipilih UMTS adalah Wide-CDMA. Pada WCDMA digunakan frekuensi radio sebesar

5 MHz pada band 1900 Mhz. HSDPA (High Speed Packet Downlink Access) merupakan

kelanjutan dari UMTS dimana menggunakan frekuensi radio sebesar 5 MHz dengan

mencapai kecepatan 2 Mbps. Untuk mengaplikasikan UMTS dibutuhkan biaya yang lebih

besar karena perlu membayar lisensi ke pemerintah dan vendor 3G, penambahan base

station, dan biaya capex (capital expenditure) dan opex (operational expenditure) lainnya.

Penerapan 3G ini antara lain untuk video call, live streaming, dan layanan multimedia pita

lebar lainnya.

Pada tahun 2003, 4 layanan 3G diluncurkan kembali di Eropa, dua di antaranya

menggunakan teknologi WCDMA dan dua lainnya menggunakan CDMA/EV-DO. WCDMA

lebih banyak berkembang dibandingkan CDMA/EV-DO karena hampir dua pertiga pasar

telekomunikasi selular mengadopsi teknologi ini dan telah menjadi standar teknologi

industri untuk layanan 3G. Penemuan teknologi HSDPA (High Speed Downlink Packet

Access) memungkinkan layanan internet mobile yang lebih cepat dengan kecepatan 1,8

Mbps hingga 14,4 Mbps. Layanan HSDPA ini kemudian terus berkembang hingga telah

menjadi gaya hidup tersendiri bagi sebagian orang.

Kemudian generasi ketiga ini diperkaya lagi dengan keluarnya generasi 3.5G.

Kecepatannya mencapai 3,6 Mbps sehingga dapat melayani komunikasi multimedia lebih

cepat, seperti akses internet dan video sharing.

Kebutuhan Baru : Komunikasi Multimedia Pita Lebar

Gambar 1. 6. Telepon pintar.

Layanan internet pita lebar dimulai dengan penggunaan dongles atau yang kita

kenal sebagai modem sehingga kita dapat menikmati layanan internet berkecepatan tinggi

pada laptop yang fleksibel. Kemudian perkembangan teknologi membuat telepon selular


mampu menjalankan fungsi sebagai “kantor” dengan layanan surat elektronik dan

organizer. Saat ini, layanan aliran video waktu nyata pun dapat kita nikmati dalam

genggaman tangan dengan mudah. Bahkan , percakapan video pun sempat berkembang

walaupun perkembangannya kurang diterima dengan baik. Pada masa ini lah, kita akhirnya

mengenal telepon selular sebagai smartphone, telepon pintar.

Saat ini kita mulai beranjak menuju layanan 4G di dekade kedua milenium ini.

Standar 4G memiliki kecepatan data yang sangat tinggi hingga 100 Mbps pada kondisi

mobilitas tinggi (di dalam mobil atau kereta api) dan hingga 1 Gbps pada kondisi mobilitas

rendah (misalnya lingkungan pedestrian atau pengguna stasioner). Teknologi kecepatan

tinggi ini menggunakan prinsip OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)

dengan berbagai algoritma pengkodean hingga kecepatan tinggi pun tercapai. Beberapa

keunggulan pada teknologi 4G selain kecepatan tinggi antara lain adalah struktur arsitektur

yang flat untuk semua teknologi dan tingkat latensi yang rendah.

Teknologi 4G yang dikenal pertama adalah WiMAX (Worldwide Interoperability for

Microwave Access) pada tahun 2006 yang menawarkan layanan berkecepatan hingga 128

Mbps pada aliran unduh dan 56 Mbps pada aliran unggah. WiMAX perlahan ditinggalkan

karena ketidakefisienannya serta kurang mendukung layanan dengan mobilitas tinggi. LTE

kemudian hadir pada tahun 2009 yang menawarkan layanan berkecepatan hingga 100

Mbps pada aliran unduh dan 50 Mbps pada aliran unggah. Dikenal pula teknologi HSPA+

(High Speed Packet Access) yang beroperasi pada kecepatan hingga 84 Mbps pada aliran

unduh dan 22 Mbps pada aliran unggah. Perkembangan LTE pun semakin ditunjang

dengan berkembangnya sistem antena MIMO (multi input multi output) dan smart antenna

yang dapat meningkatkan performa layanan berkecepatan tinggi.

Di Amerika Serikat, AT&T, Verizon, dan Sprint telah memulai jaringan berbasis LTE

dan beroperasi secara optimal pada tahun 2013. Kemudian terdapat Rencana

Lightsquared yang akan menggunakan satelit untuk menjangkau 92% populasi Amerika

Serikat dengan layanan LTE pada tahun 2015, walaupun dengan teknologi ini kecepatan

akan menjadi konsiderasi tersendiri.

Di Indonesia, layanan 4G komersial dimulai pada tahun 2010 oleh PT. FirstMedia,

Tbk dengan merek dagang Sitra. Sitra WiMAX menyediakan layanan pita lebar kecepatan

tinggi nirkabel pertama di Indonesia di daerah-daerah padat seperti Jabodetabek,

Sumatera Utara, dan Aceh. Sitra sendiri merupakan pemegang izin BWA termahal di

wilayah Jabodetabek. Namun seiring perkembangan teknologi, WiMAX mulai ditinggalkan

karena biayanya yang besar dan kendala teknologi lainnya hingga digantikan oleh LTE.


Telkomsel kemudian menjadi operator pertama yang mengadakan percobaan

jaringan 4G LTE pada konferensi APEC di Bali pada Oktober 2013. Jaringan ini

dioperasikan pada frekuensi 1800 MHz dengan lebar pita sekitar 5 MHz.

Di akhir tahun 2013, PT. Internux kemudian meluncurkan layanan 4G LTE

komersial pertama sejak 14 November 2013 pada cakupan wilayah Jabodetabek. Potensi

pasar yang diharapkan dapat mencapai 30 juta orang. Teknologi 4G LTE yang digunakan

menggunakan prinsip TDD-LTE (Time Division Duplex-LTE) pada frekuensi 2300 MHz.

Perkembangan 4G di Indonesia saat ini masih terkesan jalan di tempat saja.

Persoalan utama yang mengganjal adalah masalah regulasi dari pemerintah yang tidak

juga kunjung selesai. Selain itu penempatan frekuensi yang sesuai untuk layanan 4G ini

masih belum jelas. Pada pita frekuensi di atas 1800 MHz masih perlu dilakukan pengaturan

ulang frekuensi atau frequency refarming, sedangkan pada pita frekuensi 700 MHz masih

terkendala sistem televisi analog yang belum berpindah ke televisi dijital.

Dewasa ini pula mulai dikembangkan layanan 5G yang jauh lebih canggih. Berbeda

dengan layanan 2G hingga 4G, 5G merupakan teknologi radio akses tunggal yang akan

menggantikan makrosel. Layanan 5G merupakan kombinasi antara teknologi akses yang

terlisensi dan tidak berlisensi ataupun optimasi akses radio. 5G menjanjikan layanan

berkecepatan tinggi dengan latensi hingga nol. Teknologi ini didukung dengan

berkembangnya teknologi antena MIMO dan penggunakan gelombang milimeter untuk

aplikasi komunikasi.

Gambar 1. 7. Skenario Layanan 5G.

Ditulis berdasarkan beberapa sumber.

Adhitya Satria Pratama, Teknik Elektro 2010.

---o0o---


Modul 2

Saluran Transmisi

Tujuan

Aplikasi utama dari teori medan elektromagnetika adalah studi tentang saluran

transmisi (transmission line, T-Line). Saluran transmisi dikarakterisasi berdasarkan

kemampuannya untuk memandu dan mempropagasikan gelombang elektromagnetik dan

panjangnya terhadap panjang gelombang elektromagnetik yang dipropagasikan.

Setelah mengikuti praktikum ini, Saudara diharapkan dapat :

1. Memahami konsep Voltage Standing Wave Ratio pada saluran transmisi;

2. Memahami konsep impedansi dan admitansi pada saluran transmisi;

3. Memahami penggunaan Smith Chart pada penentuan nilai impedansi dan

admitansi pada saluran transmisi.

Dasar Teori

Dasar Saluran Transmisi

Suatu saluran transmisi dapat dimodelkan sebagai suatu konfigurasi dua kutub

sederhana. Pada Gambar 2.1., terlihat parameter saluran transmisi yang terdistribusi

secara seri, yaitu R’ (resistansi per meter) dan L’ (induktansi per meter) serta secara paralel,

yaitu G’ (konduktansi per meter) dan C’ (kapasitansi per meter). Tanda apostrof

menunjukkan nilai terdistribusi terhadap satuan panjang (meter). Parameter terdistribusi ini

semakin berlipat ganda terhadap panjang segmen diferensial Δz dalam meter dan

menghasilkan nilai elemen “murni” R, L, G, dan C.


Gambar 2. 1. Parameter terdistribusi pada saluran transmisi dengan panjang segmen diferensial tertentu. (a). Saluran transmisi, (b) Pemodelan saluran transmisi.

Untuk geometri dan komposisi material tertentu, parameter terdistribusi pada

saluran transmisi dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

abG d

ln

2'

(2.1)

abC

ln

2'

(2.2)

abL ln2

'

(2.3)

c

f

baR

11

2

1' (2.4)

Parameter Dasar Saluran Transmisi

Pada Gambar 2.1b. diperhitungkan tegangan dan arus sesaat pada setiap ujung

segmen. Saudara perhatikan bahwa v (z, t) menunjukkan tegangan sebagai fungsi waktu t

dan jarak z. Notasi Δz menunjukkan perbedaan jarak antara titik awal dan titik akhir.

Demikian pula pada arus.

Persamaan Telegrafis merupakan persamaan dasar pada saluran transmisi yang

memperhitungkan arus dan tegangan sesaat pada segmen saluran transmisi sehingga

saluran transmisi dapat dilihat sebagai model dua kutub. Persamaan ini menggambarkan

karakteristik dasar pada saluran transmisi, yaitu :


1. Konstanta propagasi, yang menggambarkan karakteristik propagasi gelombang

pada saluran transmisi tersebut.

j

CjGLjR

'''' (2.5)

dimana α adalah komponen riel, yaitu konstanta atenuasi dan β adalah komponen

imajiner, yaitu konstanta fasa.

2. Impedansi karakteristik, yaitu perbandingan antara amplitudo gelombang tegangan

yang merambat pada arah positif terhadap amplitudo gelombang arus yang

merambat pada arah positif.

CjG

LjRZ

'

''0 (2.6)

3. Impedansi karakteristik pada saluran tanpa rugi (lossless line). Suatu saluran dapat

diasumsikan sebagai saluran tanpa rugi jika nilai R’ jauh lebih kecil daripada ωL'

dan G’ jauh lebih kecil daripada ωC' sehingga nilai R’ = G’ = 0.

'

'0

C

LZ (2.7)

Saluran Transmisi yang Diterminasi

Gambar 2. 2. Saluran transmisi yang diterminasi oleh sebuah beban. Arah positif menunjukkan arah menuju sisi beban, dan negatif menunjukkan arah yang berlawanan.

Beberapa fenomena menarik muncul ketika suatu saluran transmisi diterminasi

dengan suatu beban yang diletakkan pada z = 0. Impedansi beban adalah perbandingan

antara tegangan terhadap arus pada sisi beban.

00

000

VV

VVZZL

(2.8)


dimana Z0 adalah impedansi karakteristik dari saluran transmisi. Persamaan 1.8 dapat

disusun ulang menjadi :

0

0

00 V

ZZ

ZZV

L

L

(2.9)

Dari persamaan 2.9. terlihat bahwa jika nilai impedansi beban ZL sama dengan impedansi

karakteristik saluran Z0, maka tidak ada gelombang yang dipantulkan kembali ke sisi

sumber. Kondisi demikian ini disebut sebagai keadaan bersesuaian (matching).

Pada kasus dimana impedansi beban tidak sama dengan impedansi saluran atau

tidak sesuai (mismatched), terdapat gelombang yang memantul balik ke arah sumber dan

ini dianggap merugikan. Tingkat ketidaksesuaian impedansi terhadap saluran dinyatakan

dalam parameter koefisien pantul (refflection coefficient) pada sisi beban, yaitu :

0

0

0

0

ZZ

ZZ

V

V

L

LL

(2.10)

Pada beban terhubung singkat (ZL = 0), beban bersesuaian (ZL = Z0), dan beban hubung

terbuka (ZL = ∞) nilai koefisien pantul masing-masing adalah – 1, 0, dan + 1.

Gelombang pantul akan bersuperposisi dengan gelombang datang dan membentuk

suatu pola saling menguatkan pada suatu titik dan saling melemahkan pada titik lainnya di

saluran transmisi. Superposisi gelombang ini membentuk gelombang berdiri (standing

wave), dimana perbandingan antara nilai amplitudo maksimum superposisi gelombang

terhadap amplitudo minimum superposisi gelombang dinyatakan dalam parameter VSWR

(voltage standing wave ratio).

L

LVSWR

1

1

(2.11)

yang memiliki rentang 1 sampai tak hingga.

Pada setiap titik sepanjang saluran transmisi, Saudara dapat mengetahui

perbandingan tegangan total terhadap arus total, yang dikenal sebagai impedansi input.

lZZ

lZZZZ

L

Lin

tanh

tanh

0

00

(2.12)

Pada kasus saluran tanpa rugi, impedansi input dapat dihitung sebagai :


ljZZ

ljZZZZ

L

Lin

tan

tan

0

00

(2.13)

Gambar 2. 3. Impedansi input saluran transmisi.

Terdapat dua cara pada penentuan nilai VSWR, yaitu:

1. Metode Langsung

Metode langsung dilakukan dengan mengukur nilai arus di sepanjang saluran

transmisi. Hasil pengukuran tersebut akan didapatkan nilai arus pada setiap titik di

saluran transmisi. Grafik VSWR didapatkan dengan memplot setiap nilai arus pada

setiap titik di saluran transmisi.

2. Metode Tidak Langsung (Double minimum method)

Metode tidak langsung digunakan untuk memperbaiki metoda langsung jika nilai

VSWR > 10. Detector mendeteksi sinyal minimum. Kemudian detector digerakkan

pada dua tempat dimana sinyal memiliki ampitudo dua kali amplitudo sinyal

minimum. Jarak kedua tempat tersebut, d, dapat digunakan untuk menentukan

VSWR dengan :

gdE

EVSWR

/sin

11

2min

max (2.14)

Fundamentals of Electromagnetics With Engineering Applications by Stuart M. Wentworth

Copyright © 2005 by John Wiley & Sons. All rights reserved.

The terminated T-line can be replaced by an equivalent lumped-element input

impedance.


Gambar 2. 4. Metode tidak langsung.

Pada percobaan ini, Saudara akan melakukan pengukuran VSWR dengan teknik

slotted coaxial air line. Suatu probe dapat digeser-geser sepanjang saluran untuk

mengukur ampltudo medan listrik yang terjadi. Pada pengukuran VSWR yang

menggunakan slotted line detector, terdapat karakteristik hukum kuadrat yang dimiliki

detector :

2kei (2.15)

2

2min

2max

min

max VSWRke

ke

i

i (2.16)

min

max

i

iVSWR (2.17)

dengan i adalah arus keluaran DC, k adalah konstanta, dan e adalah tegangan.

Diagram Smith

Diagram Smith adalah diagram yang biasa digunakan untuk memahami

karakteristik saluran transmisi dan elemen rangkaian microwave. Diagram ini terdiri dari

bilangan real dan imajiner, dimana komponen real ditunjukkan oleh bentuk lingkaran penuh,

sedangkan komponen imajiner ditunjukkan oleh bentuk lengkung. Beberapa karakteristik

saluran transmisi yang dapat dihitung dengan Diagram Smith antara lain adalah VSWR,

impedansi beban, admitansi beban, dan koefisien refleksi. Berdasarkan Diagram Smith

dapat diketahui kondisi saluran transmisi apakah matching atau tidak.

Peralatan

Praktikum modul ini menggunakan peralatan Microwave Trainer (MWT530) yang

diproduksi Feedback Instruments Ltd. Peralatan yang digunakan terdapat pada Tabel 2.1

berikut ini.


Tabel 2. 1. Peralatan yang digunakan pada Modul Saluran Transmisi.

No Nama Alat Jumlah

1. Microwave Trainer Board 1

2. Variabel Attenuator 1

3. X-band CW Gunn Oscilator Source 1

4. Slotted line 1

5. Probe diode detector 1

6. Terminal hubung singkat 1

7. Terminal resistif 1

8. Waveguide Antena horn 1

9. H-plane tee 1

Prosedur Percobaan

PERHATIAN!!! Dilarang melihat/mengintip saluran transmisi dan antena horn

yang digunakan pada saat percobaan ketika generator X-band dalam keadaan

menyala! Hal ini dapat menyebabkan iritasi pada mata, bahkan kebutaan.

Selalu perhatikan instruksi asisten dan berhati-hati dalam percobaan,

mengingat percobaan ini menggunakan frekuensi yang cukup tinggi!

Pengukuran VSWR

Pengukuran VSWR pada praktikum ini menggunakan metode langsung. Berikut ini

adalah prosedur percobaan pengukuran VSWR.

1. Susun peralatan seperti Gambar 2.9. Set tombol pada posisi "internal keying";

2. Atur sensitivitas pada posisi tengah. Atur sumber redaman pada posisi 20°;

3. Bila detektor digerakkan sepanjang saluran maka penunjukkan ampere meter akan

berubah-ubah. Atur sensitivitas dan bila perlu atur attenuator untuk mendapatkan

pembacaan yang mendekati skala maksimum;

4. Secara hati-hati gerakkan probe detector untuk mendapatkan pembacaan arus

minimum yang pertama. Catat sebagai imin1 dan posisinya sebagai x1;

5. Secara hati-hati gerakkan probe detector untuk mendapatkan pembacaan arus

maksimum yang pertama. Catat sebagai imax2 dan posisinya sebagai x2. Catat juga

arus minimun selanjutnya (imin3) dan posisinya sebagai x3 ;

6. Gunakan prosedur yang sama untuk beban yang lain.


Gambar 2. 5. Rangkaian percobaan pengukuran VSWR

Pengukuran Impedansi Beban Ternormalisasi

Berikut ini adalah cara menentukan impedansi beban dengan menggunakan

Diagram Smith :

1. Tentukan besarnya VSWR dengan metode langsung;

2. Gambar lingkaran VSWR tersebut pada Smith Chart;

3. Titik Q dimana r = 1/VSWR merepresentasikan impedansi masukan beban pada

medan listrik minimum;

4. Hitung panjang gelombang waveguide (g) dengan rumus :

SCSCg xx 132 (2.18)

5. Jarak beban terhadap sumber ditentukan dengan :

SCSC xxxxd 3311 (2.19)

6. Temukan nilai impedansi beban ternormalisasi.

---o0o---

Resistive termination


Modul 3

Modulasi Amplitudo

Tujuan

Modulasi adalah proses modifikasi sinyal pembawa terhadap sinyal informasi

sedemikian sehingga sinyal informasi dapat ditransmisikan dengan baik. Demodulasi

merupakan proses kebalikan dari modulasi, yaitu proses ekstraksi sinyal informasi

baseband dari sinyal pembawa sedemikian sehingga informasi dapat diterima, diproses,

dan diinterpretasikan pada sisi penerima.

Gambar 3. 1. Ilustrasi proses modulasi dan demodulasi sinyal informasi.


1. Memahami jenis dan proses modulasi analog AM

2. Memahami proses demodulasi sinyal AM

Dasar Teori

Pengantar Teknik Modulasi

Modulasi adalah proses penumpangan sinyal informasi ke sinyal pembawa

(carrier). Suatu sinyal sinusoidal dapat direpresentasikan dengan persamaan

𝑣(𝑡) = 𝑉𝑚𝑎𝑥sin(𝜔𝑡 + 𝜑) (3.1)


dengan 𝑣(𝑡) adalah sinyal sinusoidal, 𝑉𝑚𝑎𝑥 adalah amplitudo 𝑣(𝑡), 𝜔 adalah frekuensi

sudut dan 𝜑 adalah phasa. Terdapat dua macam modulasi analog, yaitu modulasi

amplitudo dan modulasi frekuensi.

Amplitudo modulation (AM) menggunakan variasi amplitudo untuk membawa

sinyal informasi. Gelombang yang amplitudonya dibuat bervariasi disebut gelombang

carrier (pembawa). Sinyal yang membuat variasi itu disebut modulating signal (sinyal

informasi). Modulasi amplitudo terbagi menjadi tiga jenis, AM DSB SC, AM SSB, AM DSB

FC. Pada AM DSB SC jika dilihat dalam komponen domain frekuensi, nilai daya dari

frekuensi carriernya ditekan sehingga dianggap bernilai 0. Sedangkan Sinyal AM SSB

menekan salah satu sideband dengan menggunakan filter, sehingga akan dihasilkan

sinyal SSB-LSB dan sinyal SSB-USB.

Spektrum frekuensi modulasi AM double side band suppressed carrier (DSB-SC)

dapat dilihat pada Gambar 3.2. berikut :

Gambar 3. 2. Spektrum Frekuensi AM DSB-SC.

Spektrum frekuensi modulasi AM single side band lower sideband (SSB-LSB)

dapat dilihat pada Gambar 3.3. berikut :

Gambar 3.3. Spektrum Frekuensi AM SSB-LSB.

Spektrum frekuensi modulasi AM double side band full carrier (DSB-FC) dapat


dilihat pada Gambar 3.4. berikut :

Gambar 3. 4. Spektrum Frekuensi AM DSB-FC.

Proses Modulasi Amplitudo

Misalkan sinyal carrier mempunyai indeks 𝑐 dan sinyal informasi mempunyai

indeks 𝑚 yang ditunjukkan densgan persamaan:

𝑣𝐶(𝑡) = 𝑉𝐶sin(𝜔𝐶𝑡) (3.2)

𝑣𝑀(𝑡) = 𝑉𝑀sin(𝜔𝑀𝑡) (3.3)

Karena yang diinginkan adalah sinyal informasi memvariasikan amplitudo carrier, maka :

𝑣(𝑡) = (𝑉𝐶 + 𝑉𝑀sin(𝜔𝑀𝑡))sin(𝜔𝐶𝑡) (3.4)

Pada persamaan (3.4) di atas,(𝑉𝐶 + 𝑉𝑀sin(𝜔𝑀𝑡)) melambangkan variasi amplitudo sinyal

hasil modulasi. Persamaan (3.4) dapat diubah menjadi

𝑣(𝑡) = 𝑉𝐶(sin(𝜔𝐶𝑡) + 𝑚sin(𝜔𝑀𝑡)sin(𝜔𝐶𝑡)) (3.5)

dengan 𝑚 = 𝑉𝑀/𝑉𝐶adalah indeks modulasi.

Karena sin(𝜔𝑀𝑡)sin(𝜔𝐶𝑡)) = (1/2)[cos((𝜔𝐶 −𝜔𝑀)𝑡) − cos((𝜔𝐶 +𝜔𝑀)𝑡)] , maka

pada persamaan (3.5) terlihat terdapat tiga komponen frekuensi yang berbeda, yaitu:

a. Gelombang pembawa (carrier) yang asli, dengan frekuensi 𝜔𝐶 , yang tidak

terdapat variasi apa pun dan tidak membawa informasi.

b. Komponen dengan frekuensi (𝜔𝐶 −𝜔𝑀) , yang amplitudonya proporsional

dengan indeks modulasi. Komponen ini disebut lower side frequency.

c. Komponen dengan frekuensi (𝜔𝐶 +𝜔𝑀) , yang amplitudonya proporsional

dengan indeks modulasi. Komponen ini disebut upper side frequency.


Persamaan sinyal termodulasi AM VAM dapat pula dinyatakan sebagai berikut :

VAM = VC (1 + m cos ωmt) cos ωct (3.6)

dimana VC adalah amplitudo gelombang pembawa dan m adalah indeks modulasi.

Perhatikan Gambar 3.5 berikut ini. Saudara dapat melihat bahwa informasi terdapat

pada lower side band dan upper side band bukan pada gelombang pembawa.

Sinyal informasi atau sinyal pemodulasi Vm.

Sinyal pembawa (carrier) Vc.

Sinyal termodulasi AM VAM.

Gambar 3. 5. Sinyal-sinyal pada modulasi AM DSB-FC dalam domain waktu.

Kualitas dari sinyal hasil modulasi AM dapat dilihat dari indikator indeks modulasi.

Nilai indeks modulasi mAM berkisar antara 0 – 1 atau 0% - 100 %, yaitu :

1. mAM < 1 yang disebut kondisi under-modulated.

2. mAM = 1 yang disebut kondisi fully-modulated.

3. mAM > 1 yang disebut kondisi over-modulated.

Pada kondisi over-modulated, terjadi tumpang tindih fasa pada envelope sehingga

penerima tidak dapat mengekstraksi sinyal informasi dari sinyal pembawa akibat distorsi


sinyal. Bentuk gelombang sinyal termodulasi AM untuk nilai indeks modulasi yang berbeda

terlihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3. 6. Bentuk gelombang sinyal termodulasi AM dengan nilai indeks modulasi yang berbeda-beda.

Kualitas dari sinyal termodulasi AM juga dapat dilihat dari sisi daya yang mana

harus dilihat dari domain frekuensi. Untuk mengubah sinyal dari domain waktu ke domain

frekuensi, seperti telah Saudara ketahui pada perkuliahan sebelumnya, digunakan metode

Transformasi Fourier. Transformasi Fourier digunakan karena sinyal termodulasi AM

dianggap sebagai sinyal yang kontinu dan memiliki periode tertentu.

Gambar 3.7. menunjukkan spektrum sinyal termodulasi AM dimana magnitudo spektrum

merupakan fungsi segitiga. Seperti yang terlihat, spektrum sinyal AM terdiri dari sebuah

impuls pada frekuensi sinyal carrier dengan dua sideband yang menggandakan spektrum

sinyal pesan. Sideband pada frekuensi yang lebih rendah disebut sebagai lower sideband

(LSB) dan pada frekuensi yang lebih tinggi disebut upper sideband (USB). Panjang pita

bandwidth (BW) dari sinyal AM adalah :

v mAM fB 2 (3.7.)


Gambar 3. 7. Bentuk spektrum sinyal termodulasi AM. (a). Spektrum sinyal pesan, (b) Spektrum sinyal AM.

Proses Demodulasi AM

Proses demodulasi AM dapat dibagi menjadi :

1. Demodulasi Envelope atau Non-Koheren

Pada demodulasi non-koheren, digunakan detektor selubung (envelope).

Detektor selubung terdiri dari transformator step-up untuk menaikkan level

tegangan, dioda untuk menyearahkan sinyal, dan filter RC.

Gambar 3. 2. Detektor selubung.

Sinyal yang akan didemodulasikan harus sinyal dengan nilai indeks modulasi m

< 1. Berikut ini adalah proses demodulasinya.

Gambar 3. 3. Proses demodulasi non-koheren dengan m < 1.

Jika m > 1, maka akan terjadi pertukaran fasa pada selubung dan menyebabkan

sinyal terdistorsi dan tidak bisa diinterpretasikan pada sisi penerima.

Gambar 3. 4. Proses demodulasi non-koheren dengan m > 1.

2. Demodulasi Sinkron atau Koheren

Pada demodulasi sinkron, digunakan rangkaian phase-locked loop (PLL)

sebagai local oscillator (LO). Sinyal termodulasi AM masuk ke rangkaian

demodulator, kemudian dibangkitkan sinyal dari LO yang sesuai dengan


frekuensi carrier yang diinginkan. Jika frekuensi carrier tersebut sesuai dengan

frekuensi LO, maka sinyal akan keluar dan difilter kemudian diinterpretasikan

sebagai sinyal informasi. Prinsip ini digunakan pada radio konvensional, dimana

Saudara perlu melakukan tuning atau mencari frekuensi carrier yang sesuai

dengan memutar-mutar knob LO pada radio.

Gambar 3. 5. Proses demodulasi koheren dengan PLL.

Peralatan

Pada praktikum modul ini digunakan perangkat keras dan perangkat lunak produksi

Feedback Teknikit. Peralatan yang digunakan pada modul ini terdapat pada Tabel 2.1

berikut ini.

Tabel 3. 1. Peralatan yang digunakan pada Modul Modulasi dan Demodulasi AM.

No Nama Alat Jumlah

1. 53-100 RAT Measuring system 1

2. Amplitude Modulation Workboard 53-130 1

3. Perangkat komputer 1

Prosedur Percobaan

PERHATIAN!!! Ikuti petunjuk asisten dalam setiap percobaan. Matikan RAT

Measurement System jika ingin mengganti board. Gambarlah terlebih dahulu

seluruh bentuk gelombang atau spektrum sinyal dan berikan tanda-tanda

seperlunya. Pengisian borang akan diberikan waktu tersendiri. Lakukan

seluruh prosedur percobaan dengan waktu yang seefisien mungkin.

Prosedur Umum

Prosedur kerja umum dilakukan pada saat mulai menggunakan software Feedback.

1. Dari menu utama untuk mengetahui tugas yang akan dilakukan, klik icon perangkat

lunak pada desktop;


2. Pilih System;

3. Pilih Index;

4. Klik assignment sesuai dengan praktikum Saudara;

5. Klik toolbar Practical sesuai dengan practical yang sedang Saudara lakukan.

Jika akan melanjutkan ke Practical selanjutnya :

1. Klik toolbar System, lalu klik End practical;

2. Kemudian memulai kembali dengan mengklik toolbar Practical selanjutnya;

3. Untuk berhenti, klik toolbar System, lalu klik Quit.

Percobaan AM DSB-FC

1. Set carrier level maksimum, dan Modulation level minimum;

2. Amati sinyal di setiap titik menggunakan oscilloscope dan spectrum analyzer dan

catat hasil pengamatan;

3. Perbesar Modulation level sedikit demi sedikit hingga amplitudo carrier mendekati

nol;

4. Amati sinyal di setiap titik menggunakan oscilloscope dan spectrum analyzer dan

catat.

Percobaan AM DSB-SC

1. Ikuti petunjuk umum. Setelah mengklik toolbar Practical, lalu klik Amplitude

Modulation with No Carrier;

2. Amati sinyal di setiap titik dengan menggunakan oscilloscope dan spectrum

analyzer dan catat hasil pengamatan;

3. Set Carrier balance ke skala posisi tengah;

4. Amati sinyal di titik 6 dan catat hasil pengamatan;

5. Tingkatkan level Carrier balance;

6. Tingkatkan level Modulation level dan Carrier level;

7. Amati sinyal dan tingkatkan level IIFO frequency, sehingga BFO berada pada

phasa yang sama (in phase)dengan carrier. Perhatikan bahwa hasil dari

detector output adalah sama dengan modulating signal.

---o0o---



Modul 4

Modulasi Frekuensi

Tujuan


1. Memahami jenis dan proses modulasi analog FM

2. Membedakan antara modulasi analog secara AM dan FM

Dasar Teori

Pendahuluan

Modulasi FM adalah teknik modulasi analog yang paling populer dibandingkan AM,

khususnya pada aplikasi sistem radio. Pada modulasi FM, amplitudo sinyal carrier dibuat

konstan, sedangkan frekuensi sinyal carrier divariasikan terhadap perubahan amplitudo

sinyal informasi. Dengan demikian, informasi pada modulasi FM dikandung pada

komponen sudut sinyal

Proses Modulasi FM

Misalkan sinyal carrier :

tωV=tv ccc cos (4.1)

Persamaan sinyal FM dasar adalah :

t+fπV=tv ccs frekuensideviasi 2cos (4.2)

dimana deviasi frekuensi bergantung pada m (t). Frekuensi sinyal carrier akan berubah-

ubah, sehingga persamaan sinyal carrier sesaat dapat dituliskan sebagai :

=tvs icicic φV=tπfV=tωV cos2coscos (4.3)

dimana φi adalah sudut sesaat tπf=tω ii 2 dan fi adalah frekuensi sesaat.

Karena tπf=φ ii 2 , maka :

dt

dφ

π=fπf=

dt

dφ iii

i

2

1 atau 2 (4.4)


Berdasarkan persamaan 4.4 tersebut dapat dilihat bahwa frekuensi sebanding dengan laju

perubahan sudut. Jika fc adalah frekuensi sinyal carrier dan fm adalah frekuensi sinyal

pesan, maka dapat diambil :

dt

dφ

π=tωΔf+f=f i

mcci2

1cos (4.5)

dimana cΔf adalah deviasi puncak frekuensi carrier, yaitu mfc VkΔf dengan kf adalah

konstanta sensitivitas deviasi frekuensi (Hz/volt) dan Vm adalah amplitudo maksimum sinyal

pesan. Oleh karena itu, diperoleh :

tωΔf+f=dt

dφ

πmcc

i cos2

1 (4.6)

sehingga

tωπΔf+πf=dt

dφmcc

i cos22 (4.7)

Untuk memperoleh nilai sudut, maka dilakukan integrasi :

dttωπΔf+ω mcc cos2 (4.8)

Diperoleh :

m

mcci

ω

tωπΔf+tω=φ

sin2 (4.9)

tωf

Δf+tω=φ m

m

cci sin

(4.10)

Dengan mensubstitusikan persamaan 4.9. ke persamaan 4.3., diperoleh

persamaan sinyal termodulasi FM :

tω

f

Δf+tωV=tv m

m

cccs sincos

(4.11)

Perbandingan m

c

f

Δf disebut sebagai indeks modulasi FM, yaitu :

m

c

f

Δf=β

pesansinyal frekuensi

pembawasinyal frekuensi puncakDeviasi (4.12)

Bentuk gelombang sinyal termodulasi FM dapat dilihat pada Gambar 4.1.


Gambar 4. 1. Bentuk gelombang sinyal FM dalam domain waktu.

Persamaan 4.11. dapat dinyatakan dalam deret fungsi Bessel :

n=

mcncs tnω+ωβJV=tv cos

(4.13)

Gambar 4. 2. Fungsi Bessel untuk orde tertentu terhadap nilai .

dimana Jn () adalah fungsi Bessel jenis pertama. Dengan melakukan ekspansi, diperoleh :

tJVtJV

tJVtJVtJVtv

mcmc

mcmcc

ff

mcc

ff

mcc

ff

mcc

ff

mcc

f

ccs

2Amp

2

2Amp

2

Amp

1

Amp

1

Amp

0

)2(cos)()2(cos)(

)(cos)()(cos)()(cos)()(

(4.14)

Dengan menggunakan ekspansi fungsi Bessel, spektrum frekuensi dari sinyal FM

dapat diperoleh. Pada Gambar 4.3. terlihat ilustrasi spektrum frekuensi sinyal FM dan


terlihat bahwa sinyal FM menempati bandwidth yang cukup lebar dibandingkan dengan

sinyal AM.

Gambar 4. 3. Ilustrasi spektrum sinyal FM.

Nilai magnitudo setiap sideband dapat dilihat pada tabel fungsi Bessel untuk tiap

nilai indeks modulasi tertentu seperti pada Gambar 4.4.

Gambar 4. 4. Tabel Fungsi Bessel untuk setiap nilai indeks modulasi tertentu.

Lebar bandwidth sinyal FM dapat dihitung dengan pendekatan Aturan Carson,

yaitu :

mc ffBW 2 (4.15)

Pendekatan ini dilakukan karena panjang bandwidth dari sinyal FM adalah tak hingga.

Pada FM lebih dikenal istilah pasangan sideband daripada LSB dan USB dan bandwidth

tidak dihitung dari LSB hingga ke USB.


Sinyal FM dengan nilai indeks modulasi yang cukup kecil (β < 0,3) disebut sebagai

narrowband FM yang hanya memiliki 2 significant sideband pairs. Sementara itu sinyal FM

dengan β > 0,3 akan memiliki lebih dari 2 significant sideband pairs dan disebut sebagai

wideband FM.

Peralatan

Peralatan yang digunakan pada modul ini terdapat pada Tabel 4.1 berikut ini.

Tabel 4. 1. Peralatan yang digunakan pada Modul Proses Modulasi FM.

No Nama Alat Jumlah

1. Arbitrary function generator AFG 3081 1

2. Dijital Storage Oscilloscope GDS-820C 1

3. Spectrum Analyzer GSP827 1

Spectrum Analyzer adalah alat untuk meyelidiki distribusi energi sepanjang

spektrum frekuensi dari suatu sinyal listrik yang diketahui. Dari penyelidikan ini, diperoleh

informasi yang sangat berharga mengenai lebar bidang frekuensi (bandwidth), rapat daya

sinyal, efek berbagai jenis modulasi, pembangkitan sinyal interferensi dan begitu juga pada

semua manfaatnya dalam perencanaan dan pengujian rangkaian RF dan pulsa. Alat yang

ditampilkan dalam domain frekuensi ini biasa dipergunakan untuk analisis sinyal

elektromagnetik pada rentang frekuensi tertentu apabila ada sumber gangguan pada

perangkat nirkabel, seperti Wi-Fi dan wireless router.

Prosedur Percobaan

PERHATIAN!!! Ikuti petunjuk asisten dalam setiap percobaan. Matikan

peralatan jika ingin mengganti kabel. Jangan memaksakan kabel jika konektor

tidak sesuai atau tidak mau masuk! Perhatikan instruksi dan label pada

peralatan agar tidak terjadi bahaya tersengat listrik.

1. Buat sinyal carrier dengan cara : menekan tombol MOD, kemudian pilih FM. Tekan

tombol waveform, dan pilih bentuk sinyal sinusoidal.

2. Tentukan besar frekuensi carrier dengan menekan tombol FREQ/Rate dan

masukkan besar sinyal yang diinginkan.

3. Atur amplitudo sinyal dengan menekan AMPL.

4. Buat sinyal informasi dengan cara : menekan tombol MOD, kemudian pilih FM, dan

pilih FM freq dan masukkan besar sinyal informasi yang diinginkan. Kemudian klik

return. (Sinyal informasi besarnya 2 mHz – 20 kHz, default: 100 Hz)


5. Atur besarnya Deviasi dengan cara : Pilih Freq Dev dan masukkan besarnya sesuai

yang diinginkan. (default: 100 Hz). Frekuensi deviasi adalah deviasi frekuensi

puncak dari gelombang pembawa dan gelombang termodulasi.

6. Lihat tampilan sinyal informasi dan sinyal hasil modulasi pada osiloskop dengan

menghubungkan terminal MOD dan MAIN ke osiloskop.

7. Lihat tampilan sinyal hasil modulasi pada spectrum analyzer dengan

menghubungkan terminal MAIN ke spectrum analyzer.

---o0o---


Modul 5

Sistem Teleponi

Tujuan

Ilmu telekomunikasi selalu berusaha untuk menyediakan layanan komunikasi jarak

jauh. Layanan ini dapat bersifat privat ataupun terbuka untuk akses publik. Layanan

telekomunikasi modern yang paling tua dan sangat umum digunakan adalah layanan

telepon. Layananan telepon dua kawat analog yang paling tua adalah public switched

telephone network (PSTN) atau plain old telephone service (POTS).


1. Memahami sistem kerja telepon analog

2. Memahami prinsip kerja transduser

Dasar Teori

Pendahuluan

Sistem teleponi secara umum dibagi menjadi tiga elemen, yaitu telepon, handset

dan saluran yang terhubung ke switching center. Pada Gambar 5.1 ditampilkan sistem

teleponi secara umum.

Gambar 5. 1. Diagram blok sistem telepon secara umum.

Untuk membangun sistem komunikasi yang berhasil, selain didukung topologi

sentral dan saluran transmisi yang baik, juga harus terdapat prosedur untuk mengendalikan

panggilan yang disebut sebagai persinyalan. Pada telepon terdapat bagian yang mengatur

fungsi persinyalan, yaitu switch hook, keypad dan allerter. Proses persinyalan pada switch


hook dimulai saat pertama kali gagang telepon diangkat. Fungsi rangkaian switch hook,

yaitu:

1. Melakukan pensinyalan antara sentral dengan pesawat telepon yang digunakan;

2. Memutuskan alerter dan menyambungkan ke rangkaian telepon lainnya.

Telepon Rotary Dial

.

Pada telepon jenis rotary dial digunakan persinyalan dengan pulse dialling. Pada

persinyalan pulse dialling, hook switch ditekan untuk men-dial nomor telepon yang dituju.

Jika tombol 9 ditekan, maka hook switch akan membuka-tutup sebanyak 9 kali serta

mengirimkan sinyal pulsa. Keuntungan dari persinyalan ini adalah sistemnya yang

sederhana dan murah. Namun demikian, Saudara akan merasakan adanya sidetone

(suara sendiri melalui speaker ketika berbicara) dan echo (jeda waktu antara sinyal suara

yang dikirim dari mikrofon dengan suara pantulan yang masuk ke speaker, sehingga

muncul seperti gaung).

Gambar 5. 2. Grafik persinyalan pulse dialling, dimana jumlah pulsa yang dikirimkan adalah seperti angka tombol yang ditekan. Pada setiap pergantian angka, disisipkan IDP ( Inter-Dial

Pulse) untuk membatasi antar angka.

Telepon Touch Tone Dialling/Dual Tone Multi Frequency (DTMF)

Pada prinsipnya telepon jenis ini tidak terlalu berbeda pada rangkaian telepon rotary

dial, dengan perbedaan hanya pada sistem persinyalan yang digunakan. Pada sistem

telepon touch tone, digunakan persinyalan dengan dual tone multi-frequency (DTMF)

dimana nomor telepon yang ditekan akan dikirimkan sebagai gabungan dua frekuensi yang

berbeda.


(a) (b)

Gambar 5. 3. Sistem DTMF (a). Pengirim dan (b) Detektor DTMF pada penerima.

Sinyal-sinyal pertama diamplifikasi dan dipisahkan berdasarkan kelompok frekuensi

tinggi dan rendah menggunakan filter lowpass (LP) dan filter highpass (HP). Pembatas (L)

digunakan untuk mengkonversikan tone yang terpisahkan tersebut menjadi gelombang

kotak-kotak. Tone individual diidentifikasikan menggunakan 7 filter HP, dimana setiap filter

melewatkan satu tone dan menolak tone yang lain. Setiap filter diikuti dengan sebuah

detektor yang akan bekerja ketika tegangan input telah mencapai level tertentu. Output

detektor akan menghasilkan sinyal DC yang dibutuhkan oleh switching centre untuk

menghubungkan Saudara dengan pihak yang ditelepon.

Rangkaian Hibrid 2-Kawat-4-Kawat

Rangkaian hibrid telepon adalah komponen pada sisi pelanggan dari suatu sistem

PSTN yang berfungsi untuk mengkonversi antara sistem dua kawat dengan sistem empat

kawat sehingga membentuk jalur sinyal audio bidireksional. Pada hakikatnya, sifat alami

dari saluran telepon adalah dua sinyal audio bergerak pada dua arah yang berlawanan,

yaitu suara dari pengirim dan penerima yang bergerak secara bersama-sama. Dua sinyal

yang bergerak ini kemudian diproses secara terpisah pada sistem switching dan transmisi

telepon yang menggunakan sistem 4 kawat. Untuk mengubah sinyal telepon pada sistem

dua kawat menjadi empat kawat digunakanlah rangkaian hibrid ini untuk mencegah

bercampurnya dua sinyal suara yang berbeda. Saat ini, pada sistem telepon modern,

digunakan line card untuk melakukan antarmuka antar saluran analog sehingga konversi

berlangsung lebih efisien. Rangkaian hibrid ini juga berfungsi untuk mengamplifikasi sinyal

dan sebagai echo cancelers.


Gambar 5. 4. Rangkaian hibrid pada telepon.

Peralatan

Peralatan yang digunakan pada modul ini terdapat pada Tabel 5.1. berikut ini.

Tabel 5.1. Peralatan yang digunakan pada Modul Sistem Teleponi.

No Nama Alat Jumlah

1. Telephone & Interface Workboard 58-110 1



Prosedur Percobaan





Prosedur Umum Percobaan


1. Dari menu utama untuk mengetahui tugas yang akan dilakukan, klik icon

perangkat lunak pada desktop;

2. Pilih System;

3. Pilih Index;








Percobaan Sistem Teleponi

Switch Hook

1. Tekan tombol pada bagian handset

2. Lihat perubahan yang terjadi pada bagian switch dan baca nilai yang tertera pada

ammeter.

Operasi Papan Tombol

1. Set telepon pada posisi ‘TONE’

2. Jaga posisi off hook pada telepon, pastikan posisi line current control berada pada

tengah-tengah atau dalam posisi normal

3. Tekan tombol pada keypad. Perhatikan sinyal pada saluran yang tertera pada

osiloskop.

Pengkodean Papan Tombol

1. Tekan tombol keypad

2. Amati sinyal pada saluran

3. Amati frekuensi sinyal pada output masing-masing filter.

---o0o---


Modul 6

PULSE CODE MODULATION DAN TIME DIVISION MULTIPLEXING

Tujuan


1. Mengenal prinsip pengkodean dijital dan transmisi pada sistem audio dijital.

2. Mengenal prinsip-prinsip pengubahan sinyal analog menjadi dijital dalam PCM.

3. Mengenal teknik jalur jamak berdasarkan waktu (TDM).

Dasar Teori

Pengubahan Sinyal Analog Menjadi Sinyal Dijital

Sinyal yang ditransmisikan akan mengalami penurunan kualitas. Penurunan

kualitas ini disebabkan oleh adanya hal-hal, antara lain redaman, derau (noise), dan

interferensi. Dampak penurunan kualitas sinyal dapat dikurangi dengan merubah sinyal

analog ke bentuk dijital karena lebih tahan terhadap noise dan redaman. Pengubahan

bentuk sinyal analog menjadi dijital dilakukan melalui tiga tahapan proses yaitu pencuplikan

(sampling), kuantisasi, dan pengkodean (coding).

Sampling adalah metode untuk mencacah/mencuplik gelombang analog dengan

menggunakan pulsa diskrit sebagai pencupliknya. Sampling merupakan metode yang

digunakan dalam mentransmisi sinyal analog dalam bentuk sinyal dijital.

Frekuensi sampling yang biasanya digunakan pada proses dijitalisasi sinyal suara

adalah 8 KHz untuk teleponi dijital. Secara matematis sampling dapat dianalogikan sebagai

suatu hasil perkalian sinyal yang dicuplik dengan sinyal yang mencuplik. Pulse Amplitude

Modulation mengkonversi sinyal analog menjadi sekumpulan pulsa yang memiliki

amplitudo yang berbeda. Pada sistem transmisi telepon modern, amplitudo pulsa tersebut

dikonversi menjadi kode biner. Proses pengubahan tersebut dinamakan Pulse Code

Modulation (PCM).


Setelah dilakukan sampling, sinyal kemudian dilakukan kuantisasi dan coding.

Kuantisasi adalah proses memetakan level amplitudo dari hasil sampling yang masih

kontinu ke dalam level amplitudo yang diskrit. Setelah melalui proses kuantisasi, maka

sinyal keluarannya merupakan sinyal yang memiliki waktu diskrit dan level amplitudo diskrit.

Coding adalah proses pengubahan amplitudo sinyal diskrit hasil kuantisasi ke dalam bit-bit

biner sehingga sinyal hasil PCM hanya diwakili oleh nilai 1 dan 0. Pada Gambar 6.1 sampai

6.3 di bawah ini masing-masing ditampilkan contoh proses pencuplikan sinyal analog, hasil

pencuplikan sinyal analog, ukuran step quantization, dan hasil pengkodean.

(a)

(b)

Gambar 6. 1. (a) Proses pencuplikan sinyal analog, dan (b) Hasil pencuplikan sinyal analog.

Gambar 6. 2. Ukuran step quantization.

Gambar 6. 3. Hasil pengkodean PCM.


Teknik Jalur Jamak

Gambar 6. 2. Contoh aplikasi jalur jamak menggunakan serat optik.

Teknik jalur jamak atau multiplexing adalah metode penggunaan suatu resource

komunikasi secara bersama. Multiplexing bertujuan untuk menghemat resource dari kanal

komunikasi. Pada teknik jalur jamak dikenal terminologi timeslot, yaitu sekumpulan bit-bit

(8 bit) yang ditransmisikan pada waktu yang bersamaan dan frame yaitu sekumpulan

timeslot yang biasanya berjumlah 32 timeslot untuk sistem E-1.

Gambar 6. 3.Konsep dasar teknik jalur jamak.

Gambar 6. 4. Konsep tentang frame dan timeslot pada sistem komunikasi GSM-TDMA.

Beberapa teknik jalur jamak dijelaskan sebagai berikut:


1. Frequency Division Multiplexing (FDM). Teknik ini merupakan teknik yang paling

popular dan biasanya digunakan pada transmisi radio dan TV. Spektrum frekuensi

dibagi menjadi beberapa kanal berdasarkan frekuensi-frekuensi yang dimilikinya.

Gambar 6. 5. Teknik FDM, (a). Sinyal dengan frekuensi yang berbeda-beda, (b) Sinyal ditumpangkan pada sinyal pembawa dengan frekuensi yang lebih tinggi, dan (c) Sinyal hasil

multiplexing.

2. Time Division Multiplexing (TDM). Pada teknik ini, sinyal ditransmisikan pada

suatu medium yang sama dengan frekuensi yang sama, namun pewaktuannya

yang berbeda-beda pada masing-masing timeslot.

Gambar 6. 6. Teknik TDM.


Peralatan


Tabel 6.1. Peralatan yang digunakan pada Modul Pengkodean Dijital dan Teknik Jalur Jamak Berdasarkan Waktu.

No Nama Alat Jumlah

1. TDM & PCM Principle Board 1



Prosedur Percobaan





Pencuplikan

1. Ikuti petunjuk umum. Setelah mengklik toolbar practical, klik basic sampling;

2. Atur frekuensi osiloskop 1 menjadi sekitar 800 Hz dengan output VPP adalah 2 Volt.

Ukuran tampilan dan osiloskop dapat diubah dengan menggunakan menu Option;

3. Amati bentuk gelombang pada osiloskop 1, clock, gelombang sampel, dan keluaran

pada low pass filter;

4. Ubah waktu sample dengan menggunakan menu option ke ¼. Amati bentuk

gelombang yang terjadi;

5. Ulangi langkah 3 dengan mengubah waktu sample menjadi 1/8;

6. Ulangi langkah 1-3 untuk frekuensi 500 dan 2 kHz.

Kuantisasi

1. lkuti petunjuk umum. Setelah mengklik toolbar Practical, klik Quantization;

2. Atur tegangan sehingga menjadi 0 (nol) menggunakan pengendali DC Test Linear

pada workboard dan kalibrasi kembali untuk mendapatkan hasil yang akurat;

3. Atur tegangan masukan menjadi 1 V, amati keluaran dijitalnya;

4. Ulangi untuk nilai masukan sebesar 2 V dan tegangan maksimum hingga tampilan

dijital tidak berubah. Amati keluaran dijitalnya;

5. Ulangi untuk – 1 V dan – 2 V dan untuk minimum.


6. Amati perubahan kode pada tegangan nol.

Derau Kuantisasi

1. Ikuti petunjuk umum. Setelah mengklik toolbar Practical, lalu klik Quantisation noise;

2. Set frekuensi pada 300 Hz dan amplitudo tegangan (peak) 0.2 Volt dengan

menggunakan pengendali Fine control;

3. Set resolusi pada 4 bit , lewat menu Option;

4. Amati keluaran dijitalnya (tespoint 7) serta hasil filter keluarannya (testpoint 8);

5. Ulangi untuk resolusi bit-bit yang berbeda;

6. Gunakan spectrum analyzer untuk melihat output.

Teknik Jalur Jamak Berdasarkan Waktu (TDM)

1. Ikuti petunjuk umum. Setelah mengklik toolbar Practical, lalu klik Introduction to

multiplexing;

2. Amati keluaran pada osilator 4 yang merupakan bentuk hasil demultiplexing dan

output filter;

3. Bandingkan bentuk gelombangnya dengan menggunakan tampilan yang besar;

4. Set Osilator 1 menjadi 0 (zero) dan variasikan amplitudo untuk menentukan slot

waktu yang digunakan pada setiap sinyal;

5. Tingkatkan nilai output Osilator 1;

6. Bandingkan bentuk gelombang masukan untuk tiap osilator dengan gelombang

keluarannya dengan menggunakan menu Option untuk memilih time slot.

---o0o---


Modul 7

MODULASI DIJITAL

Tujuan


1. Mengenal jenis teknik modulasi dijital.

2. Mengamati modulasi dan demodulasi ASK.

3. Mengamati modulasi FSK.

Dasar Teori

Pendahuluan Komunikasi Dijital

Modulasi adalah proses penumpangan sinyal informasi terhadap frekuensi

pembawa yang memiliki frekuensi lebih tinggi. Pada umumnya sumber informasi berbentuk

sinyal analog. Untuk mengefektifkan transmisi maka pada modulasi dijital informasi harus

dalam bentuk dijital. Modulasi dijital sebetulnya adalah proses mengubah-ubah

karakteristik dan sifat gelombang pembawa (carrier) sedemikian sehingga bentuk hasilnya

memiliki ciri-ciri dari bit (0 atau 1) yang dikandungnya.

Hal yang menjadi masalah besar dalam pentransmisian informasi adalah saat

transmitter dan receiver dipisahkan oleh free space, dimana sinyal sinyal yang dikirim

transmitter akan mengalami distorsi dan noise sehingga menyebabkan error pada informasi

yang akan diterima. Sistem komunikasi dijital digunakan untuk meminimalisasi efek yang

terjadi di kanal, maksimalisasi transfer rate, dan keakuratan transmisi informasi.

Keuntungan sistem komunikasi dijital yaitu:

1. Terjadinya interferensi yang sangat kecil;

2. Tahan terhadap noise;

3. Dapat mengoreksi terjadinya error;

4. Mudah untuk memanipulasi;

5. Mudah untuk diproses dan multipleksing.


Kerugian sistem komunikasi dijital yaitu:

1. Membutuhkan permintaan sistem yang lebih tinggi;

2. Membutuhkan biaya tambahan untuk mengkonversi sistem analog ke dijital.

Pada Gambar 7.1 ditampilkan blok-blok pada sistem komunikasi dijital.

Analog-to-

Digital

Converter

Source

Encoder

Encryption

and

Scrambling

Channel

Encoder

Line

Coder

Digital

Modulation

DemodulatorChannel

Decoder

Baseband

Processing

Source

Decoder

Digital-to-

Analog

Converter

Line

Decoder

Signal

Regeneration

CH

AN

NE

L

SUMBER

SINYAL INFORMASI

(ANALOG)

PENERIMA

SINYAL INFORMASI

(ANALOG)

Baseband Transmission

Carrier TransmissionW

ireless

Wireline

Wire

less

Wireline

Analog

Waveform

Analog

Waveform

Digital Data

Digital Data

PENGIRIM

PENERIMA

Antena

Transmitter (Tx)

Antena

Receiver (Rx)

Gambar 7. 1. Blok Diagram Komunikasi Dijital.

1. Information Source

Sumber informasi dapat berbentuk diskrit atau kontinu. Informasi yang

dihasilkannya juga dapat berupa analog ataupun dijital. Pada sistem komunikasi

dijital, sinyal analog yang dihasilkan sumber yang kontinu harus diubah menjadi

bentuk dijital dengan menggunakan analog to digital converter (ADC).

2. Source Encoder dan Decoder

Source coding digunakan untuk mengkodekan sumber informasi menjadi bentuk

yang lebih sesuai untuk transmisi. Dengan demikian, source encoder mencoba

mengurangi jumlah bit yang dibutuhkan untuk mengirimkan informasi tertentu,

sehingga bandwidth yang didapatkan lebih kecil. Sedangkan source decoder


(receiver) digunakan untuk memasukkan kembali konten informasi yang hilang

melalui suatu proses filtering.

3. Line Coding dan Decoding

Line coding digunakan untuk pemformatan data dijital tanpa adanya modulasi.

Informasi dalam sistem transmisi berupa sekuensial data dijital (‘0’ atau ‘1’) yang

panjang. Transmisi data dijital (‘0’ atau ‘1’) yang panjang ini dapat menyebabkan

hilangnya sinkronisasi pada sistem. Oleh karena itu, line coding dapat mencegah

hilangnya sinkronisasi pada sistem.

4. Encryption dan Scrambling

Pada sistem komunikasi dijital informasi dapat dimanipulasi untuk tujuan security.

Hal ini dapat dilakukan dengan encryption dan scrambling. Encryption berguna

untuk confidentiality dan authentication yang mencegah orang yang tidak berhak

mengambil atau memasukkan informasi dari/ke channel. Scrambling digunakan

mengacak-acak informasi agar tidak dapat dimengerti oleh pihak lain.

5. Channel Coding dan Decoding

Channel coding berguna untuk memproses aliran data untuk menjamin

kompatibilitasnya dengan channel yang digunakan. Channel coding dapat

mengontrol jumlah eror pada aliran data dengan menambah bit ekstra pada data

yang sudah di-source code secara sistematis

6. Digital Modulator dan Demodulator

Modulasi dijital adalah proses dimana simbol-simbol dijital diubah menjadi

gelombang yang kompatibel dengan karakteristik channel.

7. Communication Channel

Channel merupakan jalur elektris antara sumber dan tujuan. Channel dapat berupa

kawat, link radio, link telepon dan lain sebagainya. Tidak ada channel yang ideal.

Semua channel mempunyai bandwidth yang terbatas dan sinyal informasi sering

mengalami distorsi amplitudo dan fasa saat melewatinya. Selain itu terdapat

distorsi, noise serta interferensi yang sulit dihindari sehingga menyebabkan error

pada sinyal dijital yang diterima.


Sistem Transmisi Baseband

Pada dunia telekomunikasi dikenal dua macam sistem transmisi yaitu baseband

dan bandpass. Sistem transmisi baseband adalah sistem transmisi yang melakukan

transmisi tanpa melakukan translasi frekuensi (modulasi) sebelumnya. Untuk

meningkatkan akurasi sistem, dilakukan line coding. Line code tersebut harus dipilih secara

teliti agar sesuai dengan karakteristik channel. Terdapat berbagai bentuk teknik line coding

diantaranya Non Return to Zero (NRZ), Return to Zero (RZ), Manchester, Alternate Mark

Inversion (AMI), HDB3 dll. Media transmisi pada sistem baseband dapat berupa coaxial

cable dan biasa digunakan dalam jaringan lokal berskala kecil.

Beberapa jenis line coding dapat dilihat pada Gambar 7.2. berikut ini.

Gambar 7. 2. Skema line coding.

Sistem Transmisi Bandpass

Sistem transmisi bandpass merupakan sistem transmisi yang sudah mengalami

modulasi, yaitu sinyal informasi (diskrit) memodulasi sinyal pembawa (kontinu). Sebelum

dimodulasi menggunakan teknik modulasi dijital maka sinyal informasi harus berbentuk

data dijital. Oleh karena itu, sinyal informasi yang masih berupa analog harus dikonversi

dulu dengan menggunakan ADC (Analog to Digital Converter). Terdapat berbagai macam

teknik modulasi dijital diantaranya ASK (Amplitude Shifted Keying), FSK (Frequency


Shifted Keying) dan PSK (Phase Shifted Keying). Dikenal juga teknik modulasi QAM

(Quadrature Amplitude Modulation) yang merupakan kombinasi antara ASK dan PSK.

Amplitude Shift Keying (ASK) merupakan modulasi dijital berdasarkan pergeseran

amplitudo. Pada ASK, dua nilai biner diwakili oleh dua amplitudo sinyal pembawa, pada

umumnya salah satu amplitudo adalah nol untuk mewakili biner ‘0’, sedangkan biner ‘1’

diwakili oleh adanya sinyal pembawa dengan amplitudo yang konstan.

1Biner ;

0Biner ;

0

2cos)(

ftA

ts

(7.1)

Pada Gambar 7.3 ditampilkan bentuk sinyal dijital setelah melalui modulasi ASK.

Gambar 7. 3. Bentuk sinyal dijital setelah melalui modulasi ASK.

Keuntungan metode ASK adalah bit rate yang dihasilkan lebih besar.

Kekurangannya adalah untuk menentukan level acuan yang dimilikinya, setiap sinyal yang

terdapat pada saluran transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh noise dan distorsi

lainnya. Oleh karena itu, metode ASK hanya menguntungkan bila dipakai untuk transmisi

jarak dekat saja. Dalam hal ini faktor noise atau gangguan juga harus diperhitungkan

dengan teliti.

Frequency Shift Keying (FSK) merupakan modulasi sinyal dijital dengan

menggunakan penggeseran frekuensi sesuai dengan nilai sinyal dijital. FSK mewakili dua

nilai biner dengan dua buah frekuensi yang letaknya berdekatan dengan frekuensi tengah,

seperti persamaan berikut :

1Biner ;

0Biner ;

2cos

2cos)(

2

1

tfA

tfAts

(7.2)

dengan f1 dan f2 diperoleh dari pengurangan dan/atau penjumlahan frekuensi carrier, fc,

dengan suatu selisih frekuensi tertentu. Pada proses ini frekuensi gelombang carrier


berubah-ubah sesuai perubahan biner sinyal informasi dijital. Pada Gambar 7.4 ditampilkan

bentuk sinyal dijital setelah melalui modulasi FSK.

Gambar 7. 4. Bentuk sinyal dijital setelah melalui modulasi FSK

Keuntungan modulasi FSK adalah hanya ada sedikit kesalahan pada saat transmisi

karena informasinya terkandung pada frekuensi diskrit, serta sistem modulasi dijital relatif

sederhana. Karena tidak terpengaruh oleh besarnya amplitudo sinyal. Kekurangannya

adalah modulasi FSK memiliki bandwith yang lebar. Modulasi FSK banyak diaplikasikan

untuk frekuensi tinggi.

Phase Shift Keying (PSK) merupakan teknik modulasi sinyal dijital melalui

pergeseran fasa. Pada PSK fasa gelombang carrier akan berubah sesuai dengan

perubahan nilai biner sinyal informasi dijital. Pada Gambar 7.5. ditampilkan bentuk sinyal

dijital setelah melalui modulasi FSK.

Gambar 7. 5. Bentuk sinyal dijital setelah melalui modulasi PSK

Peralatan


Tabel 7.1. Peralatan yang digunakan pada Modul Modulasi Dijital.


No Nama Alat Jumlah


2. Modulation & Keying Workboard 53-160 1


Prosedur Percobaan





Prosedur Umum Percobaan


1. Dari menu utama untuk mengetahui tugas yang akan dilakukan, klik icon perangkat

lunak pada desktop;

2. Pilih System;

3. Pilih Index;







Percobaan Amplitude Shift Keying (ASK)

1. Atur semua potensiometer workboard pada posisi tengah;

2. Atur MS bit switch <7> dan LS bit switch <8> sesuai dengan data bit word yang

dibutuhkan.

3. Amati sinyal di setiap titik menggunakan osciloscope dan spectrum analyzer.

Saudara dapat mengubah besar osciloscope dan spectrum analyzer menjadi

tampilan yang lebih besar dengan memilih toolbar Condition Menu, lalu Change

size. Catat hasil pengamatan;


Percobaan Amplitude Shift Keying (ASK)

1. Set semua potensiometer ke posisi tengah;

2. Set Switch MS bit dan Switch LS bit sesuai dengan data bit word yang

dibutuhkan.;

3. Amati sinyal di setiap titik menggunakan osciloscope dan spectrum analyzer.

Saudara dapat mengubah besar osciloscope dan spectrum analyzer menjadi

tampilan yang lebih besar dengan memilih toolbar Condition Menu , lalu klik

Change size. Catat hasil pengamatan.

---o0o---


Modul 8

FILTER FINITE IMPULSE RESPONSE

Tujuan


1. Mengerti tentang pemrosesan sinyal dijital dan aplikasinya

2. Mengerti konsep filter

3. Merancang filter FIR sederhana

Dasar Teori

Filter Dijital

Salah satu proses penting dalam pengolahan sinyal adalah terkait dengan

penyeleksian informasi melalui proses pemfilteran. Berdasarkan tipe sinyalnya, filter dibagi

menjadi filter analog dan filter dijital. Filter analog dibangun berdasarkan sifat-sifat listrik

dari komponen-komponen elektronika, seperti tahanan, induktor, kapasitor, dan lainnya.

Filter dijital adalah suatu prosedur matematika atau algoritma yang mengolah sinyal

masukan dijital dan menghasilkan isyarat keluaran dijital yang memiliki sifat tertentu sesuai

dengan tujuan filter. Penggunaan filter ini banyak dan luas sekali. Sebagian besar aplikasi

pemrosesan sinyal menggunakan filter.

Pada pengolahan sinyal dijital, filter yang didesain adalah filter dijital. Filter dijital

dapat dibagi menjadi dua yaitu Filter Dijital IIR (infinite impulse response) dan FIR (finite

impulse response). Pembagian ini berdasarkan pada tanggapan impuls filter tersebut. FIR

memiliki tanggapan impuls yang panjangnya terbatas, sedangkan IIR tidak terbatas. FIR

tidak memiliki pole, maka kestabilan dapat dijamin sedangkan IIR memiliki pole-pole

sehingga lebih tidak stabil. Pada filter dijital orde tinggi, kesalahan akibat pembulatan

koefisien filter dapat mengakibatkan ketidakstabilan.


Secara umum filter dibagi menjadi :

1. Finite Impulse Response (FIR)

Formula FIR dapat dilihat sebagai berikut :

)()()(1

0

knxkhnyN

k

(8.1)

Karena h [n] adalah koefisien filter, yaitu :

qbbbnh ,, 10 (8.2)

maka persamaan 8.1. dapat dituliskan ulang menjadi :

q

m

m mnxbny0

(8.3)

Gambar 8. 1. Diagram blok filter.

2. Infinite Impulse Response (IIR)

Formula IIR dapat dilihat sebagai berikut :

0

)()()(k

knxkhny (8.4)

Spesifikasi Filter

Gambar 8. 2. Spesifikasi Filter.


Passband adalah daerah dimana frekuensi yang diinginkan dilewatkan, sedangkan

stopband adalah daerah dimana frekuensi yang tidak diinginkan diatenuasi (dilemahkan

dayanya hingga hampir tidak ada magnitudonya). Pada kedua daerah ini biasanya terdapat

ripple dengan δp deviasi ripple pada passband dan δs deviasi ripple pada stopband.

Transition region adalah daerah dimana terjadi pergantian dari rentang frekuensi yang ingin

dilewatkan dan yang akan diatenuasi. Pada perancangan filter selalu digunakan

normalisasi frekuensi, sehingga memudahkan dalam perancangan.

Perhitungan koefisien filter dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu metode

windowing, metode optimal, dan metode pencacahan frekuensi. Pada modul ini hanya

dibahas metode windowing untuk menghitung koefisien filter.

Pada prinsip metode windowing, dinyatakan bahwa jika suatu fungsi memiliki fungsi

yang terbatas (non-periodik) dalam domain frekuensi, maka fungsi tersebut akan tidak

terbatas (periodik) pada domain waktu dan demikian sebaliknya. Karena filter bersifat

terbatas pada frekuensi tertentu saja, maka dalam domain waktu fungsi filter adalah tak

terbatas. Hal ini tentunya bertentangan dengan keinginan kita untuk merancang filter

dengan panjang h [n] yang terbatas. Untuk membatasi panjang filter dalam domain waktu

dengan suatu batasan yang disebut window. Namun demikian, efeknya adalah dengan

membatasi filter pada domain waktu, maka pada domain frekuensi panjang filter menjadi

tak terbatas.

Gambar 8. 3. Fungsi window Hamming dan transformasinya.


Metode windowing yang terkenal adalah metode rektangular, Hanning, Hamming,

Blackman, dan Kaiser. Pada modul ini hanya akan dibahas metode windowing dengan

Hamming. Fungsi window Hamming adalah :

genapN ;

ganjilN ;

22

2

1

2

12

cos46,054,0

Nn

N

Nn

N

N

nnw

(8.5)

Untuk melihat respon frekuensi perlu dilakukan discrete time fourier transform

(DTFT) dan Gambar 8.4 menunjukkan fungsi window Hamming pada domain waktu dan

transformasinya dengan DTFT pada domain frekuensi. Terlihat window Hamming

menggunakan fungsi raised cosine.

Filter FIR dengan DSK TMS320C6713

Operasi dasar yang digunakan pada pemrosesan sinyal hanya berupa perkalian

dan penjumlahan sederhana saja. Namun demikian, kedua operasi yang dilakukan ini

sangat banyak jumlahnya, sehingga untuk menerapkannya dalam aplikasi diperlukan suatu

prosesor yang sangat cepat dalam melakukan perhitungan matematis. Untuk itulah

didesain suatu mikroprosesor yang bekerja khusus untuk memproses sinyal dijital yang

disebut Digital Signal Processor (DSP).

FIR filter berfungsi untuk mengoperasikan real-time digital filter pada DSP.

Dinamakan finite atau terbatas dikarenakan tidak ada feedback pada jenis filter ini. Tidak

ada feedback dikarenakan nilai sampel suatu sinyal dibatasi sampai nilai N – 1 sehingga

banyaknya sampel tergantung dari banyaknya nilai koefisien N. Pada DSK TMS320C6713,

penggunaan FIR filter meliputi penggunaan dari ADC dan DAC yang terintegrasi dengan

DSP board. ADC berfungsi untuk menangkap dan merubah sinyal menjadi bentuk diskrit,

sedangkan DAC berfungsi merubah kembali sinyal menjadi analog.

Salah satu alat yang dapat mensimulasikan pemrosesan sinyal dijital adalah

menggunakan DSK TMS320C6713. DSK TMS320C6713 adalah salah satu tipe C6000

yang dapat bekerja pada fixed-point maupun floating-point. Akan tetapi, DSP ini masih

berupa starter kit, yaitu suatu platform yang dapat mensimulasikan DSP C6713 yang

sebenarnya. DSK tipe ini lebih ditujukan untuk keperluan edukasi, penelitian, serta evaluasi.

Namun, hasil dari aplikasi yang kita buat di DSK tipe ini sangat mungkin untuk diterapkan

pada DSP C6713 yang sebenarnya.

Texas Instruments mengeluarkan beberapa seri DSP board untuk pengaplikasian

procesor DSP dengan biaya yang murah, salah satunya adalah DSP board seri DSK


TMS320C6713. Pada dasarnya board ini dikembangkan sebagai low-cost platform yang

memiliki high performance, untuk lebih memudahkan pembelajaran pemrosesan sinyal

dijital bagi semua orang. Pada DSP board ini sudah diintegrasikan komponen-komponen

yang berhubungan dengan pemrosesan sinyal dengan menggunakan DSP (Digital Signal

Processor). Komponen yang ada dalam board sifatnya statis secara hardware, namun

dapat diprogram dengan menggunakan software Code Composer Studio. Pada Gambar

8.4. dan Gambar 8.5. ditampilkan tampilan dan blok diagram DSK TMS320C6713.

Gambar 8. 4. Tampilan DSK TMS320C6713.

Gambar 8. 5. Blok diagram DSK TMS320C6713

Komponen DSK TMS320C6713

Komponen utama serta pendukung dari DSK TMS320C6713 antara lain:


1. Prosesor TMS320C6713

Merupakan prosesor dengan kecepatan clock 225 Hz yang mendukung operasi

fixed-point dan floating-point. Kecepatan operasinya dapat mencapai 1350 juta

operasi floating-point per detik (MFLOPS) dan 1800 juta instruksi per detik (MIPS).

Selain itu, prosesor ini dapat melakukan 450 juta operasi multiply-accumulate per

detik.

2. CPLD (Complex Programmable Logic Device)

CPLD berisi register-register yang berfungsi untuk mengatur fitur-fitur yang ada

pada board. Pada DSK C6713, terdapat 4 jenis register CPLD, yaitu :

a. USER_REG Register untuk mengatur switch dan LED sesuai yang diinginkan

user.

b. DC_REG Register untuk memonitor dan mengontrol daughter card.

c. VERSION Register untuk indikasi yang berhubungan dengan versi board dan

CPLD.

d. MISC Register untuk mengatur fungsi lainnya pada board.

3. Flash memory

DSK menggunakan memori flash untuk booting. Pada flash berisi sebuah program

kecil yang disebut POST (Power On Self Test). Program ini berjalan saat DSK

pertama kali dinyalakan. Program POST akan memeriksa fungsi-fungsi dasar board

seperti koneksi USB, audio codec, LED, switches, dan sebagainya.

4. SDRAM

Memori utama yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan instruksi maupun data.

5. AIC23 Codec

Berfungsi sebagai ADC maupun DAC bagi sinyal yang masuk ke board.


6. Daughter card interface

Konektor-konektor tambahan yang berguna untuk mengembangkan aplikasi-

aplikasi pada board. Terdapat tiga konektor, yaitu memory expansion, peripheral

expansion, dan Host Port Interface.

7. LED dan Switches

LED dan switches ini merupakan fitur yang dapat membantu dalam membangun

aplikasi karena dapat deprogram sesuai keinginan user.

8. JTAG (Joint Test Action Group)

Merupakan konektor yang dapat melakukan transfer data dengan kecepatan yang

sangat tinggi. Hal ini akan berguna dalam aplikasi real-time.

DSK dapat digunakan untuk banyak hal, mulai dari simulasi komunikasi, sistem

kendali hingga pengolahan gambar dan suara. DSP umumnya digunakan pada aplikasi

komunikasi (seluler). Embedded DSP dapat ditemukan pada cellular phones, fax/modems,

disk drives, radio, printers, hearing aids (alat bantu pendengaran), MP3 player, high-

definition television (HDTV), kamera dijital, dan lain-lain. Penggunaan DSP pada alat-alat

tersebut dapat menurunkan harga produksi, karena DSP dapat diprogram sesuai dengan

kebutuhan, memiliki softaware yang murah dan dukungan hardware yang cukup.

Peralatan


Tabel 8.1. Peralatan yang digunakan pada Modul Filter FIR.

No Nama Alat Jumlah

1. DSK TMS320C6713 1

2. Perangkat lunak MATLAB 1

3. Perangkat lunak Code Composer Studio 1

4. Mikrofon 1

5. Audio Speaker 1


Prosedur Percobaan

PERHATIAN!!! Selalu ikuti petunjuk asisten dalam melakukan praktikum!!

Jangan menyimpan set-up yang Saudara lakukan karena akan menghapus

data default!!! Hati-hati dalam melakukan targetting karena jika mengalami

kegagalan, akan merusak sistem keseluruhan. Kecilkan suara speaker karena

frekuensi yang digunakan cukup bising. Hati-hati dalam mengoperasikan

peralatan board dan tekanlah dengan halus tombol-tombol yang diminta.

Kerusakan pada board akibat kesalahan praktikan harus

dipertanggungjawabkan.

Secara umum percobaan ini menggunakan perangkat MATLAB Simulink dan CCS

Studio yang diintegrasikan sehingga dapat diprogramkan pada DSK TMS320C6713.

Proses tersebut dinamakan sebagai proses targeting. Untuk perancangan filter dijital

sendiri dilakukan pada Simulink dengan bantuan FDA Tool.

Targeting Simulink ke DSK TMS320C6713

Secara sederhana, pada proses targeting digunakan SIMULINK® dan CCS. Untuk

menghubungkan SIMULINK® dengan DSK dibutuhkan Real Time Workshop, Embedded

Target for TI C6000 DSP, dan Link for CCS. Ketiga hal tersebut dapat ditemukan di

SIMULINK® dan harus dilakukan pengaturan konfigurasi. Hubungan ketiga hal tersebut

dapat dilihat pada Gambar 8.6. di bawah ini.

Gambar 8. 6. Diagram alir targetting ke C6000 DSP.

Pada Gambar 8.6. di atas menunjukkan proses debugging dan verifikasi dilakukan

oleh software CCS. Penggunaan CCS memungkinkan untuk menghasilkan code-code


yang akan digunakan dalam C6000 DSP sehingga tidak diperlukan lagi pembuatan

program dengan manual karena sudah dilakukan oleh CCS.

Perancangan Filter

Perancangan Filter dilakukan dengan menggunakan bantuan Filter Design and

Analysis (FDA) Tool yang terdapat pada software MATLAB. Hasil yang dari penggunaan

tool ini akan didapatkan koefisien FIR filter dari spesifikasi yang diinginkan. Pada

perancangan ini, digunakan Metode Hamming.

Pada percobaan ini, Saudara diminta untuk mendesain sebuah filter dengan

spesifikasi sebagai berikut :

1. Low Pass Filter

2. Sampling Frequency (fs) = 16000 Hz

3. Cut off Frequency (fc) = 3000 Hz

4. Transition Width = 1000 Hz

Pada perancangan ini digunakan metode Hamming :

0625,016000

1000

cuplikan frekuensi

Hz

Hzf

width transition (8.6)

Banyaknya koefisien (N) dengan menggunakan metode Hamming :

538,520625,0

3,33,3

fN

(8.7)

Selanjutnya jumlah koefisien tersebut akan dimasukan ke dalam FDA tool.

Dengan menggunakan spesifikasi filter seperti contoh di atas, maka langkah-

langkah untuk membuat filter adalah sebagai berikut :

1. Buka file Simulink FIR.mdl. Selanjutnya hubungkan DSK dengan komputer,

Lakukan diagnostik dan aktifkan program CCS studio apabila tidak ada alarm;

2. Selanjutnya buka blok FDA Tool pada FIR.mdl (tersedia 3 blok FDA Tool dimana

setiap FDA tool akan dikendalikan oleh satu tombol pada DSK). Pada Gambar 8.7.

di bawah ini ditampilkan tampilan simulasi FIR filter;


Gambar 8. 7. Tampilan simulasi FIR filter

3. Isi spesifikasi filter yang diinginkan pada tampilan simulasi seperti terdapat pada

Gambar 8.8.

4. Lakukan targetting dari Simulink ke DSK TMS320C6713 dengan menekan tombol

incremental build seperti terdapat pada Gambar 8.9. di bawah ini. Ingat JANGAN

DI SAVE!!!

Gambar 8. 8. Tampilan pengisian parameter simulasi

Gambar 8.9. Tampilan icon untuk melakukan targetting

5. Hubungkan Line in DSK dengan output pada komputer, dan Line Out DSK pada

input microphone komputer. Hubungkan juga headphone pada DSK dengan

Loudspeaker;

6. Buka file 44100.wav yang akan berfungsi sebagai inputan sinyal audio. File ini

merupakan sinyal yang dihasilkan pada frekuensi 100-7000 Hz;

7. Buka file spectrumliat.mdl dan jalankan.;


8. Tekan tombol DIP Switch pada DSK untuk melihat hasil filter;

9. Isi borang pengamatan dan lakukan langkah-langkah di atas untuk mendesain

filter dengan spesifikasi yang diberikan oleh asisten kemudian.

---o0o---


Modul 9

SIMULASI JALUR KOMUNIKASI NIRKABEL MENGGUNAKAN

PERANGKAT LUNAK RADIO MOBILE

Tujuan


1) Memahami konsep komunikasi nirkabel.

2) Mempelajari membuat simulasi satu atau lebih jalur radio dengan parameter

yang diubah-ubah dengan perangkat lunak Radio Mobile.

3) Memahami konsep perhitungan link budget

Dasar Teori

Gelombang radio yang berpropagasi di udara akan mengalami beberapa

fenomena fisik yang berbeda, misalnya refleksi, transmisi, difraksi, dan scattering.

Lingkungan propagasi adalah lingkungan geografis di mana gelombang radio merambat

dari transmitter ke receiver. Lingkungan propagasi sangat dipengaruhi oleh parameter-

parameter fisik medium, seperti tekanan, temperatur, kelembapan, indeks refraksi, dan dari

database area geografis tertentu seperti topografi, persebaran vegetasi, jalan, dan gedung.

Propagasi gelombang radio dapat ditentukan dengan pemodelan berbagai mekanisme fisik

yang berbeda, seperti redaman ruang hampa, redaman atmosfer, redaman akibat vegetasi,

dan lain-lain.

Mode propagasi gelombang radio yang paling sederhana adalah propagasi radio

pada jalur line-of-sight karena sinyal gelombang mikro tidak dapat diblok oleh gedung atau

lembah. Untuk melakukan transmisi harus dihindari adanya penghalang atau kemiringan

bumi, sehingga jika posisi antar gedung terhalang, maka diperlukan menara untuk

menempatkan antena lebih tinggi lagi, agar tetap dalam posisi “saling melihat” (line of sight).

Secara umum, propagasi dikatakan line-of-sight jika tidak terdapat akibat-akibat

difraksi gelombang, hal ini menunjukkan bahwa tidak terdapat obstacle daerah first Fresnel


ellipsoid. Pada Gambar 9.1 di bawah ini ditunjukkan model sederhana analisa jalur

propagasi radio line-of-sight.

Gambar 9. 1. Model jalur propagasi radio sederhana.

Pada Gambar 9.1, rugi daya propagasi ruang hampa (free space loss) dapat

dihitung dengan persamaan 9.1. di bawah ini.

v MHzkmdB FDFSL log20log2045,32 (9.1)

Berdasarkan analisa link budget, maka daya yang dierima receiver adalah :

𝑃𝑅𝑋 = 𝑃𝑇𝑋 + 𝐺𝑇𝑋 − 𝐿𝑇𝑋 − 𝐹𝑆𝐿 + 𝐺𝑅𝑋 − 𝐿𝑅𝑋 − 𝐿𝑀 (9.2)

Langkah pertama untuk membuat sistem nirkabel adalah membuat rancangan dan

simulasi kerja sistem. Salah satu alat untuk merancang dan menyimulasi sistem nirkabel

adalah perangkat lunak Radio Mobile.

Radio Mobile adalah sebuah perangkat lunak yang dikembangkan oleh Roger

Coudè untuk para pelaku radio amatir. Radio Mobile menggunakan model digital daerah

ketinggian untuk perhitungan cakupan dan kekuatan sinyal yang diterima di berbagai

tempat di sepanjang jalur radio. Radio Mobile secara otomatis membangun profil antara

dua titik di peta digital yang menunjukkan cakupan wilayah dan zona Fresnel pertama.

Pada saat simulasi, perangkat lunak ini akan memeriksa line-of-sight dan menghitung path

loss. Dengan menggunakan Radio Mobile, sangat mungkin untuk dibuat jaringan dari

beberapa topologi yang berbeda, termasuk jaringan master/slave, point-to-point, dan point-

to-multipoint. Perangkat lunak ini dapat digunakan untuk menghitung wilayah cakupan dari

base stasion pada sebuah sistem point-to-multipoint, bekerja untuk sistem yang memiliki

frekuensi dari 100 kHz sampai 200 GHz.


Peralatan


Tabel 9.1. Peralatan yang digunakan pada Modul Simulasi Jalur Komunikasi Nirkabel Menggunakan Perangkat Lunak Radio Mobile.

No Nama Alat Jumlah

1. Perangkat Lunak Radio Mobile 1

2. Perangkat computer 1

Prosedur Percobaan


Jangan menyimpan set-up yang Saudara lakukan karena akan menghapus

data default!!!

Sistem Radio Titik ke Titik

1. Buka perangkat lunak Radio Mobile (rmweng.exe);

2. Buka Map properties (F8), pilih nama kota dengan Select a city name atau

masukkan posisi (lattitude dan longitude) kota tersebut dan pilih berapa ukuran

pengambilan gambar (Size height);

3. Buka Network properties (ctrl N), lalu buka System. Buat sistem yang diinginkan.

Atur parameter-parameter dari sistem tersebut;

4. Buka Unit properties (ctrl U), tempatkan unit sesuai lokasi yang diinginkan;

5. Buka Network properties, lalu buka Membership, tentukan sistem yang

digunakan untuk masing-masing unit;

6. Untuk menampilkan semua unit pada peta, klik View, lalu klik Show networks,

lalu klik All;

7. Hitung link budget untuk link tersebut dengan cara klik Tools, lalu klik Radio link

(F2). Dapat juga menampilkan detail keluaran dari simulasi. (Tools → Radio link

→ view → details);

8. Ubah parameter-parameternya, misal tinggi antena, unit yang menjadi TX/RX.

Silakan Saudara analisa!

Pengulang (Repeater) pada Sistem Radio Titik ke Titik

1. Buka perangkat lunak Radio Mobile (rmweng.exe);

2. Buka Map properties (F8), pilih nama kota dengan Select a city name atau

masukkan posisi (lattitude dan longitude) kota tersebut dan pilih berapa ukuran

pengambilan gambar (Size height);


3. Buka Network properties (ctrl N), lalu buka Parameters. Buat paramater yang

diinginkan. Atur parameter-parameter dari parameter tersebut;

4. Pilih System. Buat dua sistem (repeater dan hand held) yang diinginkan. Atur

parameter-parameter dari parameter tersebut;

5. Pilih Membership.

Untuk repeater :

Pilih Command pada tabel Role of Repeater;

Repeater pada System.

Untuk hand held :

Pilih Subordinate pada tabel Role of Repeater;

Hand held pada System.

6. Klik Tools, pilih Coverage, pilih Find best site;

7. Silakan Saudara analisis.

---o0o---


Modul 10

SIMULASI AKSES RADIO KOMUNIKASI NIRKABEL

MENGGUNAKAN PERANGKAT MINILINKTM

Tujuan


1) Memahami jenis dan fungsi komponen-komponen yang ada pada perangkat

MINI-LINKTM.

2) Memahami cara melakukan pemindaian frekuensi dan penyelesaian masalah

saat kejadian gagal koneksi trafik pada perangkat MINI-LINKTM.

3) Memahami prinsip rugi daya propagasi menggunakan perangkat MINI-LINKTM.

Dasar Teori

Pendahuluan

Ericsson adalah perusahaan yang telah mempunyai pengalaman di bidang

teknologi microwave selama lebih dari empat puluh tahun dan pengalaman di bidang

telekomunikasi selama lebih dari 130 tahun. Prestasi Ericsson pada beberapa waktu

terakhir adalah Ericsson merupakan perusahaan pertama yang telah berhasil

mendemonstrasikan secara langsung kecepatan 2,5 Gbps melalui udara dan juga yang

pertama yang memperkenalkan produk komersial dengan modulasi 512 QAM.

MINI-LINKTM diproduksi oleh Ericsson di pabriknya sendiri yang berada di Swedia.

Pabrik Ericsson tersebut merupakan pabrik yang mempunyai fasilitas produksi perangkat

gelombang mikro terbesar di dunia. Ericsson telah mempunyai pengalaman yang luas

tentang MINI-LINKTM mulai dari perencanaan hingga pembangunan jaringan MINI-LINKTM

di seluruh dunia. MINI-LINKTM merupakan perangkat teknologi transmisi microwave yang

paling banyak digunakan di seluruh dunia.


Pada edisi microwave MINI-LINKTM ini, Ericsson mengeluarkan beberapa tipe

microwave, yaitu Mini Link CN, Mini Link E, Mini Link LH, dan Mini Link TN. Hal tersebut

terdapat pada Ericsson Microwave Portrofolio pada edisi MINI-LINKTM nya seperti terlihat

pada Gambar 10.1 di bawah ini.

Gambar 10. 1. Ericsson Microwave Portofolio.

Ericsson mengembangkan gelombang mikro sebagai teknologi transmisinya

karena beberapa alasan, yaitu:

a. Kondisi lingkungan yang sulit dijangkau. Terutama di Indonesia, kondisi

lingkungannya banyak yang berupa kepulauan, pegunungan, hutan, dll. Kondisi

lingkungan seperti ini tepat jika menggunakan teknik transmisi berbasis radio

(microwave).

b. Pengimplementasian yang tidak membutuhkan waktu cukup lama. Untuk

membangun sebuah jalur transmisi berbasis serat optik, terkadang

membutuhkan waktu hingga lebih dari enam bulan.

c. Mahalnya biaya pemasangan teknologi serat optik tiap meternya.

d. Tidak bebasnya penggalian serat optik.

e. Teknologi transmisi mudah untuk ditambah kapasitasnya dan kapabilitasnya.

f. Tingkat reliabilitas sistem yang tinggi, fleksibel, dan dapat digunakan sebagai

‘scalable connection’ untuk cadangan (back-up) jaringan backbone fiber optic.

Perlu diketahui, pada jaringan transmisi, kawat tembaga dirasa sudah tua dan

tidak ter-upgrade. ‘last mile loops often have less than “four nines” reliability’.

Selain alasan-alasan di atas, terdapat alasan khusus mengapa teknologi transmisi

menggunakan gelombang optik masih menjadi pilihan di Indonesia. Seperti yang Saudara

ketahui, operator-operator di Indonesia belum banyak yang mempunyai teknologi serat


optik sebagai teknologi transmisinya, sehingga untuk membangun sebuah jaringan tentu

akan membutuhkan waktu yang lebih lama. Oleh karena itu, untuk mendapatkan proses

instalasi jaringan yang cepat, digunakanlah tenologi transmisi microwave. Biasanya,

proses instalasi microwave membutuhkan waktu 2 hingga 3 hari.

Beberapa aplikasi yang memanfaatkan MINI-LINKTM adalah jaringan mobile,

transmisi dari suatu perusahaan ke operator, jaringan transmisi pada pemerintahan dan

militer, dan jaringan backbone microwave. Pada Gambar 10.2. ditampilkan beberapa

aplikasi MINI-LINKTM.

Gambar 10. 2. Beberapa aplikasi MINI-LINKTM

Peralatan-peralatan MINI-LINKTM yang dihibahkan PT. Ericsson Indonesia kepada

Departemen Teknik Elektro FTUI terdiri dari beberapa bagian yang akan dijelaskan berikut

ini.

Outdoor Unit (ODU)

Outdoor Unit merupakan perangkat-perangkat yang berada di luar ruangan. ODU

terdiri dari radio unit (RAU) dan compact antenna. ODU merupakan bagian yang

berhubungan dengan alokasi pita frekuensi dan sama sekali tidak tergantung pada

kapasitas traffic. ODU terdiri dari :

1. Radio Unit (RAU)

Fungsi dasar radio unit (RAU) adalah untuk mentransmisikan dan menerima sinyal

RF dan mengkonversinya ke/dari format sinyal kabel radio (radio cable). Kabel radio

adalah bagian yang berfungsi untuk mengkoneksikan RAU dan MMU (Modem Unit).


RAU dapat disambungkan dengan sebuah antena yang mempunyai band width

lebar pada sebuah sistem yang terintegrasi maupun terpisah. RAU terhubung ke

antena melalui interface waveguide. Pelepasan dan penggantian RAU dapat

dilakukan tanpa mempengaruhi pengarahan antena.

Gambar 10. 3. Radio unit MINI-LINKTM

Spektrum frekuensi radio yang tersedia pada RAU MINI-LINKTM adalah 6, 7, 8, 10,

11,13, ,15, 18, 23, 26, 28, 32, 38 GHz untuk Radio Split dan 70/80 GHz untuk All

Indoor. Berikut ini adalah tabel performansi RAU.

Tabel 10. 1. Performansi RAU MINI-LINKTM

2. Antena

Antena microwave yang terdapat pada MINI-LINKTM memiliki variasi diamater

antara 0,2 m sampai dengan 3,7 m, dan terdiri dari polarisasi tunggal dan polarisasi

ganda. Semua antena adalah compact, atau dengan kata lain low profile. Pada

Gambar 10.4 ditampilkan antena microwave MINI-LINKTM.

Gambar 10. 4. Antena microwave

Cara penyusunan antena dengan RAU dapat berupa sebuah sistem yang terpisah

atau terintegrasi, seperti terdapat pada Gambar 10.5 a dan 10.5 b. Pada Tabel 10.2

ditampilkan spesifikasi antena yang digunakan pada MINI-LINKTM.


Gambar 10. 5. Antena yang dipasang secara terpisah dengan RAU (a) dan antena yang terpasang secara terintegrasi dengan RAU (b) pada MINI-LINKTM

Tabel 10. 2. Spesifikasi antena yang digunakan pada MINI-LINKTM

Indoor Unit (IDU)

Bagian indoor, the access module, merupakan bagian yang berada di dalam

ruangan. IDU disuplai dengan versi kapasitas traffic yang berbeda, skema-skema modulasi

(CQPSK atau 16 QAM), konfigurasi sistem, dan tidak tergantung dengan pita frekuensi

yang digunakan. Modul-modul yang terdapat pada Mini-Link E tidak semuanya sama

dengan modul-modul yang terdapat pada Mini-Link TN.

Berikut ini adalah perangkat-perangkat IDU yang, baik yang terdapat pada Mini-

Link E maupun pada Mini-Link TN, yang dihibahkan PT Ericsson Indonesia kepada

Departemen Teknik Elektro FTUI:

1. Access Module Magazine (AMM)

AMM merupakan sebuah tempat untuk meletakkan berbagai perangkat indoor.

AMM ini terdiri dari berbagai ukuran. Pada Mini-Link E, ukuran AMM antara lain:

AMM 2U-3, dan AMM 4U1, sedangkan pada Mini-Link TN, ukran AMM antara lain


AMM 1p, AMM 2p B, AMM 6p C, AMM 6p D, dan AMM 20p B. Perlu diketahui, U

merupakan sebuah satuan dimensi panjang yang biasa digunakan pada untuk

menunjukkan tinggi AMM, U = 44 mm. AMM dapat dipasang secara pas ke dalam

rak 19 inchi.

AMM yang terpasang pada perangkat MINI-LINKTM yang ada di Laboratorium

Telekomunikasi DTE FTUI adalah:

1) AMM 2U-3 untuk Mini-Link E

AMM 2U-3 dapat dipasang 1 buah SAU2, satu buah SMU, dan dua buah MMU.

Modul-modul yang terpasang pada AMM 2U-3 yang terdapat di Laboratorium

Telekomunikasi DTE FTUI adalah satu buah SMU dan satu buah MMU. Pada

Gambar 10.6 ditampilkan tampilan AMM 2U-3.

Gambar 10. 6. AMM 2U-3

Perlu diketahui, susunan modul-modul yang tepasang pada AMM harus sesuai

dengan ketentuan seperti terlihat pada Gambar 10.7. Jika hanya satu MMU

yang terpasang, maka MMU tersebut harus diletakkan di slot kedua (kedua dari

atas).

Gambar 10. 7. Susunan slot pada AMM 2U-3

2) AMM 2p B untuk Mini-Link TN

AMM 2p B terdiri dari empat slot, yaitu slot 00, 01, 02, dan 03. Slot 00

diperuntukkan untuk NPU3 atau NPU3B. Catu daya yang dibutuhkan untuk

AMM 2p B adalah tegangan DC sebesar - 48 V atau +24 V. Pada Gambar 10.8

ditampilkan tampilan AMM 2p B dan susunan slot pada AMM 2p B.


Gambar 10. 8. Tampilan AMM 2p B (a) dan susunan slot pada AMM 2p B (b)

2. Modem Unit (MMU)

MMU merupakan unit modulator dan demodulator. MMU dapat dipasang pada Mini-

Link E ataupun Mini-Link TN. MMU Mini-Link E yang diproduksi Ericsson terdiri dari

berbagai besaran kapasitas, antara lain 2x2 Mbit/s, 4x2/8 Mbit/s, 2x8 Mbit/s, 2x8

Mbit/s, 34+2 Mbit/s, dan MMU yang dapat langsung mempunyai kapasitas

2x2Mbit/s – 34+2 Mbit/sMMU yang terpasang pada Laboratorium Telekomunikasi

DTE FTUI adalah MMU 2x8 Mbit/s yang digunakan untuk Mini-Link E. Pada Gambar

10.9 ditampilkan tampilan MMU 2x8 Mbit/s.

Gambar 10. 9. Tampilan MMU 2x8 Mbit/s

Pada Tabel 10.3 di bawah ini dijelaskan spesifikasi MMU yang ada di Laboratorium

Telekomunikasi DTE FTUI. Pada Gambar 10.10 ditampilkan blok diagram MMU 2x8

Mbit/s.

Tabel 10. 3. Spesifikasi MMU 2x8 Mbit/s


Gambar 10. 10. Blok diagram MMU 2x8 Mbit/s

3. Switch Multiplexer Unit (SMU)

SMU merupakan unit yang berfungsi untuk menurunkan traffic dari MMU dan/atau

menyediakan switching untuk kepentingan proteksi koneksi antar jaringan

microwave. SMU terdiri dari beberapa tipe, antara lain Sw (2 & 4 E1), 8x2 Mbit/s,

dan 16x2 Mbit/s. SMU terdapat pada Mini-Link E. SMU yang terdapat pada

Laboratorium Telekomunikasi DTE FTUI adalah SMU 8x2 Mbit/s. Pada Gambar

10.11 dan 10.12 masing-masing ditampilkan SMU 8x2 Mbit/s dan blok diagramnya.

Gambar 10. 11. Tampilan SMU 8x2 Mbit/s

Gambar 10. 12. Blok diagram SMU 8x2 Mbit/s


4. Node Processor Unit (NPU)

NPU merupakan otak dari Node. NPU memegang konfigurasi yang ada pada

keseluruhan Node. Koneksi LAN DCM terdapat pada NPU. Selain itu, terdapat juga

port USB jika kita ingin menggunakan Local Craft Tool (LCT). NPU terdiri dari

beberapa tipe, antara lain NPU1 B, NPU1C, NPU3, dan NPU3 B. NPU yang

terdapat pada Laboratorium Telekomunikasi DTE FTUI adalah NPU3 sepert

terdapat pada Gambar 10.13.

Gambar 10. 13. Tampilan NPU 3

Perangkat Pendukung

1. Kabel Radio

Radio cable (kabel radio) merupakan kabel yang digunakan sebagai waveguide.

Dengan kata lain kabel radio diberfungsi untuk pemandu gelombang radio.

2. Konektor Koaksial

Coaxial connector disebut juga radio cable connector. Coaxial conector digunakan

baik untuk menghubungkan antar kabel coaxial mauun kabel coaxial dengan suatu

perangkat yang mempunyai port input/output gelombang radio. Pada Gambar 10.14

ditampilkan berbagai jenis coaxial connector yang digunakan pada perangkat MINI-

LINKTM yang terdapat di Laboratorium Telekomunikasi DTE FTUI.


Gambar 10. 14. Berbagai jenis coaxial connector yang digunakan pada perangkat MINI-LINKTM

3. Grounding Cable & Grounding Bar

Grounding cable & grounding bar merupakan perangkat grounding yang bertujuan

untuk proteksi jika terdapat arus berlebih. Pada Gambar 10.15 ditanpilkan

grounding bar.

Gambar 10. 15. Tampilan grounding bar

4. Mini Circuit Breaker (MCB)

MCB berfungsi sebagai kontak penghubung dan pemutus catu daya. Pada Gambar

10.16 ditampilkan tampilan MCB.

Gambar 10. 16. Tampilan MCB


5. LSA

LSA merupakan tempat koneksi kabel traffic. Pada Gambar 10.17 ditampilkan

tampilan LSA.

Gambar 10. 17. Tampilan LSA

6. Rak 19 inchi

Rak 19 inchi digunakan sebagai tempat untuk meletakkan modul-modul, catu daya,

distribusi daya DC, DDF panel, dan sebagainya. Pada Gambar 10.18 ditampilkan

rak 19 inchi.

Gambar 10. 18. Tampilan rak 19 inchi

7. Kabel E1

Kabel E1 merupakan tempat traffic disalurkan. Pada Gambar 10.19 ditampilkan

kabel E1.

Gambar 10. 19. Tampilan kabel E1

8. Dummy Unit

Dummy unit digunakan jika terdapat slot yang kosong pada AMM. Dummy unit

diperlukan sebagai perangkat yang esensial untuk me-maintain pendinginan udara

yang ada di dalam AMM. Dummy unit terdiri dari berbagai ukuran seperti terlihat

pada Gambar 10.20.


Gambar 10. 20. Tampilan dummy unit

9. Cooling Arrangement (Fan Unit)

FAN unit berfungsi untuk menyediakan pendinginan yang baik dan benar bagi Node.

Tampilan fan unit terdapat pada Gambar 10.21.

Gambar 10. 21. Tampilan fan unit

Peralatan


Tabel 10. 4. Peralatan yang digunakan pada Modul Simulasi Akses Radio pada Komunikasi Nirkabel Menggunakan Perangkat MINILINKTM.

No Nama Alat Jumlah

1. Perangkat MINI-LINK E 1

2. Perangkat MINI-LINK TN 1

3. Perangkat lunak MINI-LINK Service Manager 1

4. Insertion tool 1


Prosedur Percobaan


Jangan mengubah frekuensi kerja Mini-LinkTM melampaui batas frekuensi

yang diberikan oleh asisten!! Kesalahan dalam penentuan frekuensi akan

menyebabkan perangkat akan rusak dan harus di-restart secara menyeluruh

di kedua tempat dan praktikan harus melakukan restart tersebut.

Penyelesaian Masalah Saat Kejadian Gagal Koneksi Trafik

1. Buka perangkat lunak MSM;

2. Cabut dan koneksikan kabel traffic Mini-Link E. Amati tampilan alarm pada

MSM.


Pemindaian Frekuensi


2. Kilk Setup, lalu pilih Hop Setup pada Iuia;

3. Ubah-ubah frekuensi yang terdapat pada tampilan Hop Setup

Rugi Daya Propagasi


2. Kilk Setup, lalu pilih Hop Setup pada Iuia;

3. Ubah-ubah daya transmit Iuia yang terdapat pada tampilan Hop Setup.

---o0o---

Documents

teknik telekomunikasi