jurnal-pcm2

7/26/2019 jurnal-pcm2

1/10

1.1 Latar Belakang

Perkembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi

telekomunikasi yang berkaitan

dengan sistem telepon dewasa ini

sangatlah pesat. Misalnya

perkembangan dari dial pulse ke dialtone (DTMF), perkembangan dari

sentral analog ke sentral digital, dan

perkembangan sistim transmisi dari

analog ke digital.

Pada sentral digital sinyal

masukannya adalah sinyal digital,

sedangkan sinyal yang masuk

adalah sinyal analog dari sentral

analog. Dengan demikian sinyal

analog dari sentral analog harus

diubah dahulu ke sinyal digital.

Sinyal digital yang digunakan pada

sistem switching digital adalah sinyal

PM (Pulse ode Modulation). Sinyal

PM diperoleh dari sinyal analog

melalui ! proses, yaitu "

Sampling

#uanti$ing

oding

Pada sistem telepon, saluran

transmisi yang digunakan

bermacam%macam. Saluran

transmisi dapat berupa kabel

tembaga, serat optik, atau

gelombang radio (wireless). Metoda

yang umum digunakan dalam

transmisi telepon adalah TDM%PM.

Sehingga bentuk data atau suara

ditransmisikan dengan &ormat

digital.Diketahui bahwa saluran

tembaga mempunyai rugi rugi

distorsi yang cukup besar akibatnya

kualitas sinyal yang melaluinya

tentunya akan tergantung dari

karakteristik saluran kabel. 'ntuk itu

Analisis Distorsi Pentransmisian Sinyal PCM (Pulse CodeModulation) 30/32 Pada Saluran Telepon Tetap Yang Berperilau Se!agai

"P# (Low Pass Filter)$Sigit Kusmaryanto

http: [email protected]

ABSTRAK

Dieta%ui !a%&a saluran telepon tetap !erupa a!el tem!aga mempunyai rugi rugi distorsi yang 'uup

!esar ai!atnya ualitas sinyal yang melaluinya tentu aan tergantung dari arateristi saluran a!el$$

Pada penelitian ini di!a%as mengenai pengaru% arateristi saluran transmisi a!el tem!aga untu

transmsis sinyal TDMPCM pada sistem omuniasi telepon tetap $ Saluran transmisi yang di!a%as

dimodelan se!agai "o& Pass #ilter$

*asil dari analsis menun+uan, Pada PCM 30/32 se!ua% eranga pulsa aan di!agi dalam tiga pulu%dua timeslot dengan inisial ts0 sampai dengan ts3-$ Setiap timeslot memilii 3. -0 deti yang !erisidelapan !it PCM$ Besarnya redaman 'aap silang %asil penguuran se!esar 2 dB Semain e'il

+umla% !it pengodean maa noise uantisasi semain !esa$ 1ilai Bit rror ate (B) untu transmisisuara se!esar -045 -06

Kata Kunci, PCM B edaman
mailto:[email protected]:[email protected]


2/10

penting sekali untuk mengetahui

bagaimana karakteristik sinyal

digital yang ditransmisikan dengan

saluran tembaga. Pada penulisan

makalah ini akan dibahas mengenai

pengaruh karakteristik saluran

transmisi kabel tembaga pada sinyal

TDM%PM. Saluran transmisi yang

dibahas dimodelkan sebagai ow

Pass Filter.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan%permasalahan

yang perlu dirumuskan untuk

akhirnya dapat menganalisa distorsi

pentransmisian sinyal PM (PulseCode Modulation) !*!+ dalam

aplikasinya pada TDM (Time Division

Multiplexing) yang berperilaku

sebagai PF (Low Pass Filter) pada

saluran telepon adalah sebagai

berikut"

. -agaimana mengukur besaran

sinyal%sinyal PM !*!+

+. -agaimana mengukur distorsi

dari pentransmisian sinyal

pada saluran transmisi

!. -agaimana mengukur keluaran

respon sinyal PM pada

saluran transmisi dan berapa

besar distorsinya /ika system

dianggap ideal

0. -agaimana aplikasi PM (Pulse

Code Modulation) !*!+ pada

TDM (Time DivisionMultiplexing) yang berperilaku

sebagai PF (Low Pass Filter)

1. -agaimana mengukur distorsi

pentransmisian sinyal PM

(Pulse Code Modulation) !*!+

dalam aplikasinya pada TDM

(Time Division Multiplexing)

yang berperilaku sebagai PF

(Low Pass Filter) pada saluran

telepon tetap

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan

Dalam analisis ini perlu

diketahui batasan%batasan

permasalahan yang akan dibahas

agar penelitian ini lebih terarah,

lebih /elas, sederhana dan dapat

mencapai tu/uan yang diinginkan,

yaitu"

. Pembangkitan sinyal PM yang

dibahas adalah sistem PM !.+. Pemodelan sinyal PM !*!+ %

TDM%P2M dengan

menggunakan modul%modul

percobaan yang tersedia di

aboratorium Sistem

Telekomunikasi.

!. PF yang digunakan untuk

pemodelan adalah PF akti&.

0. Simulasi rangkaian

dipergunakan program 34-

1.4 Tujuan

Tu/uan dari penelitian ini

adalah menganalisis distorsi

pentransmisian sinyal PM (Pulse

Code Modulation) !*!+ pada

saluran telepon tetap yang

berperilaku sebagai PF (Low Pass

Filter).

1.5 Pembahasan

Pulse Code Modulation(PCM

Salah satu sinyal digital yang

digunakan pada sistem switching

digital dewasa ini adalah sinyal PM


3/10

(Pulse ode Modulation). Sinyal PM

diperoleh dari sinyal analog melalui

! proses, yaitu "

Sampling

#uanti$ing oding

Pada proses sampling sinyal

analog disample secara periodik

menurut tingkat amplitudonya oleh

sebuah modulator amplitude dengan

&rekuensi tertentu. 5eluaran dari

modulator amplitudo adalah sinyal

P2M (Pulse 2mplitude Modulation).

6n&ormasi yang terdapat pada sinyal

asli tidak akan hilang /ika &rekuensi

masukan (7) tidak lebih besar dari

.1 &rekuensi sampling (&s). 8ika tidak

memenuhi kriteria tersebut maka

akan timbul &rekuensi%&rekuensi yang

tidak diinginkan yang tidak terdapat

pada sinyal asli sehingga sinyal asli

tidak akan didapatkan kembali tanpa

cacat. 9angguan semacam ini

disebut dengan aliasing. 'ntuk itusebelum proses sampling sinyal

masukan terlebih dahulu harus

melewati suatu PF (ow Pass Filter)

sehingga sinyal masukan tidak

terdapat &rekuensi yang lebih besar

dari .1 &rekuensi sampling. Dalam

hal ini lebar /alur yang digunakan

dalam komunikasi telepon adalah

!%!0 :$, sehingga &rekuensi

sampling minimum adalah ;


4/10

serentetan pulsa%pulsa satu dan nol

dengan se/umlah log +> pulsa%pulsa

didalam setiap angka (> adalah

/umlah tingkat dalam seluruh

daerah). Pada PM !*!+ sebuah

kerangka pulsa akan dibagi dalam

tiga puluh dua timeslot dengan

inisial ts sampai dengan ts!.

Setiap timeslot memiliki !,? @ %;

detik, yang berisi delapan bit PM

word. Semua selang waktu yang

dimiliki oleh PM dapat digunakan

sebagi saluran bicara kecuali selang

waktu ts yang digunakan untuk

keperluan sinkronisasi kerangkapulsa dan ts; yang digunakan

untuk keperluan pensinyalan. Pada

sebuah sentral telepon PM !

digunakn sebagai kanal pembicaraan

yang hanya dialamatkan pada satu

sentral telepon sa/a.

T!M" ( Time !i#isi$n Multilple

"%%ess

Metode akses banyak

dikembangkan untuk dapat

mengantisipasi kebutuhan kapasitas

pada system komunikasi yang

menggunakan gelombang radio yang

semakin meningkat. Dalam

pereancangan system akses banyak

ini perlu dipertimbangkan bebagai

aspek, diantaranya"

Strategi multiple@ing yangdigunakan sehingga dengan

spectrum radio yang tersedia,

se/umlah pelanggan dapat

diakses secara

berkesinambungan.

Strategi penggunaan kanal

yang disesuaikan dengan

kebutuhan.

Dalam /alur komunikasi biasanya

satu titik /alur digunakan oleh

banyak system dari satu pemancar

atau penerima. -erdasarkan hal

tersebut maka perlu dilakukan suatu

pemisahan agar diantara sesama

pengguna tidak saling mengganggu,

teknik pemisahan ini dinamakan

multiplexing.

5emampuan dari se/umlah besar

stasiun pengguna dengan satu

sarana komunikasi untuk salingberhubungan secara serentak

disebut akses banyak.

Terdapat beberapa teknik akses

banyak, diantaranya"

FDM2, dimana seluruh pita

&rekuensi dibagi dalam bagian%

bagian &rekuensi yang lebih

sempit dan setiap kanal

dialokasikan untuk satupemakai dan hanya digunakan

oleh hanya satu pemakai

selama komunikasi

berlangsung.

TDM2, dimana seluruh

pemakai mengakses seluruh

pita secara bergantian

menurut celah waktu tertentu.

DM2, dimana system

pemancar atau penerima

menduduki seluruh pita

&rekuensi secara terus%

menerus. Sinyal yang

dipancarkan oleh setiap sistem

dikodekan sedemikian rupa


5/10

sehingga in&ormasi dari sistem

tertentu hanya dapat diambil

dan dideteksi oleh penerima

yang telah disesuaikan dan

mengerti kodenya.

TDM2 (Time Division Multiplexing

Access) merupakan teknik akses

banyak yang membawa in&ormasi

melalui kanal%kanal yang di/a/arkan

berdasarkan waktu. Secara praktis,

sistem ini dikombinasikan dengan

FDM2 (Frequency Division

Multiplexing Access) yang

merupakan teknik akses banyak

dengan basis pembagian &rekuensi,/adi satu kanal radio &rekuensi

dengan lebar pita yang ditentukan

berdasarkan FDM2 terdapat

beberapa celah waktu yang

ditentukan dengan TDM2.

2rsitektur sistem TDM2 ini

berdasarkan &rekuensi pembawa

tunggal yang di&ormat dalam bentuk

transmisi digital yang

disinkronisasikan dan dibagi dalam

beberapa slot atau celah waktu.

Setiap slot membawa bagian dari

data dan mengandung in&ormasi

yang dikirimkan. 6n&ormasi yang satu

dengan yang lain, pada kanal yang

sama mempunyai selisih waktu yang

tetap.

Secara umum sistem TDM2

mempunyai karakteristik" Setiap &rekuensi radio

pembawa dapat menyalurkan

sirkit sebanyak < kanal dalam

kondisi kecepatan penuh.

Pentransmisian dalam bentuk

bagian%bagian kecil yang

disebut burst

Pentransmisian secara dua

arah yaitu dari sisi pengirimdan penerima.

ebar pita (bandwidt)

pentransmisian yang cukup

lebar sehingga dapat

meningkatkan inter&erensi dan

un/uk ker/a system multipat!

Sinkronisasi dilakukan dalam

setiap burst

Penggunaan system

multipleksing akan lebih

menghemat biaya dari segi

in&rastruktur.

Sebagai hasil dari prosedur

sampling sinyal, ter/adi selang waktu

dimana tidak ada in&ormasi

dipancarkan di kanal transmisi.

4aktu antara dua pulsa sampling

dari satu sumber dapat digunakan

untuk transmisi dari sumber yanglain. Dengan bantuan waktu,

sampling sumber in&ormasi yang

dikehendaki untuk ditransmisikan

kita peroleh dengan menyisipkan

sinyal di saluran transmisi.

Penggunaan kanal secara rangkap

dikenal sebagai multipleks

pembagian waktu (Time Di=ision

Multiple@ * TDM). Prinsip TDM dapat

digambarkan sebagai dua buah

saklar yang berputar. Saklar pada

sisi pemancar disebut multiplekser.

Saklar tersebut menghubungkan n

sumber sinyal dengan kanal. Di akhir

kanal transmisi ada sebuah saklar


6/10

berputar, demultiplekser yang

mendistribusikan cuplikan yang

datang dari kanal ke n buah

penerima. Tentunya semua

9ambar +.. Prinsip TDM dalam

kasus P2M

5eterangan gambar"a. Signal sourcesb. -and limiting 7lterc. Multiple@erd. Transmission channele. Synchroni$ation clock&. Demultiple@erg. 6nterpolation low%pass 7lters

saklar ber&ungsi secara sinkron(9ambar +.). Dengan kata lain, bila

ter/adi in&ormasi sampai ke penerima

yang salah disebut cakap silang

kanal (channel cross talk). Putaran

saklar multiplekser*demultiplekser

menentukan bingkai pulsa. Perlu

diketahui perbedaan antara

multipleks &rekuensi dan multipleks

waktu dalam spektrumnya.

Dalam multipleks &rekuensi, n

sumber berlainan disisipkan&rekuensi tapi dipancarkan serentak

lewat kanal yang sama. ontoh

praktis dari sistem FDM adalah

pentransmisian sinyal telepon dengan

memakai

9ambar +.+ " 5on7gurasi kanal pada

FDM

saluran. Penangkapan spektrum kanal

transmisi digambarkan dalam 9ambar

+.+.Terlihat bahwa semua n sumber

memberikan e&ek serentak pada

kanal, semua spektrum sinyal sn(&)

ber&ungsi serentak. -ila salah satu

sumber berbeda dari lainnya, maka

spektrum yang bersesuaian tentunya

berbeda dari lainnya. Dalam proses

multipleks waktu, kanal digunakan

pada seluruh lebar /alur, dengan

pengulangan periodik subspektrum

dari sampling sinyal di tiap kondisi.

Terlihat n sumber sinyal yang

berbeda disampling berurutan,

penangkapan spektrum perubahan

kanal dalam putaran terlihat dalam

9ambar +.!.

PPM, PDM, dan PM bisa dipakai

dalam proses TDM sebagaitambahan dalam proses P2M. PM

adalah proses yang paling praktis,

disini dikenalkan dengan sistem PM

!*!+. Sistem PM !*!+ adalah

sistem TDM yang digunakan secara

komersial. Digunakan untuk

Clo'

S-(t)

S2(t)

S n(t)

a ! '

C%annel

d

e 7 g

S8-(t)

S82(t)

S8 n(t)

7

S (7)

7T -

7T 2 7T n 7g

A(7)

S-(7)

S2(7) S

n(7)


7/10

memancarkan ! kanal telepon

dengan satu sinyal sinkron dan satu

sinyal operator. Tiap kanal telepon

memancarkan sinyal dalam

/angkauan &rekuensi !%!0 :A.

Sesuai Teorema Sampling,

dikehendaki kecepatan sampling

minimum, &p B +, &sma@ B ;,< k:$.

'ntuk alasan praktis, kecepatan

sampling dipasang pada &p B < k:$,

sehingga lereng curam ideal batas

/alur 7lter tidak perlu ada. 2kibatnya

bingkai pulsa mempunyai selang

waktu Tp B *(&p) B +1 s. Selama

waktu ini !+ kanal semuanyadisampling. Tiap sinyal dari semua

kanal dikuantisasi dengan < bit (@+).

9ambar +.! " 5on7gurasi kanal pada

TDM

2(&) " FreCuency response o& the

transmission channel

0 - 2 3 -4 - -6 -9 -. 20 29 2. 30 3-

0 - 2 3 : 4 6

9ambar +.0 " Pulse &rame o& the PM

!*!+

Sehingga B &p . < . !+ bit harus

dipancarkan tiap detik. 2liran

in&ormasi PM !*!+ " B &p . < . !+ bit*dt

B +0< Mbit*dt

-ingkai pulsa dibagi men/adi !+

periode waktu yang sama (9ambar

+.0).

Periode dalam pergantian kedua

sinyal pembawa, memerlukan sinyal

alarm atau sinyal sinkronisasi untuk

pembentukan bingkai. -agian %1

dan %! membawa sinyal telepon.-agian waktu ke ; khusus

digunakan oleh sinyal operator.

5euntungan PM%TDM dibandingkan

P2M%TDM adalah bahwa sinyal digital

kurang terpengaruh oleh noise dan

regenerasi sinyal.

Low Pass Filter

ara ker/a low pass 7lter akti&pada 9ambar +.1 dapat diterangkan

sebagai berikut" Pada &rekuensi

rendah kapsitor tampak terbuka, dan

rangkaian beker/a seperti penguat

in=erting dengan penguatan

tegangan E+*. 8ika &rekuensi

S n

A(7)

7

T i m et ; t

n

S -

A(7)

7

T i m e

t ; t -


8/10

bertambah, reaktansi kapasiti&

berkurang, menyebabkan penguatan

tegangan turun (drop oG). 8ika

&rekuensi mendekati tak terhingga,

kapasitor men/adi seperti dihubung

singkat dan penguatan tegangan

mendekati nol.

Sinyal output pada &rekuensi

rendah seperti 9ambar +.;. 8ika

&rekuensi mendekati &rekuensi

kritis*sumbat, output turun !db.

Dibawah &rekuensi ini, penguatan

menurun (roll oG) pada kela/uan

ideal sebesar +db per decade atau

;db per okta& (&actor dua perubahandalam &rekuensi).

9ambar +.; angkaian Low Pass

Filterakti&

9ambar +.; espon keluaran

rangkaian Low Pass Filterakti&

1.& "nalisis Pengukuran 'aluran

paa transmsis PCM)T!M

:asil analisis pengukuran

Sinyal masukan P2M modulator

Sinyal demodulasi pada keluaran

demodulator P2M

Sinyal demodulasi terdistorsi

Perhitungan redaman cakap silang "

Ao

Aod

'

log20=

dengan "

2o B amplitudo yang dikehendaki B

mH

2oI B amplitudo yang tidak

dikehendaki B + H


9/10

Maka "

d B %+; d-

Sinyal Masukan PM modulator

Sinyal Terkuantisasi (< bit)

>oise 5uantisasi (< bit)

>oise 5uantisasi (0 bit)

Perhitungan Bit Error Rate(B*R

>ilai -3 ditentukan untuk layanan

voice adalah %1 E % sehingga

besarnya bit yang diterima "

-it yang salah B bit yang

ditansmisikan @ -3

-it yang diterima B bit yang dikirim E

bit yang salah

-it yang salah B + Mb @ %1B + bit

-it yang diterima B + Mb E + bit B

.???< Mbit

1.7 KESIMPULAN

. P2M adalah suatu prosesmodulasi dimana suatu sinyal analog

dicuplik secara periodik untuk

menghasilkan sederetan pulsa yang

tingginya berubah%ubah sesuai

dengan harga sinyal analog pada

masukan.

+. PM adalah suatu proses

modulasi

!. Proses pentransmisian PM

meliputi" proses P2M, proses PM,proses pendemodulasian PM.

0. Pada PM !*!+ sebuah kerangka

pulsa akan dibagi dalam tiga puluh

dua timeslot dengan inisial ts

sampai dengan ts!. Setiap timeslot

memiliki !,? @ %; detik, yang berisi

delapan bit PM word.

1. -esarnya redaman cakap silang

hasil pengukuran sebesar %+; d-

;. Semakin kecil /umlah bit

pengkodean maka noise kuantisasi

semakin besar

. >ilai -it 3rror ate (-3) untuk

transmisi suara sebesar %1E %


10/10

Daftar Pustaka

JK -ellany, 8hon. ??. D"#"TALT$L$P%&'(. ondon. 8hon 4illey LSons

J+K Freeman, oge. ??0. $F$$'C$

MA'*AL F& T$L$C&MM*'"CAT"&'$'#"'$$"'# ! >ew ork. 8hon4illey L Sons

J!K oddy%oolen, 5amal 6dris. ??.+&M*'"+A," $L$+T&'"+A -"L"D ..

8akarta. 3rlangga

J0K Saydam, 9au$ali. ??. P"',"PDA,A T$+'&L" -A"'#A'T$L$+&M*'"+A," . -andung .2ngkasa

J1K Suhana dan Sho/i, Shigeki.. ??0./*+* P$#A'#A' T$+'"+

T$L$+&M*'"+A," . 8akarta. PradnyaParamita

J;K Hiswanathan, Traga and a/an. ??+.T$L$C&MM*'"CAT"&' ,0"TC%"'#,(,T$M A'D '$T0&+ !>ew Delhi.PrenticeE:all o& 6ndia.Pri=ite, imited

jurnal-pcm2

Documents