Rangkuman Tugas 1: Transmisi Nirkabel (Wireless)

Dalam dunia telekomunikasi, tidak lepas dari transmisi (mengirim) dan receiver (menerima). Untuk mentransmisikan sebuah informasi atau sinyal, dapat dilakukan dengan berbagai cara. Salah satu cara mentransmisikan sebuah informasi adalah dengan transmisi nirkabel atau biasa dikenal dengan wireless. Untuk mempelajari teknik transmisi nirkabel, maka perlu dipahami beberapa hal berikut ini:

  1. Frekuensi
  2. Sinyal
  3. Antena
  4. Propagasi Sinyal
  5. Multiplexing
  6. Sistem seluler

Dan selanjutnya akan dibahas satu persatu hal-hal yang mendukung teknik transmisi nirkabel agar mempermudah pemahaman transmisi nirkabel tersebut.

1. Frekuensi

Untuk mentransmisikan sebuah informasi diperlukan adanya frekuensi. Frekuensi dapat dikelompokkan berdasarkan besarannya dan panjang gelombang, yaitu dari 300 Hz hingga 300 THz dan dari 1 Mm hingga 1 μm. Berikut ini adalah gambar rentang frekuensi yang digunakan untuk telekomunikasi.

Gambar 1.1. Rentang Frekuensi Telekomunikasi

Hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang adalah besarnya panjang gelombang (λ) ditentukan dari hasil pembagian kecepatan cahaya (c@3×108m/s) dan frekuensi (f) tersebut. Dapat dituliskan dengan rumus:

Pembagian frekuensi yang digunakan untuk telekomunikasi berada pada VHF hingga SHF. Berikut ini adalah contoh-contoh frekuensi telekomunikasi:

  1. VHF hingga UHF digunakan untuk radio.
  2. SHF dan yang lebih tinggi digunakan untuk link radio secara langsung, komunikasi satelit
  3. Sedangkan transmisi nirkabel menggunakan frekuensi UHF hingga SHF

 2. Sinyal

Setelah frekuensi yang digunakan untuk mengirim informasi, maka diperlukan adanya sinyal sebagai informasi. Sinyal merupakan representasi dari informasi atau data. Biasanya sinyal memiliki fungsi waktu dan lokasi. Klasifikasi dari sinyal dibagi menjadi 4 bagian, yaitu:

  1. Berdasarkan waktunya, terdapat kontinyu dan deskrit.
  2. Berdasarkan besaran atau nilainya, terdapat besaran kontinyu dan besaran deskrit
  3. Untuk sinyal analog, maka waktunya kontinyu dengan besaran yang kontinyu
  4. Untuk sinyal digital, maka waktunya deskrit dengan besaran deskrit.

Parameter sinyal dari sinyal periodik adalah periode (T), frekuensi (f) = , amplitude (A) dan pergesaran fasa (j). Dapat dituliskan dalam rumus:

s(t) = At sin(2 p ft t + jt)

sinyal yang periodic ini digunakan sebagai sinyal pembawa (carrier). Perbedaan representasi sinyal dibagi menjadi 3 domain, yaitu amplitudo domain, frekuensi domain dan phase state diagram. Berikut ini adalah sinyal yang dilihat berdasarkan domain amplitudo:

Gambar 1.2. Sinyal Berdasarkan Domain Amplitudo

Sedangkan gambar dibawah ini adalah sinyal yang dilihat berdasarkan domain frekuensi:

 

Gambar 1.3. Sinyal Berdasarkan Domain Frekuensi

Selanjutnya adalah sinyal yang dilihat berdasarkan phase state diagram:

 

Gambar 1.4. Sinyal Berdasarkan Fasanya (Magnitude dan Besar Sudutnya)

Untuk sinyal yang berupa digital, membutuhkan frekuensi yang tak terbatas untuk transmisi yang sempurna dan modulasi dengan frekuensi pembawa untuk transmisinya (sinyal analog)

3. Antena

Dalam teorinya, antena yang ideal memiliki radiasi dalam segala arah (3 dimensi), tetapi dalam kenyataannya tidak ada antena yang memiliki radiasi segala arah. Dalam kenyataannya hanya memiliki beberapa arah saja, secara vertikal dan horisontal. Berikut ini adalah gambar arah antena yang memiliki 3 dimensi arah:

 

Gambar 1.5. Antena Isotropik yang Ideal

Untuk antena yang sebenarnya, tidaklah ideal dengan pembangkit isotropik, tetapi memiliki dipol dengan panjang gelombang  untuk penggunaan pada mobil dan  untuk dipol hertzian. Berikut ini adalah contoh pola radiasi sederhana dari dipole hertzian.

 

Gambar 1.6. Contoh Pola Radiasi Sederhana Dipole Hertzian

4. Propagasi Sinyal

Propagasi sinyal yang dimaksud adalah daerah jangkauan antena dalm mengirim sinyal. Pembagian propagasi sinyal  dibagi menjadi 3 bagian:

  1. Daerah transmisi. Memiliki daerah sinyal yang sangat kuat untuk menerima sebuah pesan karena berada dalam jangkauan pengirim atau transmitter. Pada daerah transmisi ini memiliki tingkat kesalahan yng rendah sehingga memungkinkan untuk melakukan sebuah komunikasi.
  2. Daerah deteksi. Memiliki daerah sinyal yang cukup kuat untuk menerima sebuah pesan karena masih berada dalam daerah pendeteksian transmitter. Pada daerah ini, sinyal mungkin saja terdeteksi tetapi kemungkinan melakukan komunikasi sangat kecil.
  3. Daerah interferensi. Memiliki daerah sinyal yang tidak terjangkau oleh transmitter sehingga tidak dapat melakukan komunikasi sama sekali dan terjadi banyak kesalahan pada sisi penerima.

Berikut ini adalah penggambaran propagasi sinyal yang dibagi berdasarkan daerah jangkauan sebuah transmitter.

Gambar 1.7. Propagasi Sinyal berdasarkan Daerah Penerima

Dalam melakukan propagasi sinyal di ruang terbuka, propagasi ini memiliki ciri menyerupai cahaya lurus. Ciri yang dimaksud adalah ketika propagasi ini menabrak suatu benda atau medium maka sinyal tersebut akan dibelokkan (reflection), melemah kekuatan sinyalnya (fading), tidak dapat menembus ruang bawah tanah (shadowing), menyebar ke segala arah (scattering), dan terjadi difraksi apabila melewati sebuah gunung (diffraction). Tetapi dari kelemahan propagasi sinyal tersebut memiliki keuntungan, yaitu propagasi ganda. Propagasi ganda ini terjadi ketika sinyal yang dikirim menuju penerima berhasil melewati halangan-halangan berupa pembelokkan sinyal, penyebaran sinyal, dan/ataupun difraksi sinyal sehingga sinyal tersebut saling menguatkan ketika berada pada sisi penerima. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada gambar berikut ini.

 

Gambar 1.8. Propagasi Ganda Sebuah Sinyal

Propagasi sinyal juga dapat terganggu ketika pada sisi penerima bergerak terus secara acak sehingga membutuhkan lebih dari 3 transmitter. Pada pergerakan sisi penerima terjadi perpindahan dari transmitter A ke transmitter B. Perpindahan ini berubah terus menerus seiring berjalannya waktu dan lokasi yang berpindah-pindah. Efek yang terjadi apabila terjadi perpindahan transmitter adalah jalur sinyal berubah, sinyal yang dikirim menjadi putus nyambung dan bisa memutuskan komunikasi secara langsung.

5. Multiplexing

Dalam pengiriman sinyal, dibutuhkan sebuah multiplexing untuk membagi beberapa channel pengguna sarana telekomunikasi. Pembagiannya ada 5, yaitu:

  1. Berdasarkan ruang kosong (space) atau Si.
  2. Berdasarkan waktu (t). Multipleks jenis ini memiliki perbedaan pada channel tiap pengguna, dan yang membedakan adalah waktu komunikasi tersebut terjadi, sedangkan frekuensi yang digunakan adalah seluruhnya. Keuntungan dari multipleks ini adalah hanya membutuhkan 1 sinyal pembawa yang tidak terlalu besar dalam setiap waktu dan kelemahannya dibutuhkan waktu yang tepat untuk melakukan sebuah komunikasi agar tidak terjadi tabrakan antar pengguna. Berikut ini adalah penggambaran multipleks yang dibagi berdasarkan waktu.

 

Gambar 1.9. Multipleks Berdasarkan Waktu (t)

  1. Berdasarkan frekuensi (f). Multipleks jenis ini memiliki perbedaan pada frekuensinya, sehingga dalam waktu yang bersamaan dapat melakukan komunikasi. Tetapi perlu di ingat kembali bawha dalam melakukan komunikasi yang berbasis multipleks frekuensi harus menyamakan frekuensi pengirim dan penerima. Keuntungan dari multipleks jenis ini adalah dapat digunakan pada sinyal analog dan kelemahannya adalah apabila terjadi kesamaan frekuensi, maka komunikasi orang lainpun dapat kita dengarkan, penggunaan bandwidth yang cukup boros karena ditambahi dengan jarak antar frekuensi agar tidak terjadi interferensi. Contoh multipleks frekuensi adalah pada radio FM (Frequency Modulation) Berikut ini adalah penggambaran multipleks jenis frekuensi.

 

Gambar 1.10. Multipleks Berdasarkan Frekuensi (f)

  1.  Berdasarkan penggabungan waktu dan frekuensi (ft). Multipleks ini membagi channel pengguna berdasarkan waktu dan frekuensi yang digunakan, sehingga dalam waktu dan frekuensi yang berbeda-beda, kita dapat melakukan komunikasi. Keuntungan dari multipleks jenis ini adalah melindungi dari penyadapan, melindungi dari interferensi frekuensi tetapi kelemahannya adalah dibutuhkan perjanjian dalam koordinasi penggunaan frekuensi. Contoh multipleks waktu dan frekuensi adalah GSM. Berikut ini adalah penggambaran multipleks waktu dan frekuensi.

 

Gambar 1.11. Multipleks Berdasarkan Waktu (t) dan Frekuensi (f)

  1. Dan yang terakhir berdasarkan kode-kode (c) yang digunakan. Multipleks jenis ini membagi channel pengguna berdasarkan kode yang digunakan, sehingga dalam waktu dan frekuensi yang sama, dapat melakukan komunikasi yang berbeda-beda. Hanya saja ketika kita ingin melakukan komunikasi berdasar multipleks kode, maka kode yang digunakan pengirim dan penerima haruslah sama. Keuntungan dari multipleks kode ini adalah penggunaan bandwidth yang lebih efisien, tidak dibutuhkan koordinasi dan sinkronisai, dan proteksi yang sangat tinggi dari penyadapan karena harus menyamakan kodenya. Contoh multipleks ini adalah pada CDMA. Berikut ini adalah penggambaran multipleks kode.

 

Gambar 1.12. Multipleks Berdasarkan Kode (c)

 6. Sistem seluler

Sistem ini berkembang sejak terjadinya komunikasi yang fleksibel dan terus bergerak. Sistem ini ditujukan untuk melindungi beberapa area transmisi yang tidak terjangkau sehingga membentuk sel (cell). Dari beberapa sel yang saling berdekatan, membentuk suatu sistem, sehingga ketika kita dapat melakukan komunikasi pada daerah jangkauan transmitter. Ketika kita berpindah tempatpun (mobile) kita juga akan terlindungi oleh sistem sel tersebut. Keuntungan dari sistem ini adalah:

  1. Kapasitas pengguna menjadi banyak
  2. Kemampuan pengiriman terjamin
  3. Sedikit daya yang dibutuhkan untuk transmisi

Sedangkan kelemahannya adalah dibutuhkan jaringan yang pasti untuk base stations, kesiapan transmitter dalam perpindahan sel satu ke sel lainnya dan dapat terjadi interferensi antar sel. Ukuran sel bermacam-macam, mulai dari 100 meter untuk dalam kota hingga 35 km untuk antar Negara tetangga. Berikut ini adalah beberapa contoh sistem sel:

 

Gambar . Sistem Selular

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s