Upload
mandy
View
94
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Pengantar Sistem Telekomunikasi. Prepared by : STMB Telkom Team Teaching. Modul 4 Sistem Komunikasi Data dan Sistsm Komunikasi Satelit. Komunikasi Data. Pendahuluan. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
1SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Pengantar Sistem
TelekomunikasiPrepared by :
STMB Telkom Team Teaching
2SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Modul 4Sistem Komunikasi Data
dan Sistsm Komunikasi Satelit
3SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Komunikasi Data
4SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Pendahuluan• Sistem telegrap pada abad 19 merupakan awal dari komunikasi
data. Kata-kata diubah ke dalam kode morse berupa pulsa-pulsa elektrik yang ditransmisikan melalui saluran kawat.
• Komunikasi telegrafis berkembang menjadi ‘remote typewriting’ dengan menggunakan pesawat teleprinter.
• Dengan teknologi elektronik digital dan mikroprosesor memungkinkan berkembangnya sistem komunikasi data dengan menggunakan sistem telekomunikasi dan komputer dengan kecepatan sangat tinggi.
• Pengontrolan, pengecekan dan pengiriman data/informasi dalam jaringan komputer meliputi berbagai faktor yang kompleks, antara lain– Link transmisi dan jaringan– Hardware dan software– Error detecting and recovering– Standard untuk interface antara perngkat terminal (user equipment)
dengan network– Protokol yang digunakan dalam komunikasi
5SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Jaringan Komunikasi Data• Penggunaan jaringan komunikasi data misalnya pada
suatu perusahaan besar dengan sejumlah kantor cabang. Setiap cabang memiliki jaringan komputer lokal yang dihubungkan dengan jaringan komputer pada bagian lain.
• Jaringan komputer dalam satu gedung dinamakan “Local Area Network (LAN)”.
• Apabila setiap LAN terhubung satu dengan yang lainnya terbentuk “Wide Area Network (WAN)”.
• Jaringan komputer yang berbeda-beda dapat pula dihubungkan sehingga membentuk suatu struktur web. Struktur jaringan ini dikenal dengan “Internetwork” atau “Internet”.
• Jaringan dengan teknologi internet ini dapat juga digunakan dalam lingkup terbatas (misalnya dalam satu perusahaan). Jaringan ini dinamakan “Intranet”.
6SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Modem Modem
Modem
Modem
ISP
Public Switched Telephone Network
(PSTN)LAN
Menghubungkan Komputer Melalui PSTN
7SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Serial Data Communication
1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1
• Pengiriman data melalui jaringan transmisi• Kecepatan komputer pengirim dan penerima mungkin tidak persis
sama, digunakan teknik “assynchronous transmission”• Tiap pengiriman data dengan panjang tertentu (ms 8 bit) dimulai
dengan bit “start” dan diakhiri dengan bit “stop”
Start Data Stop
8SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Parallel Data Communication
• Dalam waktu bersamaan 8 bit dikirim secara paralel• Digunakan untuk menghubungkan komputer ke printer atau ke
komputer lain dalam satu ruangan dengan menggunakan kabel dengan delapan kawat
• Transfer data lebih cepat, tapi hanya digunakan untuk jarak yang relatif pendek (mis 10 meter)
10110001 Printer
9SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Modem
V34Modem
A/D
Con
verte
r
Local Switch
PSTN
64 kb/s
A/D
Con
verte
r
Local Switch
64 kb/sV34
Modem
Digital signal33.6 Kb/s
2 wire analogue access network
300-3400 Hz
Digital signal33.6 Kb/s
2 wire analogue access network
300-3400 Hz
DTE DCE
DTE DCE
Customer Premises
Customer Premises
10SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Modem (lanjutan)
• Fungsi Modem– Modulasi : Mengkonversi sinyal digital menjadi sinyal analog
untuk dapat disalurkan melalui jaringan akses– Demodulasi : Mengkonversi sinyal analog yang diterima dari
jaringan menjadi sinyal digital kembali• Cable Modem
– Digunakan untuk data dengan kecepatan tinggi, misalnya akses Internet atau akses ke jaringan komputer lain
– Digunakan juga untuk sinyal video– Cable modem biasanya digunakan dengan jaringan coaxial atau
hybrid fibre coax (HFC)
11SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Hybrid Fibre Coax (HFC)
• Headend : Originating point pada jaringan TV kabel (video transmission equipment, satellite dishes, video player, etc.)
• Hybrid node : mengkonversi sinyal optik menjadi sinyal elektris untuk ditransmisikan ke user terminal melalui kabel coaxial
Headend
Hybrid Node
Hybrid Node
Coaxial copper cable
Coaxial copper cable
Optical Fibres
12SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
• Adalah transmisi digital melalui kabel tembaga mulai dari 64 Kb/s ke 2 sampai 6 Mb/s atau lebih dalam local loop, tanpa repeater
• Local loop : sekitar 5000 meter maksimum• DSL
– Symetric– Assymetric
• HDSL : High Data Rate Digital Subscriber Line– Simetris, 2 Mb/s upstream, 2Mb/s downstream– Menggunakan 2 pasang kawat tembaga
• SDSL, Single Line Digital Subscriber Line menggunakan 1 pasang kawat– Jarak lebih rendah– Jasa: E1, akses WAN, akses server
Digital Subscriber Line (xDSL)
13SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
• ADSL= Asymmetric Digital Subscriber Line– Berbeda Upstream dan downstream– Upstream <<< Downstream– Muncul karena jasa Internet– Upstream: 16 s.d. 640 kbps– Downstream: 2 s.d. 8 Mbps– Jasa ADSL
• Internet akses• Video on Demand• Remote LAN Access• Interactive Multimedia• Untuk HDTV: perlu Very High Data Rate DSL : VDSL
• VDSL : Very high speed Digital Subscriber Line– 2Mb/s upstream, 51 sampai 55MB/s downstream pada jarak sekitar
300 meter– Makin jauh jarak makin rendah kecepatan transmisi– Biasanya dari network sampai access node menggunakan fiber,
selanjutnya disambung dengan kabel tembaga sampai ke rumah pelanggan. Dikenal dengan Fibre To The Neighbourhood (FTTN)
14SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
CustomerTelecommNetwork
CustomerTelecommNetwork
CustomerTelecommNetwork
HDSL
2Mbit/s
2 Copper Pairs
6 Mbit/s
640 Kbit/sSingle Copper Pairs
ADSL
VDSL
Short Single Copper Pairs
52 Mbit/s
2 Mbit/s
15SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Point to Point Leased Circuit
Line Driver
Digital Cross Connect
Digital Multiplexer
Line Driver Digital
Cross Connect
Digital Multiplexer
Telecommunications Network
64 Kb/s
64 Kb/s
CustomerPremises
CustomerPremises
AccessNetwork
AccessNetwork
Digital Signal
2 Mb/s
2 Mb/s
2 Mb/s
16SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Point to Point Leased Circuit• Pelanggan menyewa secara permanen sirkit voice (0,3 –
3,4) KHz antara dua titik untuk keperluan komunikasi data untuk jangka waktu tertentu (mis 1 tahun).
• Pada customer premises terdapat “line driver” atau “baseband modem” untuk menyalurkan sinyal digital 64 Kb/s atau kelipatannya melalui jaringan akses tembaga.
• Pada “digital multiplexer” sinyal 64 Kb/s dimultiplexing ke timeslot dalam sinyal 2 Mb/s.
• Sinyal 2 Mb/s disalurkan melalui leased circuit dengan menggunakan “digital cross connect” yang koneksinya telah di-set up dengan software sesuai durasi yang ditetapkan (mis 1 tahun).
• Digital cross connect biasa juga disebut “SXC” (Service Cross Connect).
17SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
The Integrated Services Digital Network (ISDN) is a method used to bridge "the last mile" between the Central Office and the premise connection (home). ISDN uses the existing wiring, so no new cabling is required
There are two basic services offered: • Basic Rate Interface (BRI) consists of 2B + D channels. Which stands for
2 Bearer channels of 64 kbps each for data and one D channel of 16 kbps for signaling. Having a separate channel for handshaking and control is called "out of band" signaling. The 2B channels can be bonded together for a single data channel with a 128 kbps transfer rate
• Primary Rate Interface (PRI) consists of 23B + D channels. Which stands for 23 Bearer channels of 64 kbps each for data and one D channel of 64 kbps for signaling. The Bearer channels can be bonded in any combination as required
ISDN lines can be dedicated lines that are always up and connected, or they can be dial on demand (DOD) lines
Integrated Services Digital Network
(ISDN)
18SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
ISDN Services
19SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Basic Rate ISDN
Digital SwitchNetwork
Termination
(+16 Kb/s for signaling &
control)
ISDN Interface
Unit
Customer Premises
64 Kb/s
64 Kb/s
144 Kb/s2B+D
Twisted copper pair Access Network
ISDN Telephone64 Kb/s
Digital Switch
Network Termination
(+16 Kb/s for signaling &
control)
ISDN Interface
Unit
Customer Premises
64 Kb/s
64 Kb/s
144 Kb/s2B+D
Twisted copper pair Access Network
ISDN Telephone
64 Kb/s
2 Mb/s
20SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
ISDN Connection
NT : Network TerminationMenghubungkan jaringan CPE (4 kawat) ke jaringan lokal (2 kawat)
TE1
TE2
TE1
TE1 : ISDN terminal equipment
TE2 : Non-ISDN terminal equipment
TA : Terminal Adaptor
NT1 device connects the customer with the telephone company's local loopNT2 supports switching systems, multiplexing, and the concentration of multiple ISDN lines from a PBX (voice calls) or from a LAN
21SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
X.25 - Packet Switching• X.25 adalah protokol yg merupakan standard
internasional ‘packet switched data network’ untuk pertukaran data dan informasi antara ‘user device’ (DTE) dan ‘network node’ (DCE).
• Ukuran paket bervariasi : 64 – 4096 bytes• Optimal untuk kecepatan rendah (maksimum 100 Kbps)• X.25 menjamin integritas dan pengontrolan aliran data,
dengan konsekuensi delay yang signifikan sehingga pengiriman data menjadi lambat
• Salah satu penggunaan X.25 yang paling banyak adalah transfer data dari terminal yang simpel, seperti credit card reader
22SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Frame relay merupakan simplifikasi dari packet switching, dengan prinsip sama seperti X.25
Frame relay merupakan protokol Wide Area Network (WAN) dengan performansi tinggi
Frame relay mentransfer data jauh lebih cepat, namun tidak ada pengontrolan aliran data tiap hop sehingga tidak menjamin integritas data
Frame relay beroperasi pada WAN dengan fasilitas ‘connection services’ yang lebih reliabel
Untuk aplikasi WAN saat ini, penggunaan frame relay lebih cocok karena memberikan performansi dan efisiensi transmisi yang lebih tinggi dibandingkan dengan X.25.
Frame Relay
23SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Local Area Network (LAN)• Local Area Network (LAN) adalah sistem komunikasi yang menghubungkan banyak
komputer/workstation• Secara teknis LAN merupakan medium yang dapat digunakan bersama oleh oleh
workstation yang tersambung untuk berkomunikasi satu sama lain• Jaringan LAN meliputi area yang kecil, misalnya pada satu bangunan atau satu
departemen/bagian dari kantor, kampus dll • Dua basic standard operasi LAN yaitu “Ethernet” dan “Token Ring”
24SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Mengapa LAN?
Jika ada LAN maka …
ResourceSharingSumber Daya Bersama
Large DataTransfersKirim data (besar)
NetworkBackupCadangan
GroupwareSoftware Grup
DistributedDatabasesBasis Data Terdistribusi
NetworkSecurityKeamanan Jaringan
NetworkManagementManajemen Jaringan
25SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Karakteristik LAN • Biasanya terbatas luasnya, misalnya
bangunan atau ‘kampus’ atau • Kecepatannya berkisar antara 4 Mbps
sampai >100 Mbps• Dimiliki dan dikelola sendiri • Dalam bisnis dewasa ini merupakan suatu
keharusan
26SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Komponen Hardware LAN
• Media Transmisi – Kabel tembaga (Copper wire), kabel koaksial (coax cable), fiber-optic
• Servers - komputer penyedia layanan (file, database, printer, terminal, modem dan atau fax)
• Workstation - PC’s, SUN atau HP w/s, MACs• Storage & Back-up - magnetic tape drives,floppy disk
drives, hard disk drives, optical disks• Network Interface Card (NIC) adalah ‘adaptor’
menghubungkan workstation dengan media transmisi
27SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Definisi• Topologi Jaringan – adalah model yang
digunakan untuk menggambarkan media transmisi LAN dan hubungannya dengan komputer
• Media Access Control (MAC) protocol – adalah metoda yang digunakan perangkat pada jaringan LAN agar mendapat akses dan mentransmisikan data ke media transmisi
• Network Operating System (NOS) adalah software yang menjalankan LAN
28SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Topologi
BUS
RING
STAR HUB
MESH
29SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Protokol MAC
Metoda Akses / Transmisi
CONTENTION TOKEN PASSING(IBM)
IEEE 802.3 IEEE 802.5
30SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
EthernetIEEE 802.3
Metoda akses: CSMA/CD (Carrier-Sense Multiple Access / Collision Detection)
Setiap node/terminal (komputer) memiliki akses yang sama ke media transmisi• Setiap node/terminal mengamati media transmisi untuk melihat apakah sedang
ada data (message) yang ditransmisikan• Jika tidak ada, komputer dapat memulai transmisi data
Pekerjaan ‘mendengar’ media transmisi disebut sebagai Carrier Sensing
Kemampuan beberapa perangkat bersama-sama mengakses media transmisi disebut Multiple Access
Jika ada dua atau lebih perangkat bersama-sama memulai transmisi, terjadi Collision Detection
Jika Collision Detection terjadi, setiap perangkat memutuskan hubungan
Setiap perangkat menunggu secara acak sebelum berusaha untuk mengirim kembali
31SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Token RingIEEE 802.5
Server membuat token (tongkat estafet !) Setiap workstation menunggu transmisi token Jika suatu wokstation menerima token – dan tak
ada data untuk dikirim - kirim token ke komputer berikut
Jika token diterima – dan ada data untuk dikirim:• transmisikan data• tunggu tanda terima• setelah diterima, kirim token ke komputer berikut
Token dibuat dengan tanda khusus (misal 11111111)
32SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
WAN adalah jaringan komunikasi data yang mencakup area dengan geografis yang relatif luas (beberapa kota)
Menghubungkan beberapa LAN Biasanya menggunakan fasilitas transmisi jarak jauh yang
disediakan oleh perusahaan telekomunikasi.
Wide Area Network (WAN)
WANrouter router
LAN LAN
33SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Point-to-point• Dua pelanggan (customer premises) dihubungkan secara tetap
(dedicated) dengan menggunakan leased line• Penggunaan : private network
Circuit-switching• Hubungan dibangun selama ada data yang dikirim• Penggunaan : ISDN, back-up point-to-point
Packet-switching• Network WAN digunakan bersama• Pengiriman data dilakukan tanpa membangun hubungan• Agar terjadi connection service, dibangun virtual circuit :
– Switched virtual circuit (SVC)Virtual circuit dibangun apabila ada paket yang dikirim (spt samb telepon)
– Permanent virtual circuit (PVC)Virtual circuit dibangun secara permanen (spt leased line)
• Penggunaan : ATM, Frame Relay, SMDS, X.25
WAN Connection
34SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Asynchronous Transfer Mode (ATM)• Standar ITU-T untuk cell-switching : informasi untuk
multi-service (suara, data, video) ditransfer dalam bentuk ‘cell’ (paket dengan ukuran tertentu/fixed)
• Ukuran cell = 53 byte, 5 byte header dan 48 byte informasi (disebut payload)
• ATM mengkombinasikan keunggulan circuit-switching dengan packet-switching– Circuit-switching : guaranteed capacity and constant
transmission delay– Packet-switching : flexibility and efficiency for intermittent traffic
• Bandwidth/bit rate : dari beberapa megabit/detik (Mbps) sampai beberapa gigabit/second (Gbps)
• ATM lebih efisien dibandingkan dengan teknologi synchronous seperti TDM
• Dianggap sebagai metoda transfer paling unggul untuk Broadband ISDN (B-ISDN)
35SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Satellite Communication
36SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Satellite communication became a possibility when it was realised (by the science fiction writer, Arthur C. Clarke) that a satellite orbiting at a distance of 36000Km from the Earth would be geostationary, i.e. would have an angular orbital velocity equal to the Earth's own orbital velocity. It would thus appear to remain stationary relative to the Earth if placed in an equatorial orbit.
In principle, three geostationary satellites correctly placed can provide complete coverage of the Earth's
Introduction
Earth
Satellite
37SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Advantages and LimitationAdvantages The laying and maintenance of intercontinental cable is
difficult and expensive The heavy usage of intercontinental traffic makes the
satellite commercially attractive Satellites can cover large areas of the Earth. This is
particularly useful for sparsely populated areas
Limitations Technological limitations preventing the deployment of
large, high gain antennas on the satellite platform The high investment cost and insurance cost associated with
significant probability of failure Atmospheric losses above 30GHz limit carrier frequencies
38SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
SatComm Basic ElementsThe Satellite (Space Segment) Composed of three separate units
• the fuel system,• the satellite and telemetry controls• the transponder which includes the antenna, a broad band receiver, an input
multiplexer, and a frequency converter which is used to reroute the received signals through a high powered amplifier for downlink.
The primary role of a satellite is receive signals from a ground station and send them down to another ground station.
The Ground Station (Earth Segment)The ground station's job is two-fold• In the case of an uplink, or transmitting station, terrestrial data in the form of
baseband signals, is passed through a baseband processor, an up converter, a high powered amplifier, and through a parabolic dish antenna up to an orbiting satellite.
• In the case of a downlink, or receiving station, works in the reverse fashion as the uplink, ultimately converting signals received through the parabolic antenna to base band signal.
39SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Various Uses of Satellite CommunicationsTraditional Telecommunications Long distance network to connect the telecommunications networks of one country,
or one region in a country, to another Groups like the international satellite consortium Intelsat have fulfilled much of the
world's need for this type of service
Cellular Provides service for a network of cells Allows its own bandwidth to be used by any cell that needs it without being bound by
terrestrial bandwidth and location restrictions
Television Signals Satellites have been used for since the 1960's to transmit broadcast television
signals between the network hubs of television companies and their network affiliates
In the 1970's, it became possible for private individuals to download the same signal that the networks and cable companies were transmitting, using c-band reception dishes
The direct-to-home industry has gathered even greater momentum since the introduction of digital direct broadcast service
40SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
The SatComm System Operational Schematic
41SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Geostationary Earth Orbit (GEO) Geostationary earth orbit(GEO) is 22,282 miles
(35,790 km) above the equator 0.24 second of latency
The orbit is important because it allows a satellite to orbit the earth at a fixed location in relation to the earth
From GEO, three satellites can cover all but the polar regions and transmissions can be received through fixed antennas
Traditionally satellites have been given two degrees of separation, which means only 180 satellites could be parked in the orbit
42SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Low Earth Orbit (LEO) LEO satellites can be divided into "Big LEOS" and "Little
LEOS." "Little LEOS" provide pager, cellular telephone and location
services. An examples of a "Little LEO" system is Motorola's Iridium
"Big LEOs" carry voice and data broadband services. "Big LEOS" hope to be an internet in the sky. Low earth orbit is approximately 300 to 1,000 miles above
the earth 20 to 40 milliseconds of latency LEO constellations may be costly. Earth coverage requires
many more satellites from LEO than from GEO. And the LEO-satellite technology is not as advanced as GEO technology
LEOs are expected to be in demand for three markets: rural conventional telephone service, global mobile service, and international broadband service
43SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Medium Earth Orbit (MEO) Medium Earth Orbit satellites move around the earth at a
height of 5,000 to 10,000 miles. Their signal takes from 50 to 150 milliseconds to make the
round trip. MEO satellites cover more earth area than LEOs but have a
higher latency. Telstar, one of the first and most famous experimental
satellites, orbited in MEO
44SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Different Types of SatCom System
45SM241013 - Pengantar Sistem TelekomunikasiSemester genap 2006-2007
Satellites for DataIncorporating satellites into terrestrial networks is often hindered by three characteristics possessed by satellite communication
Latency (propagation delay): Due to the high altitudes of satellite orbits, the time required for a transmission to navigate a satellite link (more than 2/10ths of a second from earth station to earth station) could cause a variety of problems on a high speed terrestrial network that is waiting for the packets
Poor Bandwidth: Due to radio spectrum limitations, there is a fixed amount of bandwidth allocable to satellite transmission
Noise :A radio signals strength is in proportion to the square of the distance traveled. Due to the distance between ground station and satellite, the signal ultimately gets very weak. This problem can be solved by using appropriate error correction techniques, however