V. SISTEM TRANSMISI DAN PENYAMBUNGANPOTONGAN SALURAN / THROUGH CONNECTION

V.1. SISTEM TRANSMISI

Sistem transmisi merupakan circuit penghubung antara titik (node) dari jaringan telekomunikasi. Jika sebuah circuit menggunakan bagian transmisi yang terpisah untuk setiap hubungan maka disebut dengan channel. Umumnya, sebuah channel yang lengkap harus melalui peralatan pengirim yang berupa station terminal, sebuah link transmisi yang berisi repeater pada station intermediate dan peralatan penerima yang berupa station terminal.

Channel dan signal diklasifikasikan ke dalam : analog dan digital. Signal analog adalah sebuah fungsi yang kontinu terhadap waktu, contohnya adalah speech channel. Sedangkan signal digital mempunyai nilai diskrit yaitu 0 dan 1, contohnya adalah signal telegraph dan binary coded data dari komputer.

Keuntungan dari transmisi digital dibandingkan dengan analog adalah relative tahan terhadap noise dan interferensi. * Ditinjau dari teknik penyaluran : 1. Space Transmisi

Setiap pasangan hubungan menggunakan media transmisi2. Multiplexing

Satu media digunakan oleh beberapa pasangan hubungan- Frequency multiplex Media pembawa : frekuensi

Beberapa kanal informasi ditumpangkan pada frekuensi tertentu. - Time Multiplex Beberapa informasi ditumpangkan secara bergantian pada suatu carrier / media tertentu.

* Ditinjau dari jenis media : 1. Media Non Fisis : Radio link, microwave link 2. Media Fisis : media transmisi yang dapat dilihat dan diraba secara

fisik.

Ditinjau dari cara penempatannya, saluran fisik terdiri atas :1. Saluran Atas Tanah :

- Open Wire- Kabel berisolasi- Kabel koaksial- Kabel serat optik

2. Saluan Bawah Tanah- Kabel tanah tanam langsung- Kabel Duck- Kabel Laut

* Ditinjau dari jumlah kawat dalam saluran : 1. Saluran Dua Kawat : * Tanpa repeater : - Jarak dekat - Dua arah * Dengan repeater : - Jarak jauh - Satu arah

2. Saluran Empat Kawat : - Jarak jauh

- Dua arah

Dengan pertimbangan bahwa :1. Peralatan switching hanya mempunyai 2 port / terminal

2. Saluran 2 kawat tetap lebih ekonomisMaka untuk transmisi jarak jauh, pada tempat tertentu yang membutuhkan repeater, baru digunakan sistem 4 kawat.

Contoh :

Berdasar spesifikasi saluran, repeater harus ditempatkan setiap jarak 10 km, sehingga untuk hubungan / transmisi antara UP – Maros (30 km) dibutuhkan 2 repeater.

Pada titik sambung saluran 2 kawat dan saluran 4 kawat dibutuhkan hybrid set dan balancing network

V.2. HYBRID SET DAN BALANCING NETWORK

Untuk jarak yang jauh sinyal suara perlu diperkuat. Karena penguatan hanya dapat bekerja satu arah jadi ada bagian-bagian rangkaian dimana perlu perubahan dari sistem dua kawat ke sistem empat kawat.

Dalam setiap perubahan sistem dua kawat ke sistem empat kawat akan ada prinsip hybrid. Pada hybrid ini bisa terjadi “mismatched”, sehingga ada daya yang mengalir ke saluran yang salah. Adanya “kebocoran” ini, ditambah dengan adanya penguat-penguat bisa menimbulkan permasalahan baru yaitu echo dan singing.

Fungsi hybrid set dan balancing network :1. Memungkinkan penguatan untuk masing-masing jurusan2. Menghindari terjadinya refleksi daya yang disalurkan

Ket : ZBN = impedansi balansZo = impedansi karakteristik saluranZBN = Zo

L1 = L2

Aliran daya dari aknan ke kiri, dimana :N1 = Daya pada terminal (1-1)N2 = Daya pada terminal (2-2)N3 = Daya pada terminal (3-3) N4 = Daya pada terminal (4-4)

Penjelasan :1. Daya output penguat N4 akan terbagi menjadi N1 & N2, dimana N1 = N2

karena : Z11 = Zo + ZL1

Z22 = ZBN + ZL2 Sehingga Z11 = Z22

2. Redaman antara terminal (4-4) dan (1-1) :

a4-1 = ½ ln (N4/N1) = ½ ln {N4/(0,5 N4}

= ½ ln 2 = 0,345 Np.Ketentuan CCITT : a4-1 ≤ 0,5 Np

3. Karena : N4 = N1 + N2

N1 = N2 dan L1 = L2

Maka : N1 dan N2 dikopelkan ke (3-3) dengan amplituda sama tetapi berbeda fasa 180º

4. Redaman antara terminal (4-4) dan (3-3) :a4-3 = ½ ln (N4/N3) = ½ ln {N4/0} = ~

Daya yang disalurkan tidak ada yang kembali ke sumber / pengirim→ Menghindari terjadinya refleksi daya

5. Besarnya penguatan total HS dan BN :Ktot = (N1/N4) (N4/N)

= ½ (N4/N) = N4/2N

Jika amplifier punya penguatan K = 100x maka HS dan BN punya penguatan Ktot = 50x Analisis yang sama juga berlaku untuk aliran sinyal dari kiri ke kanan :

→ Memungkinkan penguatan untuk masing-masing jurusan.

* REPEATER 2 KAWAT

Sifat :

1. Aliran sinyal hanya ke satu arah 2. Kemungkinan gangguan relatif besar Gangguan oleh refleksi daya disebut “SINGING”, yaitu akibat

adanya kebocoran yang lebih besar, sehingga rangkain berosilasi pada frekuensi tertentu. 3. Semakin banyak repeater, tingkat kestabilan semakin menurun → Jumlah repeater dibatasi4. Penyambungan potongan saluran / through connection dengan 2 kawat :

* REPEATER 4 KAWAT

Sifat : 1. Aliran sinyal dalam dua arah

2. Singing relatif kecil dan masih dapat diperkecil dengan “ECHO SUPRESSOR” Terdapat 2 type echo supressor : - Terminal echo supressor

- Intermediate echo supressor3. Semakin banyak repeater, noise juga makin besar sehingga jumlah repeater dibatasi.

4. Tingkat kestabilan tidak dipengaruhi jumlah repeater 5. Through connection dengan 4 kawat :

Tingkat gangguan oleh echo ini ditentukan oleh intensitas dan delaynya. Semakin kuat echo dan semakin lama baru terdengar, terasanya semakin mengganggu si pembicara.

Rekomendasi CCITT, untuk delay (Δt) yang lebih besar dari 50 msec, jaringan sebaiknya dilengkapi dengan echo supressor yang dengan perkembangan teknologi meningkat menjadi echo conceller, yang berfungsi menghilangkan echonya.

TERMINAL ECHO SUPRESSOR / TES

IN

INTERMEDIATE ECHO SUPRESSOR / IES

Gambar. Echo dan singing pada rangkaian 4 kawat

Pada saluran empat kawat, keseimbangan saluran yang tidak sempurna disebabkan oleh energi signal yang ditransmisikan dari satu arah dan kembali ke arah yang lain. Sinyal yang direfleksikan ke talker end disebut talker echo sedangkan sinyal yang direfleksikan ke listener’s end disebut listener echo.

Redaman antara saluran 2 kawat dan 4 kawat dan sebaliknya adalah 3 dB. Total redaman dari saluran dua kawat ke yang lain adalah :

L2 = 6 – G4 dBDimana G4 adalah penguatan dari satu sisi dari saluran 4 kawat (yaitu gain total amplifier dikurangi total loss saluran).

Redaman yang melalui hybrid transformer dari satu sisi dari saluran 4 kawat ke yang lain disebut transhybrid loss yaitu (6 + B) dB, dimana :

B = 20 log10 (N+Z) / (N-Z) dBZ adalah impedansi dari saluran 2 kawat dan N adalah impedansi dari balance network. B adalah bagian dari loss transhybrid yang mana terjadi impedansi yang tidak seimbang antara saluran 2 kawat dengan balance network dan disebut dengan balance return loss (BRL).

Redaman Lt dari echo yang berasal dari talker’s saluran 2 kawat adalah

Lt = {3 – G4 + (B + 6) - G4 + 3} dB = {2 L2 + B} dB

Delay echo adalah : Dt = 2 T4

Dimana T4 adalah delay dari rangkaian 4 kawat ( antara 2 terminal 2 kawat). Sedangkan redaman Lt dari echo listener’s saluran 2 kawat (relative terhadap sinyal yang langsung diterima) adalah :

Ll = {(B + 6) - G4 + (B + 6) – G4} dB = (2 L2 + 2 ) dB

Efek echo adalah berbeda untuk pembicara dan pendengar. Pada pembicara menyebabkan interupdari pembicaraan dan untuk pendengar terjadi pengurangan intelligibility dari pembicaraan yang diterima. Echo pada pembicara biasanya lebih bermasalah karena efek dari delay dan magnitude. Rangkaian yang lebih panjang, akan menyebabkan loss L2. Dimana dibatasi connection loss dapat bertambah untuk mengontrol echo, biasanya ketika round trip delay ( 2 T4 ) sebesar 40 ms. Delay ini dibutuhkan pada rangkaian antar pulau dan dalam pulau yang panjang sehingga sa ngat mungkin untuk loss pada transmisi menjadi rendah dan redaman echo yang tinggi. Sehingga untuk mengontrol echo digunakan echo supressor atau echo conceller.

Echo suppressor terdiri dari voice operator attenuator yang diletakkan pada salah satu bagian dari pengoperasian rangkaian 4 kawat pada sinyal pembicara pada bagian lain. Sedangkan pembicaraan adalah ditransmisikan dalam satu hubungan, transmisi pada hubungan yang berlawanan akan diredam, kemudian diinterupsi pada bagian echo yang disebut half echo suppressor pada setiap akhir rangkaian.

Untuk mengurangi efek echo, bagian sistem saluran empat kawat dengan rangkaian penguatnya diberi standard loss, sehingga echo yang mungkin timbul sudah kukupa kecil.

* KESTABILAN

Jika balance return loses dari terminal rangkaian 4 kawat rendah dan penguatan dari amplifier adalah tinggi, maka net gain diosenkitar loop mendekati nol dan suara akan terdengar.

Ls = 2 (B + 6 - G4) dBDimana Ls = net gain., sehingga Ls = 2 (B + L2) dB

Kondisi untuk kestabilan adalah Ls > 0dan L2 + B > 0, maka :G2 < B ( dimana G2 = - L2 )

Dalam prakteknya redaman dari singing path adalah sengaja dibuat lebih besar dari nol. Margin dan distorsi redaman disebabkan oleh echo ketika rangkaian terbuka untuk singing point. Snging point dari rangkaian

adalah gain maksimum (S) (dari 2 kawat ke 2 kawat) tanpa producing singing.

Margin kestabilan adalah jumlah maksimum dari pertambahan gain (M), yang dapat sama atau simultan pada setiap hubungan transmisi. Bila L2 – 2M = 0. maka :

M = ( B + L2 ) dBKemudian stability margin adalah jumlah dari loss saluran 2 kawat dengan 2 kawat dan BRL.

Dalam prakteknya, kestabilan margin dengan M = 3 dB adalah Ls = 6 dB. Pada hubungan jarak jauh, biasanya diperlukan untuk menghubungkan sejumlah rangkaian 4 kawat. Ini memberi keuntungan untuk mengeliminate terminating dari interface antara saluran 4 kawat dibandingkan dengan hubungan nya dengan 2 kawat. Hubungan yang kompleks terdiri dari sejumlah rangkaian 4 kawat dengan 4 kawat / 2 kawat. Ini diperlukan untuk meyakinkan bahwa rangkaian komplet ini mempunyai kestabilan.

L2 = (4.0 + 0.5n) dBDimana L2 adalah overall loss (2 kawat to 2 kawat) dan n adalah jumlah dari rangkaian 4 kawat.

Contoh :Rangkaian 4 kawat mwmpunyai overall loss 1 dB dan balance return loss adalah 6 dB. Tentukan : a. Singing point

b. Stability marginc. Redaman dari echo pembicara dan pendengar

Jawab :a. Bila L2 = -B, maka Ls = 0

Jadi Singing point = + 6 dBb. M = B + L2 = 6 + 1 = 7 dBc. Lt = 2 L2 + B = 2 + 6 = 8 dB

Ll = 2 L2 + 2 B = 2 + 12 = 14 dB

V.3. PENGATURAN REDAMAN DALAM JARINGAN TELEPON

1. Kualitas informasi dalam jaringan telepon ditentukan oleh : - Intelligibility / kefahaman- Clearity / kejelasan

2. Untuk mencapai hal tersebut maka pada : * Teknik penyambungan diusahakan : - Pelaksanaan cepat - Tidak terjadi refleksi

- Distorsi / radaman / noise minimum * Teknik penyaluran diusahakan : - Rugi saluran minimum - Distorsi / redaman / noise minimum

3. Redaman pada sistem telepon terdiri dari : a. Redaman Transmitter (mikrofon) b. Redaman receiver (loudspeaker) c. Redaman transmisi : - Saluran : Konstanta propagasi γ = ά + jβ

- Perlengkapan saluran Misal kutub 4 pasif seperti filter attenuator equalizer

Dari segi ekonomisnya diinginkan jarak antar langganan yang sejauh mingkin. Sebab semakin jauh jarak antara langganan-langganan yang dilayani oleh suatu sentral, semakin sedikit peralatan sentral yang diperlukan. Tetapi dalam praktek hal ini terbatas, karena saluran punya tahanan dan losses lainnya, yang membatasi jarak maksimum tanpa penguatan. Juga jarak maksimum langganan dari sentralnya. Dalam hubungan untuk interlokal dan interkontinental persoalan lebih ruwet lagi, karena sinyal telepon harus melalui beberapa sentral dan/atau pengulang (repeater).

Jadi harus ada standar loss untuk setiap bagian jaringan. Standar-standar ini berbeda sedikit-sedikit antara negara-negara.

* REDAMAN LOKAL EXCHANGE

Batasan redaman yang diizinkan tergantung kepada tingkat kefahaman yang diinginkan.

Untuk tingkat kefahaman 85 % :

1. Sending Reference Equivalent SRE = 9 dB Transmit Reference Equivalent TRE = 9 dB2. Receive Reference Equivalent RRE = 3 dB3. Overall Reference Equivalent ORE = 26 dB

Junction atau trunk line dapat melalui beberapa sentral dan atau pengulang. Batas 26 dB adalah untuk jaringan yang paling dekat (junction antara dua sentral).

Untuk jarak komunikasi yang lintas nasionalatau internasional diberi batas maksimum 33 dB.

Standar loss ini mempengaruhi :- Ukuran kabel-kabel telepon yang digunakan- Radius maksimum daerah layanan sebuah sentral lokal- Jarak antara dan level penguatan stasiun-stasiun pengulang

Jadi standar loss ini pada akhirnya akan mempengaruhi harga dan kualitas suara. Standar-standar ini juga dapat berubah sesuai dengan peningkatan teknologi.

Redaman saluran adalah sebanding dengan panjang saluran / jarak tempuhnya. Sehingga pada komunikasi telepon dibutuhkan suatu batasan redaman bagi jaringan telepon, agar sinyal telepon yang sampai di tujuan masih dengan kefahaman yang memenuhi syarat :

Gambar. Persyaratan Redaman Jaringan telepon berdasarkan Rekomendasi CCITT

Ket. : A, B : pelanggan LE : Lokal Exchange TE : Trunk Exchange

Pada gambar diatas diberikan redaman dari jaringan telepon yang direkomendasikan oleh CCITT. Batasan yang direkomendasikan tersebut senantiasa ditinjau kembali setelah periode tertentu, disesuaikan dengan perkembangan teknologi.

Gambar. Hubungan tingkat kefahaman & level room noise yang merupakan redaman bagi sinyal dalam berbagai kondisi.

Ket. : p : room noise normalq : room noise dalam pesawat teleponr : room noise dalam kamar bicara telepon

* REDAMAN NATIONAL EXCHANGE

* REDAMAN PADA JAPANESE NETWORK

Dalam hubungan telepon, redaman dinyatakan dengan ORL (Overall Loudness Rating) yang diukur dengan membandingkan tingkat kebisingan suara yang diterima (dari eksperimen terhadap tingkat kesulitan adalah sekitar +5 db to + 15 dB) dengan yang standar (CCITT : Intermediate Reference Syatem)

Pada jaringan analog, sambungan 4 kawat mempunyai overal nominal loss menjamin kestabilan ketika komponen sambungan mempunyai losses yang kurang dari nilai nominalnya. Jika sebaliknya maka overall lossnya bertambah.