Sistem Komunikasi

Teknik Sistem Komunikasi Kuliah 1: Pengantar & Evolusi Komunikasi | MIT OpenCourseWare (Spring 2009) Evolusi Komunikasi Modern Sejarah perkembangan sistem komunikasi mencakup transisi dari komunikasi analog konvensional hingga jaringan data berkecepatan tinggi global saat ini. Tahun Tonggak Sejarah Komunikasi Kategori Sistem 1876 Telepon Bell 1920 Siaran Radio (Radio Broadcast) Sistem Komunikasi Analog 1936 Siaran Televisi (TV Broadcast) 1960-an Komunikasi Digital & Satelit Komersial Pertama (1965) Sistem Komunikasi Digital 1970 Node Internet Pertama 1980 Pengembangan TCP/IP (Paket Data) Sistem Komunikasi Berjaringan (Networked) 1993 Penemuan World Wide Web (Web) ~2000 Lalu lintas Internet melampaui lalu lintas suara! Pergeseran Paradigma Kurikulum Di masa lalu (1980-an), komunikasi analog dan digital diajarkan secara terpisah, sementara jaringan sering dianggap sekadar mata kuliah tingkat pascasarjana. Saat ini, fokus utama tertuju pada ranah digital dan jaringan komputer pada tingkat sarjana untuk menyatukan konsep-konsep yang saling berkaitan erat. 16.36 Communication Systems Engineering Halaman 1 dari 4 Dosen: Eytan ModianoMengapa Komunikasi Penting dalam Dirgantara (AA)? Komputer dan sistem informasi merupakan bagian vital dari sistem kedirgantaraan modern, mencakup kontrol sistem, antarmuka manusia, serta jaringan komunikasi kompleks di dalam pesawat terbang atau wahana antariksa. Inisiatif Informasi AA (~1997) Komunikasi data yang andal Perangkat lunak dan komputer terdistribusi Sistem otonom dan kendali jarak jauh Industri Strategis Komunikasi satelit (NASA, DOD) Akses internet satelit & TV satelit Keterampilan dasar teknik yang setara dengan matematika/fisika Aplikasi & Jenis Jaringan Komunikasi Aplikasi komunikasi modern telah berkembang pesat dari penyiaran tradisional hingga pertukaran data berbasis jaringan global. Penyiaran (Broadcast TV/Radio): Peralihan massal ke siaran digital dan HDTV. Telefoni Digital: Layanan suara berbasis kabel dan nirkabel. Jaringan Komputer: Berbagi sumber daya, akses basis data, serta layanan internet (Email, FTP, Web). Klasifikasi Jaringan Parameter Wide Area Networks (WAN) Local Area Networks (LAN) Cakupan Area luas (negara, benua, dunia) Area terbatas (kantor, gedung) Kecepatan 56 Kbps – 155 Mbps (tipikal pengguna) 10 Mbps – 1 Gbps Arsitektur Tautan bersama (switch & router) Satu lompatan/single hop (kanal bersama) 16.36 Communication Systems Engineering Halaman 2 dari 4Layanan Jaringan & Teknik Switching Layanan komunikasi dikategorikan berdasarkan karakteristik pengiriman data dan orientasi koneksinya: Karakteristik Layanan Sinkron (Stream): Aliran data kontinu seperti suara, membutuhkan batas penundaan (delay) yang tetap. Asinkron (Bursty): Berupa urutan pesan yang bersifat lonjakan, seperti transfer file dan email. Berorientasi Koneksi: Sesi berkelanjutan dengan pengiriman teratur (contoh: Telnet, FTP). Tanpa Koneksi (Connectionless): Transaksi sekali jalan (contoh: Email). Teknik Switching Circuit Switching: Menggunakan sumber daya berdedikasi dan jalur tetap. Efektif untuk suara, namun tidak efisien untuk lalu lintas bursty (panggilan dapat diblokir jika penuh). Packet Switching: Pesan dipecah menjadi paket-paket dan dirutekan melalui sumber daya bersama (jaringan data modern). Model Referensi OSI 7 Layer Arsitektur jaringan distandarisasi melalui model 7 lapis untuk memisahkan fungsi dari tingkat aplikasi hingga lapisan fisik: Lapisan Aplikasi, Presentasi, & Sesi: Menangani layanan jaringan virtual, enkripsi, kompresi, serta manajemen sesi end-to-end. Lapisan Transport: Memecah pesan menjadi paket, multiplexing, penomoran ulang, pemulihan galeri, dan kendali aliran (flow control). Lapisan Jaringan (Network): Bertanggung jawab atas perutean paket melintasi jaringan dengan menambahkan header alamat tujuan. Lapisan Tautan Data (Link Layer): Memastikan transmisi bebas galeri pada satu tautan tunggal melalui pembingkaian (framing) dan ARQ. Lapisan Fisik (Physical): Transmisi bit mentah melalui media fisik dengan mempertimbangkan tundaan rambat dan galeri kanal. 16.36 Communication Systems Engineering Halaman 3 dari 4Lapisan Fisik & Spektrum Frekuensi Lapisan fisik berkaitan dengan transmisi bit mentah melalui kanal fisik, dengan memperhitungkan parameter propagasi dan galeri sinyal. Parameter Propagasi & Kanal Kecepatan rambat sinyal mendekati kecepatan cahaya (C = 3 \times 10^8 m/s). Tundaan rambat: Satelit LEO (~3.3 ms), Satelit GEO (~1/8 detik), Kabel Ethernet (~3 \mus). Kanal Simetris Biner (BSC): Model galeri bit dengan probabilitas galeri P yang independen antar bit. Elemen Komunikasi Digital Source Coding: Kompresi data (lossy/lossless). Channel Coding: Menambahkan redundansi untuk melindungi data dari derau kanal. Modulasi: Memetakan bit ke sinyal kontinu (gelombang sinus/kosinus) agar cocok untuk transmisi. Spektrum Frekuensi Gelombang Elektromagnetik Spektrum frekuensi adalah sumber daya alam terbatas yang alokasinya diatur secara ketat oleh pemerintah (seperti FCC di Amerika Serikat) guna efisiensi penggunaan gelombang radio. Band Frekuensi Rentang Frekuensi Rentang Panjang Gelombang Penggunaan Utama VLF / LF / MF 1 kHz – 3 MHz 100 km – 100 m Navigasi aeronautika, siaran radio AM, teletype HF / VHF / UHF 3 MHz – 1 GHz 100 m – 10 cm Radio amatir, siaran TV & FM, komunikasi seluler SHF / EHF 1 GHz – 100+ GHz 10 cm – 1 mm Radar, relai microwave, komunikasi satelit, gelombang milimeter 16.36 Communication Systems Engineering Halaman 4 dari 4