Analisis Distorsi Pentransmisian Sinyal PCM (Pulse Code 
                Modulation) 30/32  Pada Saluran Telepon Tetap Yang Berperilaku Sebagai 
                                                     LPF (Low Pass Filter). 
                                                           Sigit Kusmaryanto 
                                                          http: sigitkus@ub.ac.id  
                                                                     
                                                               ABSTRAK 
                                                                     
                Diketahui bahwa saluran telepon tetap berupa kabel tembaga mempunyai rugi rugi distorsi yang cukup 
                besar, akibatnya kualitas sinyal yang melaluinya tentu akan tergantung dari karakteristik saluran kabel.. 
                Pada penelitian  ini  dibahas  mengenai  pengaruh  karakteristik  saluran  transmisi  kabel  tembaga  untuk  
                transmsis  sinyal  TDM-PCM  pada  sistem  komunikasi  telepon  tetap  .  Saluran  transmisi  yang  dibahas 
                dimodelkan sebagai Low Pass Filter.  
                 
                Hasil dari analsis menunjukkan: Pada PCM 30/32 sebuah kerangka pulsa akan dibagi dalam tiga puluh 
                dua timeslot dengan inisial ts0 sampai dengan ts31. Setiap timeslot memiliki 3,9 x 10-6 detik, yang berisi 
                delapan  bit  PCM.  Besarnya  redaman  cakap  silang  hasil  pengukuran  sebesar  -26  dB  Semakin  kecil 
                jumlah bit pengkodean maka noise kuantisasi semakin besa. Nilai Bit Error Rate (BER) untuk transmisi 
                                 -5    -7 
                suara sebesar 10  – 10  
                 
                Kata Kunci: PCM, BER, Redaman 
                                                                     
                1.1 Latar Belakang                                        •   Coding 
                        Perkembangan ilmu pengetahuan dan                     Pada      sistem     telepon,     saluran 
                teknologi  telekomunikasi  yang  berkaitan            transmisi yang digunakan bermacam-macam. 
                dengan sistem telepon dewasa ini sangatlah            Saluran    transmisi    dapat    berupa     kabel 
                pesat. Misalnya perkembangan dari dial pulse          tembaga, serat optik,  atau gelombang radio 
                ke  dial  tone  (DTMF),  perkembangan  dari           (wireless).  Metoda  yang  umum  digunakan 
                sentral   analog  ke  sentral  digital,  dan          dalam  transmisi  telepon  adalah  TDM-PCM. 
                perkembangan sistim transmisi dari analog ke          Sehingga      bentuk     data     atau      suara 
                digital.                                              ditransmisikan dengan format digital. 
                        Pada sentral digital sinyal masukannya                Diketahui  bahwa  saluran  tembaga 
                adalah  sinyal  digital,  sedangkan  sinyal  yang     mempunyai  rugi  rugi  distorsi  yang  cukup 
                masuk  adalah  sinyal  analog  dari  sentral          besar    akibatnya     kualitas    sinyal   yang 
                analog.  Dengan  demikian  sinyal  analog  dari       melaluinya  tentunya  akan  tergantung  dari 
                sentral analog harus diubah dahulu ke sinyal          karakteristik saluran kabel. Untuk itu penting 
                digital.  Sinyal  digital  yang  digunakan  pada      sekali    untuk     mengetahui        bagaimana 
                sistem  switching  digital  adalah  sinyal  PCM       karakteristik sinyal digital yang ditransmisikan 
                (Pulse    Code    Modulation).      Sinyal   PCM      dengan  saluran  tembaga.  Pada  penulisan 
                diperoleh dari sinyal analog melalui 3 proses,        makalah ini akan dibahas mengenai pengaruh 
                yaitu :                                               karakteristik saluran transmisi kabel tembaga 
                    •   Sampling                                      pada sinyal TDM-PCM. Saluran transmisi yang 
                    •   Quantizing                                    dibahas dimodelkan sebagai Low Pass Filter.  
                1.2 Rumusan Masalah                                    1.  Pembangkitan       sinyal   PCM  yang 
                       Permasalahan-permasalahan           yang            dibahas adalah sistem PCM 30. 
                perlu  dirumuskan  untuk  akhirnya  dapat              2.  Pemodelan sinyal PCM 30/32 - TDM-
                menganalisa  distorsi  pentransmisian  sinyal              PAM  dengan  menggunakan  modul-
                PCM  (Pulse  Code  Modulation)  30/32  dalam               modul  percobaan  yang  tersedia  di 
                aplikasinya   pada     TDM  (Time  Division                Laboratorium Sistem Telekomunikasi. 
                Multiplexing)  yang  berperilaku  sebagai  LPF         3.  LPF yang digunakan untuk pemodelan 
                (Low Pass Filter) pada saluran telepon adalah              adalah LPF aktif. 
                sebagai berikut:                                       4.  Simulasi     rangkaian     dipergunakan 
                    1.  Bagaimana  mengukur besaran sinyal-                program EWB 
                       sinyal PCM 30/32?                             
                    2.  Bagaimana  mengukur  distorsi  dari         1.4  Tujuan 
                       pentransmisian  sinyal  pada  saluran                Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah 
                       transmisi?                                   menganalisis  distorsi  pentransmisian  sinyal 
                    3.  Bagaimana mengukur keluaran respon          PCM  (Pulse  Code  Modulation)  30/32    pada 
                       sinyal PCM pada saluran transmisi dan        saluran  telepon  tetap  yang  berperilaku 
                       berapa  besar  distorsinya  jika  system     sebagai LPF (Low Pass Filter). 
                       dianggap ideal ?                                      
                    4.  Bagaimana  aplikasi  PCM  (Pulse  Code      1.5 Pembahasan 
                       Modulation)  30/32  pada  TDM  (Time          Pulse Code Modulation (PCM) 
                       Division       Multiplexing)        yang     Salah satu sinyal digital yang digunakan pada 
                       berperilaku  sebagai  LPF  (Low  Pass        sistem  switching  digital  dewasa  ini    adalah 
                       Filter)?                                     sinyal  PCM  (Pulse  Code  Modulation).  Sinyal 
                    5.  Bagaimana       mengukur        distorsi    PCM diperoleh  dari  sinyal  analog  melalui  3 
                       pentransmisian  sinyal  PCM  (Pulse          proses, yaitu : 
                       Code     Modulation)     30/32     dalam        •   Sampling 
                       aplikasinya  pada  TDM  (Time  Division         •   Quantizing 
                       Multiplexing) yang berperilaku sebagai          •   Coding 
                       LPF  (Low  Pass  Filter)  pada  saluran             Pada  proses  sampling  sinyal  analog 
                       telepon tetap ?                              disample  secara  periodik  menurut  tingkat 
                                                                    amplitudonya      oleh    sebuah     modulator 
                1.3 Ruang Lingkup Pembahasan                        amplitude     dengan     frekuensi     tertentu. 
                       Dalam  analisis  ini  perlu  diketahui       Keluaran  dari  modulator  amplitudo  adalah 
                batasan-batasan  permasalahan  yang  akan           sinyal  PAM  (Pulse  Amplitude  Modulation). 
                dibahas agar penelitian ini lebih terarah, lebih    Informasi yang terdapat pada sinyal asli tidak 
                jelas,  sederhana dan dapat mencapai tujuan         akan hilang jika frekuensi masukan (fi) tidak 
                yang diinginkan, yaitu:                             lebih  besar  dari  0.5  frekuensi  sampling  (fs). 
                                                                    Jika  tidak  memenuhi  kriteria  tersebut  maka 
               akan  timbul  frekuensi-frekuensi  yang  tidak    bentuk  gelombang  yang  bertingkat-tingkat 
               diinginkan yang tidak terdapat pada sinyal asli   mengikuti  tinggi  rendahnya  sinyal  PAM, 
               sehingga  sinyal  asli  tidak  akan  didapatkan   dimana  setiap  tingkat  disinkronkan  dengan 
               kembali tanpa cacat. Gangguan semacam ini         perioda sampling. 
               disebut  dengan  aliasing.  Untuk  itu  sebelum          Proses  pengkodean  (coding)  terkait 
               proses  sampling  sinyal  masukan  terlebih       erat   dengan  kuantisasi.  Padaproses  ini 
               dahulu harus melewati suatu LPF (Low Pass         dibangkitkn  suatu  angka  kode  biner  (8  digit 
               Filter) sehingga sinyal masukan tidak terdapat    binary kode) yang bersesuaian dengn tingkat 
               frekuensi yang lebih besar dari 0.5 frekuensi     kuantisasi  yang  akan  dipancarkan  untuk 
               sampling.  Dalam  hal  ini  lebar  jalur  yang    setiap  selang  waktu  pengambilan  sample. 
               digunakan dalam komunikasi telepon adalah         Angka biner ini akan ,mengandung serentetan 
               300-3400  Hz,  sehingga  frekuensi  sampling      pulsa-pulsa satu dan nol dengan sejumlah log 
               minimum adalah 6800 Hz.                           2N  pulsa-pulsa  didalam  setiap  angka  (N 
                       Sinyal  PAM  hasil  dari  sampling        adalah jumlah tingkat dalam seluruh daerah). 
               selanjutnya dikuantisasi sehingga mempunyai       Pada PCM 30/32 sebuah kerangka pulsa akan 
               harga diskrit. Dalam proses kuantisasi, sinyal    dibagi dalam tiga puluh dua timeslot dengan 
               PAM  dibagi  dalam  daerah  batas  harga          inisial ts0 sampai dengan ts31. Setiap timeslot 
               amplitude  sinyal  dalam  sejumlah  interval      memiliki 3,9 x 10-6 detik, yang berisi delapan 
               kuantisasi.  Pembagian  ke  dalam  interval       bit  PCM  word.  Semua  selang  waktu  yang 
               kuantisasi ini terbagi dalam dua cara :           dimiliki  oleh  PCM  dapat  digunakan  sebagi 
                   •   Kuantisasi  uniform  yang  membagi        saluran bicara kecuali selang waktu ts0 yang 
                       batas harga amplitudo dengan interval     digunakan    untuk    keperluan    sinkronisasi 
                       yang sama                                 kerangka  pulsa  dan  ts16  yang  digunakan 
                   •   Kuantisasi non-uniform yang membagi       untuk  keperluan  pensinyalan.  Pada  sebuah 
                       batas harga amplitude rendah dengan       sentral  telepon  PCM  30  digunakn  sebagai 
                       interval  yang  kecil  sedangkan  untuk   kanal  pembicaraan  yang  hanya  dialamatkan 
                       amplitude tinggi dengan interval yang     pada satu sentral telepon saja. 
                       besar                                      
                       Dalam  pelaksanaannya  yang  banyak       TDMA ( Time Division Multilple Access) 
                       digunakan  adalah  kuantisasi  non-           Metode  akses  banyak  dikembangkan 
                       uniform,  karena  harga  perbandingan     untuk    dapat    mengantisipasi    kebutuhan 
                       antara  sinyal  masukan  dan  keluaran    kapasitas  pada  system  komunikasi  yang 
                       cukup konstan.                            menggunakan gelombang radio yang semakin 
                       Sebuah sinyal  baru  dibangkitkan  dari   meningkat.  Dalam  pereancangan  system 
               proses kuantisasi dengan misalnya membuat         akses  banyak  ini  perlu  dipertimbangkan 
               suatu  tingkat  tegangan  yang  sesuai  dengan    bebagai aspek, diantaranya: 
               tingakat  titik  tengah  dari  interval  kuantisasi   •  Strategi  multiplexing  yang  digunakan 
               yang  bersangkutan.  Hasilnya  ialah  sebuah             sehingga dengan spectrum radio yang 
                       tersedia,  sejumlah  pelanggan  dapat          TDMA (Time Division Multiplexing Access) 
                       diakses secara berkesinambungan.           merupakan  teknik  akses  banyak  yang 
                   •   Strategi   penggunaan  kanal  yang         membawa informasi melalui kanal-kanal yang 
                       disesuaikan dengan kebutuhan.              dijajarkan berdasarkan waktu. Secara praktis, 
                   Dalam jalur komunikasi biasanya satu titik     sistem  ini  dikombinasikan  dengan  FDMA 
               jalur digunakan oleh banyak system dari satu       (Frequency Division Multiplexing Access) yang 
               pemancar  atau  penerima.  Berdasarkan  hal        merupakan teknik akses banyak dengan basis 
               tersebut    maka     perlu   dilakukan    suatu    pembagian  frekuensi,  jadi  satu  kanal  radio 
               pemisahan  agar  diantara  sesama  pengguna        frekuensi dengan lebar pita yang ditentukan 
               tidak  saling  mengganggu,  teknik  pemisahan      berdasarkan FDMA terdapat beberapa celah 
               ini dinamakan multiplexing.                        waktu yang ditentukan dengan TDMA. 
                   Kemampuan dari sejumlah besar stasiun              Arsitektur  sistem  TDMA  ini  berdasarkan 
               pengguna  dengan  satu  sarana  komunikasi         frekuensi  pembawa  tunggal  yang  diformat 
               untuk  saling  berhubungan  secara  serentak       dalam     bentuk    transmisi    digital  yang 
               disebut akses banyak.                              disinkronisasikan dan dibagi dalam beberapa 
               Terdapat  beberapa  teknik  akses  banyak,         slot atau celah waktu. Setiap slot membawa 
               diantaranya:                                       bagian dari data dan mengandung informasi 
                   •   FDMA, dimana seluruh pita frekuensi        yang dikirimkan. Informasi yang satu dengan 
                       dibagi  dalam  bagian-bagian  frekuensi    yang lain, pada kanal yang sama mempunyai 
                       yang  lebih  sempit  dan  setiap  kanal    selisih waktu yang tetap.  
                       dialokasikan  untuk satu  pemakai dan          Secara umum  sistem TDMA mempunyai 
                       hanya  digunakan  oleh  hanya  satu        karakteristik: 
                       pemakai        selama       komunikasi         •   Setiap frekuensi radio pembawa dapat 
                       berlangsung.                                       menyalurkan  sirkit  sebanyak  8  kanal 
                   •   TDMA,  dimana  seluruh  pemakai                    dalam kondisi kecepatan penuh. 
                       mengakses      seluruh    pita   secara        •   Pentransmisian dalam bentuk bagian-
                       bergantian  menurut  celah  waktu                  bagian kecil yang disebut burst  
                       tertentu.                                      •   Pentransmisian secara dua arah yaitu 
                   •   CDMA, dimana system pemancar atau                  dari sisi pengirim dan  penerima. 
                       penerima  menduduki  seluruh  pita             •   Lebar pita (bandwidth) pentransmisian 
                       frekuensi secara terus-menerus. Sinyal             yang  cukup  lebar  sehingga  dapat 
                       yang  dipancarkan  oleh  setiap  sistem            meningkatkan  interferensi  dan  unjuk 
                       dikodekan  sedemikian  rupa  sehingga              kerja system multipath. 
                       informasi  dari  sistem  tertentu  hanya       •   Sinkronisasi  dilakukan  dalam  setiap 
                       dapat  diambil  dan  dideteksi  oleh               burst  
                       penerima yang telah disesuaikan dan            •   Penggunaan     system     multipleksing 
                       mengerti kodenya.                                  akan lebih menghemat biaya dari segi 
                                                                          infrastruktur.