sistem transmisi digital · sistem transmisi digital ref : keiser. 2 • persyaratan utama sistem...
TRANSCRIPT
![Page 1: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/1.jpg)
1
SISTEM TRANSMISI DIGITAL
Ref : Keiser
![Page 2: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/2.jpg)
2
• Persyaratan utama sistem link :– Jarak transmisi yg diinginkan– Laju data atau lebar pita kanal– BER
Link Optik Dijital point to point
Link point to point simpleks
DETEKTOR
OPTIKSUMBER
OPTIK
SINYAL OPTIK
USER USER
![Page 3: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Pemilihan Perangkat Link OptikDijital point to point
Avalanched Photo Diode (APD)
ResponsivitasPanjang gelombang operasi
Kecepatan responSensitivitas
pinDetektor optik3
LASER
Panjang gelombang emisiLebar spektral keluaran
Daya keluaranDaerah radiasi efektif
Pola emisiJumlah mode emisi
LED
Sumber optik2
Multi Mode (MM)
Ukuran coreProfil indeks bias core
Bandwidth atau DispersiRedaman
NA atau Mode-field Diameter
Single Mode(SM)
Serat Optik1
KarakteristikJenisKomponenNo
![Page 4: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Link Power Budget
Loss daya optis pd point-to point link
αf : konstanta redaman fiber
αc: loss konektor
αsp : loss splice
αsp αsp αspαcαcαc
![Page 5: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Link power budget :
PR = PS – A TA T = 2 Ac + n Asp + αfL + MS
PS : daya optis dipancarkan dr sumber ujung fiber [dBm]
PR : daya diterima detektor [dBm]
AT : redaman total [dB]
A c : loss konektor [dB/bh]
A sp : loss splice [dB/bh]
αf : konstanta redaman fiber [dB/Km]
L : panjang link [Km]
MS : margin sistem [dB]
Daya diterima detektor :
Anggaran daya terpenuhi jika :
daya diterima didetektor >= sensitifitas penerima
![Page 6: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Sensitifitas penerima sbg fungsi laju bit.
![Page 7: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Link loss budget utk sistem 800 nm LED/pin pd 20 Mb/s
![Page 8: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Rise Time Budget
Utk menentukan pembatasan dispersi link fiber optik.
Rise time sistem keseluruhan :
∑=
=N
iisys tt
1
2
ti : rise time kontributor.
ttx : rise time sumber optik/pemancar
tmat : rise time dispersi material fiber
tmod : rise time dispersi modus fiber
twg : rise time dispersi pandu gelombang
trx : rise time detektor optik/penerima
Rise time dispersi = pelebaran pulsa krn dispersi σ
![Page 9: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Umumnya degradasi transition time link digital :
- NRZ ≤ 70 % perioda bit
- RZ ≤ 35 % perioda bit
Anggaran rise time dipenuhi jika :
Rise time sistem < degradasi transition time
![Page 10: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Respon front end penerima dpt dimodelkan sbg LPF ordepertama :
[ ] ( )tuetg tBrxπ21)( −−=
Brx : lebar pita elektrik 3 dB dr penerima
u(t) : fungsi tangga berharga 1 utk t ≥ 0 dan 0 utk t < 0
Rise time penerima (10 % - 90 %)g(t) :
rxrx B
t 350=
trx : dlm ns
Brx : dlm MHz
![Page 11: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Pd fiber MM rise time tergantung pd dispersi antarmodus dan material (krn dispersi pandu gel << dispersi material).
Dampak dispersi material diabaikan pd sumberlaser baik pd panj gel panjang maupun pendek, sedangkan pd LED hanya pd panj gel panjang.
![Page 12: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Laser/APD limit
Attenuation limit with LED/pin
Batas jarak transmisi sbg fungsi laju data 800 MHz-Km fiber, sumberLED dng Si pin dan 800 nm dioda laser dgn Si APD
![Page 13: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Batas jarak transmisi sbg fungsi laju data utk dioda laser DFB 1550-nm, APD InGaAs, fiber SI dgn D = 2,5 ps/(nm-Km) dan redaman 0,3 dB/Km
![Page 14: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Pengkodean saluran
Format sinyal optis transmisi penting utk dipertimbangkan krnkepraktisan, sirkit decision hrs dpt memisahkan secaratepat informasi timing.
Maksud timing :
(a) Memungkinkan sinyal disampling pd S/N maks
(b) Menjaga spasi pulsa
(c) Menunjukan interval start dan stop/end
Pengkodean sinyal adalah sejumlah aturan utk mengurutkansimbol sinyal dgn pola tertentu.
Jenis dasar kode saluran biner dua-level pd trans optik :
(a) NRZ
(b) RZ
(c) Phase Encoded (PE)
![Page 15: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Kode NRZ
- Mudah dibangkitkan/dikodekan
- Mudah di-dekodekan
- Tdk memiliki error monitoring atau kemampuan koreksi
- Ttdk memiliki self-clocking (timing)
- Lebar pita minimal
- Daya rata masukan penerima tergantung pd pola data base line wander
- String 1 atau 0 panjang tidak terdapat informasi timing krntidak ada transisi level.
![Page 16: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Contoh pola data NRZ-Level
![Page 17: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Baseline wander di penerima mrpk hasil transmisi string panjang NRZ bit 1.
![Page 18: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Kode RZ
- Tiap data bit dikodekan dgn dua bit kode saluran
- Unipolar string 0 panjang akan kehilangansinkronisasi timing
- Biphase timing dpt diatasi
- Manchester mudah mengkodekan dan dekodekan
![Page 19: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Contoh data format RZ.
![Page 20: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Kode Blok
-Kode blok mBnB (n > m) : tiap m bit biner dikodekandgn n bit biner.
- Peningkatan lebar pita sebesar n/m
- Timing cukup
- Terdpt informasi error minitoring
- Tidak ada string 1 atau 0 panjang tak terjadi base line wander
![Page 21: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Perbandingan beberapa kode mBnB
W : pesentase n-bit word yg tidak digunakan
Nmax : jumlah simbol identik berurutan terpanjang
D : batas disparitas terakumulasi
sederhana
Reduksi BW
![Page 22: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/22.jpg)
22
ContohRancangan siskom optik laju data 60 Mb/s sbb :
Jarak 60 Km
Fiber SM konstanta redaman 0,2 dB/Km, pelebaran pulsadispersi material 2 ps/Km, panjang kabel 2 Km/haspel.
Redaman splice 0,2 dB/bh
Redaman konektor 0,5 dB/bh
Sumber : daya 1 mW, rise time 5 ns
Detektor : sensitifitas – 40 dBm (BER 10-9), rise time 2 ns
Margin sistem = 6 dB
Selidiki apakah sistem tsb memenuhi anggaran daya ?
Selidiki apakah sistem tsb memenuhi anggaran rise time transmisi NRZ dan RZ ?
Kesimpulan ?
![Page 23: SISTEM TRANSMISI DIGITAL · SISTEM TRANSMISI DIGITAL Ref : Keiser. 2 • Persyaratan utama sistem link : – Jarak transmisi yg diinginkan – Laju data atau lebar pita kanal –](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021701/5c79a31509d3f2d2178c8452/html5/thumbnails/23.jpg)
23
LATIHANSuatu siskom optik memiliki spesifikasi :
λ = 1,3 μm trx = 0,25 ns
B = 1 Gb/s Dmat = 2 ps/(Km-nm)
Fiber SM panjang kabel 2 Km/haspel
αf = 0,4 dB/Km αsp = 0,1 dB/bh
σλ = 3 nm αc = 1 dB/bh
ttx = 0,2 ns Ms = 6 dB
Ps = 1 mW Prmin = - 42 dBm (BER 10-9)
L = 60 Km twg diabaikan
Selidiki apakah sistem tsb dpt digunakan utk transmisi dgnline coding RZ dan NRZ ?
Agar bisa digunakan untuk RZ berapa L maks (B = 1 Gb/s) ?
Agar bisa digunakan untuk RZ berapa B maks (L = 60 Km) ?