Sejarah Perkembangan Jaringan Transmisi

Media Transmisi
Dalam abad-abad terakhir ini sejumlah penemuan telah memungkinkan untuk dibangunnya hubungan telekomunikasi dengan kapasitas yang selalu bertambah. Saluran telegrap permulaan merambat-kan sinyal yang kecepatannya sampai dengan 30 kata per menit atau sekitar 15 bit per detik. Beberapa kabel serat optik yang dipasang saat ini dalam jaringan trunk jarak jauh mempunyai kapasitas untuk membawa sinyal sampai dengan 2,4 Gbps. Kapasitas teoritis serat kaca setebal rambut ini adalah sedemikian sehingga hanya dengan menggunakan tiga serat, kapasitasnya sudah mencukupi untuk separuh pelanggan telepon di AS bercakap-cakap dengan separuh pelanggan lainnya pada saat yang sama.
Banyak sekali kabel serat optik dipasang saat ini, terutama pada jaringan jarak jauh dan antar kantor. Setelah sepuluh tahun mendatang kabel serat optik akan secara progresif dipasang sebagai loop lokal di beberapa wilayah. Na-mun pada saat yang sama sejumlah besar media transmisi yang beragam akan terus digunakan. Ini akan memerlukan waktu tertentu sebelum semua kabel koak-sial dan sistem kawat tembaga digantikan dengan serat optik itu. Kita membahas

SEJARAH
Kemampuan untuk mengkombinasikan beberapa channel menjadi satu sambun-gan fisik mulai beroperasi pada tahun 1847 dengan skema yang dibuat oleh Baudot yang memungkinkan enam pengguna bertransmisi secara keroyokan melalui sebuah saluran telegrap — suatu kemajuan dramatis yang mempertinggi kecepatan menjadi sekitar 90 bps.

Pada tahun 1876 Alexander Graham Bell mengucapkan kalimatnya untuk per-tama kalinya melalui hasil penemuannya, yaitu, telepon. Tahun-tahun berikutnya dibangunlah saluran telepon, papan sentral dan kemudian pertukaran otomatis.
"Loading" yang dibahas pada Bab diaplikasikan ke saluran telepon pada tahun 1899. Sebelumnya saluran komersial terpanjang membentang dari New York ke Chicago. Mulai tahun 1911 percakapan dari New York sampai Denver menjadi terwujud, yang mana jarak sejauh itu saat ini merupakan suatu pencapaian yang menakjubkan mengingat pada saat itu penguat (amplifier) belumlah ditemukan.
Pada tahun 1913, terjadi suatu kemajuan besar saat repeater tabung hampa udara mulai digunakan. Pelayanan dari pantai bagian barat ke pantai bagian ti-mur Amerika Serikat dengan menggunakan tube semacam itu mulai beroperasi pada tahun 1915.

Kemajuan elektronik berlanjut dengan cepat, dan pada tahun 1918 sistem carrier (pembawa) untuk pertama kalinya digunakan sehingga memungkinkan dua channel suara dikirimkan melalui pasangan kawat tung-gal. Jumlah channel suara yang dapat dikirimkan melalui kabel tunggal segera meningkat seiring dengan perjalanan tahun. kabel koaksial menggantikan ka¬bel sepasang kawat untuk sambungan berkapasitas tinggi, dan kini kabel ini membawa ribuan channel telepon.

Pada tahun 1897 Marconi mendirikan Wireless Telegraph and Signal Com¬pany. Pada tahun 1899 dia berhasil mengirimkan pesan radio menyeberangi Selat Inggris dan pada tahun 1901 menyeberangi Samudra Atlantik. Lodge mengem-bangkan sarana tuning radio. Telegraf radio berkembang cepat.

Pada tahun 1902 Fessenden mengembangkan suatu sistem untuk memodulasi frekuensi radio melalui suara manusia, tetapi telepon radio pada skala komersial masih menunggu kedatangan penguat dan modulator yang menggunakan tabung hampa udara. Stasiun radio komersial pertama didirikan pada tahun 1920 untuk menghubungkan dua jaringan telepon darat antara Pulau Santa Catalina di Lepas pantai California dengan daratan Amerika. Mulai tahun 1927 telepon di Eropa dan Amerika Serikat dihubungkan secara komersial.

Hubungan radio gelombang mikro (microwave) didirikan setelah perang du-nia dan kini telah menjadi tokoh utama pada sistem telepon. Tower-tower, baik besar dan kecil, dengan sejumlah antena gelombang mikro tersebar di kota-kota besar dan di seluruh penjuru negeri. Mata rantai antena gelombang mikro yang kini hampir semuanya digital dapat membawa sekitar 13.000 channel.

Dekade 1960-an memperkenalkan satelit, laser, dan waveguide berkecepatan tinggi. Sejak itulah serat optik menggantikan waveguide untuk trunk-trunk jarak jauh. Kapasitas saluran komunikasi jarak jauh meningkat dengan cepatnya. Ka-rena jumlah rangkaian yang dibawa oleh suatu saluran meningkat, maka biaya per rangkaian pun menurun. Sekarang tersedia sistem serat optik yang dapat mem¬bawa lebih dari satu juta rangkaian suara (melalui banyak serat dalam satu kabel).

Pada bab ini kita membahas berbagai tipe media transmisi fisik yang sedang digunakan. Pada bab-bab berikutnya kita menjabarkan secara lebih rinci menge-nai cara penggunaan tipe-tipe tersebut untuk semua pola kerja sinyal digital, yang meliputi suara, data, video, dan televisi.

FREKUENSI

Media telekomunikasi dapat digolongkan menurut frekuensi sinyal yang dikirim-kan melalui media itu. Sebagai contoh, saluran gelombang mikro (microwave) beroperasi pada frekuensi sangat tinggi (VHF, very high frequency), kabel koak-sial pada tingkat frekuensi yang lebih rendah, dan sepasang kawat beroperasi pada tingkat frekuensi yang lebih rendah lagi. Kita semua tidak asing dengan frekuensi radio domestik.
Studio pemancar FM berada pada gelombang antara 88 sampai dengan 108 MHz. Studio AM berpancar pada gelombang antara 500 sampai de¬ngan 1600 Hz. Frekuensi ini bersama-sama dengan frekuensi operasi media-me¬dia lainnya ditunjukkan pada Gambar 11.1. Ini adalah sebagian kecil dari keselu-ruhan spektrum electromagnet.
Apa yang akan menjadi perhatian khusus kita bukanlah frekuensi operasi absolut tetapi jangkauan frekuensi yang dapat dikirimkan melalui fasilitas itu.pada umumnya, kuantitas data atau jumlah informasi yang dapat ditransmisikan adalah sebanding dengan bandwidth (lebar gelombang) atau jangkauan frekuensi yang dapat dikirimkan. Pada Gam¬bar 11.1, sebagai contoh, jangkauan frekuensi yang ditunjukkan untuk radio gelom¬bang mikro (microwave) adalah jauh lebih besar daripada yang untuk pemancar FM. Yang pertama membentang dari sekitar 2000 sampai 12.000 MHz,

102 c 103 Frequency
Cycles per Second
(Hertz) 104 10s 10s 107 108 109 1010 10n
Band Designations: Very Low Frequency Low Frequency Medium Frequency High Frequency Very High Frequency Super High Frequency Ultra High Frequency
Band Number: 4 5 6 7 8 9 10 11
Metric Subdivision: Myriametric Waves Kilometric Waves Hectometric Waves Decametric Waves Metric Waves Decimetric Waves Centimetric Waves Millimetric Waves

Spektrum frekuensi frekuensi yang digunakan dalam telekomunikasi - sebagian kecil dari keseluruhan spektrum elektromagnet yang ditunjukkan pada Gambar 1.2. Catatan: Alokasi frekuensi radio untuk penggunaan yang berbeda adalah jauh lebih rumit daripada yang ada di diagram ini, yang sudah disederhanakan untuk menunjukkan kategori utama yang dibahas pada buku ini. Jangkauannya 10.000 MHz. Sedangkan yang kedua membentang antara 80 sam-pai 150 MHz, berjangkauan sekitar 70 MHz. Umumnya pasangan kawat (wire pairs) mentransmisikan frekuensi antara 200 sampai dengan 300 kHz. Dengan demikian, melalui gelombang mikro, seseorang dapat mentransmisikan jauh lebih banyak informasi daripada melalui frekuensi Pemancar FM dan jauh lebih banyak lagi bila dibandingkan dengan melalui wire pair.

MEDIA TRANSMISI NON-OPTIK

Sepasang Kawat-Telanjang (Open-wire pair)
Pada awal mula hampir semua sambungan telepon dibuat dari sarana sepasang kawat yang direritangkan di antara tiang-tiang telepon. Berpasang-pasang kawat yang diperlihatkan pada Gambar 11.2 direntangkan dari isolator pada persilangan tiang-tiang. Kawatnya terbuat dari tembaga, atau baja yang dilapisi tembaga — baja untuk kekuatannya, tembaga untuk konduktivitasnya. Pada frekuensi diatas 1000 Hz, sebagian besar arus mengalir di bagian "kulit luar" kawat, yaitu di lapisan tembaga. Kawat dalam setiap pasangan ini berdiameter sekitar 0,128 inci dan jaraknya sekitar 8 sampai 12 inci.

Sepasang kawat ini dapat merambatkan percakapan telepon jarak jauh tanpa memerlukan penguatan. Dengan kawat semacam itulah, sebagai contoh, orang New York dapat berbicara dengan orang Denver sebelum penguat yang terbuat dari tabung hampa udara diketemukan. Kini seringkali diperlukan untuk mengi-rimkan beberapa channel suara bersama-sama melalui sepasang kawat yang sama. Ini memerlukan frekuensi lebih tinggi, dan pada frekuensi yang lebih tinggi penurunan (attenution) akan lebih besar. Oleh karena itu dipasang lebih banyak penguat (amplifier) dalam jalur itu.
Wire pair (sepasang kawat) ini rentan terhadap crosstalk (kebocoran percaka¬pan). Kopling induktif atau elektromagnet akan menghasilkan interferensi, dan percakapan pada salah satu pasangan akan sayup-sayup terdengar oleh pasangan kawat di dekatnya. Penambahan jarak pemisahan antar masing-masing pasangan dan pemutaran periodik dari kawat ini mengurangi interferensi ini sampai ke tingkat dapat diabaikan. Kondisi cuaca mempengaruhi hilangnya attenuasi (penu¬runan) pada jalur open-wire ini. Kebocoran terjadi pada isolator bila basah. Resis-tansi kawat meningkat sejalan dengan temperaturnya, dan kondisi basah dan lembab meningkatkan penurunannya.