Sabtu, 24 Desember 2022

Sejarah Perkembangan Telekomunikasi, dari Telegraph sampai Fiber Optik (LENGKAP)


Untuk memahami suatu ilmu pengetahuan, kita perlu mengetahui sejarahnya (Auguste Conte). Melihat kutipan tersebut maka, sebelum belajar tentang telekomunikasi atau sistem komunikasi, penting untuk mengetahui sejarah evolusi dari telekomunikasi itu sendiri.

Telegraph

Telegraph disempurnakan oleh Samuel Morse, seorang pelukis. Dengan kata-kata "Apa yang telah tuhan tempa", ditransmisikan oleh telegraph listrik milik Morse dari Washington D.C. sampai Baltimore, Maryland, pada tahun 1844, revolusi sarana telekomunikasi real-time jarak jauh dipicu. Telegraph adalah cikal bakal komunikasi digital. Secara khusus, kode Morse adalah kode dengan panjang variabel menggunakan alfabet empat simbol: titik, tanda hubung, spasi huruf, dan spasi kata; urutan pendek mewakili huruf yang sering, sedangkan urutan panjang mewakili huruf yang jarang.

Radio

Pada tahun 1864, James Clerk Maxwell merumuskan teori elektromagnetik cahaya dan meramalkan keberadaan gelombang radio. Gelombang radio dikonfirmasi secara eksperimental oleh Heinrich Hertz pada tahun 1887. Pada tahun 1894, Oliver Lodge mendemonstrasikan komunikasi nirkabel dalam jarak yang relatif pendek (150 yard). Kemudian, pada 12 Desember 1901, Guglielmo Marconi menerima sinyal radio di Signal Hill di Newfoundland; dimana sinyal radio tersebut berasal dari Cornwall, Inggris, 1700 mill jauh melintasi Atlantik. Dengan demikian telah terbuka jalan menuju perkembangan dibidang komunikasi. 

Pada tahun 1906, Reginald Fessenden, seorang akademisi otodidak, membuat sejarah dengan melakukan siaran radio pertama. Pada tahun 1918, Edwin H. Armstrong menemukan penerima radio superheterodyne, dimana sampai hari ini, hampir semua jenis penerima radio adalah jenis ini. Pada tahun 1933, Armstrong mendemonstrasikan konsep revolusioner lainnya, yakni skema modulasi yang ia sebut modulasi frekuensi (FM). Makalah Armstrong tentang radio FM diterbitkan tahun 1936

Telephone

Pada tahun 1875, telepon ditemukan oleh Alexander Graham Bell, seorang guru tunarungu. Telepon membuat transmisi ucapan waktu nyata dengan penyandian dan replikasi listrik suara realitas praktis. Telepon versi pertama itu kasar dan lemah, hanya memungkinkan orang untuk berbicara jarak pendek saja. Ketika layanan telepon baru berusia beberapa tahun, ada banyak minat untuk mengembangkannya. Khususnya, pada tahun 1897, A.B. Strowger, seorang pengurus dari Kansas City, Missouri, merancang saklar otomatis selangkah demi selangkah yang menyandang namanya. Dari semua sakelar elektromekanis yang dirancang selama bertahun-tahun, sakelar Strowger adalah yang paling banyak populer dan banyak digunakan.

Electronics

Pada tahun 1904, John Ambrose Fleming menemukan tabung vakum dioda, yang membuka jalan untuk penemuan triode tabung vakum oleh Lee de Forest pada tahun 1906. Penemuan dari triode berperan penting dalam pengembangan telepon lintas benua pada tahun 1913 dan menandakan awal dari komunikasi suara nirkabel. Memang, sampai penemuan dan kesempurnaan transistor, triode adalah perangkat tertinggi untuk desain elektronik amplifier.

Transistor ditemukan pada tahun 1948 oleh Walter H. Brattain, John Bardeen, dan William Shockley di Bell Laboratories. Sirkuit terpadu (IC) silikon pertama diproduksi oleh Robert Noyce pada tahun 1958. Inovasi penting dalam perangkat solid-state dan sirkuit terintegrasi, menyebabkan pengembangan sirkuit terintegrasi skala sangat besar (VLSI) dan mikroprosesor chip tunggal, dan dengan mereka sifat pemrosesan sinyal dan industri telekomunikasi berubah selamanya

Television

Sistem televisi elektronik pertama didemonstrasikan oleh Philo T. Farnsworth pada 1928, dan kemudian oleh Vladimir K. Zworykin pada tahun 1929. Pada tahun 1939, perusahaan penyiaran inggris (BBC) menyiarkan televisi secara komersial.

Digital Communication

Pada tahun 1928, Harry Nyquist menerbitkan makalah klasik tentang teori transmisi sinyal dalam telegrafi. Secara khusus, Nyquist mengembangkan kriteria penerimaan yang benar untuk sinyal telegraf yang ditransmisikan melalui saluran dispersif tanpa adanya kebisingan. Banyak dari pekerjaan awal Nyquist yang kemudian diterapkan pada transmisi data digital melalui dispersif saluran. 

Pada tahun 1937, Alex Reeves menemukan modulasi kode-pulsa (PCM) untuk pengkodean digital sinyal suara. Teknik ini dikembangkan selama perang dunia 2 untuk memungkinkan enkripsi sinyal suara. Namun PCM harus menunggu penemuan transistor dan pengembangan IC skala besar selanjutnya untuk komersialisasi-nya.

Penemuan transistor pada tahun 1948 memacu penerapan elektronika switching dan komunikasi digital. Motivasinya adalah untuk meningkatkan keandalan, meningkatkan kapasitas, dan menguranig biaya. Panggilan pertama melalui sistem program tersimpan ditempatkan pada maret 1958 di Bell Laboratories, dan layanan telepon komersial pertama dengan peralihan digital dimulai di Morris, Illinois, pada Juni 1960. Sistem Transmisi T-1 Carrier pertama dipasang pada tahun 1962 oleh Bell Laboratories.

Pada tahun 1943, D.O. North merancang filter yang cocok untuk deteksi optimum dari suatu yang diketahui sebagai sinyal dalam derau putih aditif. Hasil serupa diperoleh pada tahun 1946 secara mandiri oleh J.H. Van Vleck dan D. Middleton, yang menciptakan istilah filter yang cocok. 

Pada tahun 1948, landasan teoretis komunikasi digital dikemukakan oleh Claude Shannon dalam makalah berjudul, "A Mathematical Theory of Communication". Makalah Shannon diterima dengan pujian dan antusias. Hal itu yang kemudian mendorong Shannon untuk mengubah judul makalahnya menjadi "The Mathematical Theory of Communications", ketika dicetak ulang setahun kemudian dalam sebuah buku yang ditulis bersama dengan Warren Weaver. Patut dicatat bahwa sebelum penerbitan makalah Shannon tahun 1948, diyakini bahwa meningkatkan tingkat transmisi melalui saluran akan meningkatkan kemungkinan kesalahan. Komunitas Teori Komunikasi terkejut ketika Shannon membuktikan bahwa itu tidak benar, asalkan tingkat transmisinya berada dibawah kapasitas saluran.

Computer Networks

Selama periode 1943 - 1946, komputer digital elektronik pertama disebut ENIAC, dibangun di Moorie School of Electrical Engineering of University of Pennsylvania di bawah arahan teknis J.Presper Eckert, Jr., dan John W Mauchly. Namun, kontribusi John Von Neumann termasuk yang paling awal dan paling mendasar bagi teori, desain, dan penerapan komputer digital, yang berasal dari laporan pertama yang ditulis pada tahun 1945. Komputer dan terminal mulai berkomunikasi satu sama lain secara jarak jauh di awal tahun 1950 an. Tautan yang digunakan awalnya saluran telepon tingkat suara yang beroperasi pada kecepatan rendah (300-1200 b/s). 

Berbagai faktor telah berkontribusi pada peningkatan dramatis dalam kecepatan transmisi data, yang terkenal di antaranya adalah ide pemerataan adaptif, yang dipelopori oleh Robert Lucky pada tahun 1965, dan teknik modulasi yang efisien, yang dipelopori oleh G Ungerboeck pada tahun 1982. Gagasan lain secara luas digunakan dalam komunikasi komputer adalah permintaan ulang otomatis (ARQ). Metode ARQ awalnya dirancang oleh H.C.A van Duuren selama perang dunia 2 dan diterbitkan pada tahun 1946. Metode ini digunakan untuk meningkatkan telepon radio untuk transmisi 'Telex' Jarak jauh.

Dari tahun 1950-1970, berbagai penelitian tentang jaringan komputer dilakukan, Namun, yang paling signifikan dari mereka dalam hal dampak pada komunikasi komputer adalah Advanced Research Project Agency Network (ARPANET), pertama kali digunakan pada tahun 1971. Pengembangan ARPANET disponsori oleh Advanced Research Projects Agency dari departemen Pertahanan AS. Pekerjaan perintis dalam packet switching dilakukan di ARPANET. 

Pada tahun 1985, ARPANET berganti nama menjadi internet. Titik balik evolusi internet terjadi pada tahun 1990 ketika Tim Berners-Lee mengusulkan antarmuka perangkat lunak hypermedia ke internet, yang ia beri nama Worl Wide Web. Hanya dalam waktu sekitar dua tahun, Web berubah dari tidak ada menjadi popularitas di seluruh dunia, mencapai puncaknya dalam komersialisasinya pada tahun 1994. Ledakkan pertumbuhan internet disebabkan oleh alasan-alasan ini:

  • Sebelum Web meledak, bahan untuk pembuatannya sudah ada. Secara khusus, berkat VLSI, komputer pribadi (PC) sudah berada dimana-mana, dirumah-rumah di seluruh dunia, dan mereka semakin dilengkapi modem untuk interkoneksi ke dunia luar.
  • Selama sekitar 2 dekade, internet telah tumbuh dengan stabil (walaupun dalam batas yang terbatas), mencapai ambang kritis pada surat elektronik dan transfer file. 
  • Standar untuk dokumen deskripsi dan transfer, bahasa markup hypertext (HTML), dan hypertext transfer protocol(HTTP) telah diadopsi.

Satellite Communication

Pada tahun 1955, John R. Pierce mengusulkan penggunaan satelit untuk komunikasi. Namun, proposal ini didahului oleh makalah sebelumnya oleh Arthur C. Clark yang diterbitkan di 1945, juga mengusulkan gagasan untuk menggunakan satelit yang mengorbit Bumi sebagai titik relai untuk komunikasi antara dua stasiun Bumi. Pada tahun 1957, Uni Soviet meluncurkan Sputnik I, yang mentransmisikan sinyal telemetri selama 21 hari. Hal ini segera diikuti oleh peluncuran Explorer I oleh Amerika Serikat pada tahun 1958, yang mentransmisikan sinyal telemetri selama sekitar lima bulan. 

Langkah eksperimental utama dalam teknologi satelit komunikasi diambil dengan peluncuran Telstar I dari Cape Canaveral pada 10 Juli 1962. Satelit Telstar adalah dibangun oleh Bell Laboratories, yang telah memperoleh banyak pengetahuan dari perintisan bekerja dengan Pierce. Satelit itu mampu menyampaikan program TV melintasi Atlantik; ini dimungkinkan hanya melalui penggunaan penerima maser dan antena besar

Optical Communication

Penggunaan sarana optik (mis., Sinyal asap dan api) untuk transmisi informasi sudah ada sejak zaman prasejarah. Namun, tidak ada terobosan besar dalam komunikasi optik yang dibuat hingga tahun 1966, ketika K. C. Kao dan G. A. Hockham dari Standard Laboratorium Telepon, Inggris, mengusulkan penggunaan serat kaca sebagai waveguide dielektrik. Laser (singkatan untuk amplifikasi cahaya dengan emisi terstimulasi radiasi) telah ditemukan dan dikembangkan pada tahun 1959 dan 1960. Kao dan Hockham menunjukkan hal itu (1) atenuasi dalam serat optik disebabkan oleh pengotor dalam kaca, dan (2) kehilangan intrinsik, yang ditentukan oleh hamburan Rayleigh, sangat rendah. Memang, mereka meramalkan bahwa loss sebesar 20 dB/km harus dapat dicapai. Prediksi luar biasa ini, dibuat pada saat kehilangan daya dalam serat kaca sekitar 1000 dB/km, akan didemonstrasikan nanti. Saat ini, loss transmisi serendah 0,1 dB/km dapat dicapai.

Kemajuan spektakuler dalam mikroelektronika, komputer digital, dan sistem gelombang cahaya yang telah kita saksikan hingga saat ini, dan yang akan berlanjut di masa depan, semuanya bertanggung jawab atas perubahan dramatis dalam lingkungan telekomunikasi. Banyak dari perubahan ini sudah ada, dan lebih banyak perubahan akan terjadi seiring berjalannya waktu.


Sumber : Introduction to Analog and Digital Communication (Simon Haykin and Michael Moher)

1 komentar: