MICROPROCESSOR

What is a Microprocessor?

img : intel 4004 the first commercial microprocessor

      The microprocessor, also known as the Central Processing Unit (CPU), is the brain of all computers and many household and electronic devices. Multiple microprocessors, working together, are the "hearts" of datacenters, super-computers, communications products, and other digital devices.
     The first microprocessor was the Intel 4004, introduced in 1971. The 4004 was not very powerful; it was primarily used to perform simple mathematical operations in a calculator called “Busicom.”
  Just like microwaves or telephones, devices with microprocessors have become so integrated into our daily lives, that we cannot imagine a life without them.
       It’s sometimes hard to believe that only 60 years ago, computers were rare and were not available for the wider public. It wasn't until the '80s that computers entered our homes and - thanks to the microprocessor - really made an impact on the average person's life.
      Nowadays, modern microprocessors can perform extremely sophisticated operations in areas such as meteorology, aviation, nuclear physics and engineering, and take up much less space as well as delivering superior performance.
       Over the past 40 years, microprocessors have become faster and more powerful, yet increasingly smaller and more affordable.
        The manufacturing of a CPU is a highly complex and demanding process involving multiple hundreds of steps in “cleanrooms.” Cleanrooms or manufacturing plants, contain air which is 1,000 times cleaner than a hospital’s operation theater . The building of one plant costs approximately $5bn.

Microprocessor (logic chip)

     A microprocessor, sometimes called a logic chip, is a computer processor on a microchip.

       The microprocessor contains all, or most of, the central processing unit (CPU) functions and is the "engine" that goes into motion when you turn your computer on. A microprocessor is designed to perform arithmetic and logic operations that make use of small number-holding areas called registers. Typical microprocessor operations include adding, subtracting, comparing two numbers, and fetching numbers from one area to another. These operations are the result of a set of instructions that are part of the microprocessor design.

       When your computer is turned on, the microprocessor gets the first instruction from the basic input/output system (BIOS) that comes with the computer as part of its memory. After that, either the BIOS, or the operating system that BIOS loads into computer memory, or an application progam is "driving" the microprocessor, giving it instructions to perform.

 

 

TELEKOMUNIKASI

Sejarah Telekomunikasi

         Telekomunikasi menurut sejarahnya berasal dari dua suku kata yaitu (tele = jarak jauh) dan (communicara =berita atau informasi). Sejarah dari dari telekomunikasi diawali dengan menggunakan asap dan drums sebagai sinyalnya dan ini terjadi di Africa, Amerika dan bagian dari Asia.Pada tahun 1790 pertama kali system semaphore dibangun.
Semaphore atau disebut juga telegraf optis adalah suatu alat yang digunakan untuk menyampaikan informasi dengan menggunakan sinyal visual melalui menara. Pada awalnya dibangun semaphore ini adalah dengan sebuah menara dengan kicir berporos, penutup, matriks tau dengan menggunakan bendera yang dikendalikan okeh manusia. Informasi disandikan dengan posisi elem mekanis yang dibaca sewaktu kincir atau bendera berapa pada posisi tetap.
            Semaphore muncul lebih dulu disbanding telegraf elektris.Semafor lebih cepat daripada penunggang kuda untuk menyampaikan pesan jarak jauh, tapi jauh lebih mahal dan lebih terbuka dibandingkan saluran telegraf elektris yang kelak akan menggantikan mereka. Jarak yang dapat ditangani oleh telegraf optis dibatasi oleh geografis dan cuaca, sehingga dalam penggunaan praktis, kebanyakan telegraf optis menggunakan barisan stasiun relay untuk mengatasi jarak yang lebih jauh.
Akan tetapi tidak sampai pada tahun 1930 an system telekomunikasi secara elektronik mulai kelihatan. Berikut inilah sejarah telekomunikasi pada tahun 1930 an sampai pada tahun 1990 an :

1830’s Gauss and Weber mengembangkan telegraph system dengan skala yang kecil di Gottingen (tele=jarak jauh, graph=tulisan)

1840 Samuel Morse patentspractical telegraph

1844 Morsemulai membangun jaringan telegraph hingga 40-mile antaraWashington,DC, danBaltimore

1876 Alexander Graham Bell and Thomas A. Watson mendemonstrasikan dan mempatentkan telephone demonstrate (tele=jarak jauh, phone=bicara)

1878Bellforms the Bell Telephone Company and establishes pertama kali membuat office switching diNew Haven, CT

1878 Thomas Watson mengajukan patent untuk pertama kali mengenai telephone ringer

1881 John Carty, aBellengineer,menemukan two-wire local loop

1887 Heinrich Hertz orang pertama kali membuat gelombang radio

1887 Charles Vernon Boys menjelaskan mengenai konsep dari pemandu cahaya yang melalui fiber glass atau serat optic

1890 Jaringan telepon yang terdiri atas switching offices dan kabel menuju ke pelanggan (balanced, insulated, twiated pair) dengan menggunakan koneksi untuk jarak jauh antara switching office dan pelanggan

1896 Guglielmo Marconi mengembangkan untuk pertama kali telegraph system dengan menggunakan wireless atau nirkabael

1926 Untuk pertama kalinya public crossbar switch exchange dibuka di Sweden

1927 Untuk pertama kalinya layanan radio telephone secara komersial dioperasikan diantara Inggris danUnitedState

1939 Pulse code modulation (PCM) ditemukan, yamg kemudian menjadi dasar untuk pengiriman (transmisi) suara atau voice secara digital

1940’s Untuk pertama kalinua pengguanan crossbar exchanges yang menjadi popular di US

1946 Untuk pertama kalinya mobil dengan menggunakan telephone bergerak (mobile) yang dibangun diSt. Louis, dengan menggunakan teknologi Push to Talk.

1946 The L1-carrier system installed to support 1800 telephone circuits using frequency division multiplexing over 3 pairs of coax cables

1948 Claude Shannon mempublikasikan dua teori mengenai teori informasi yaitu diantaranya yang berisi mengenai dasar untuk kompresi data (Source Encoding), dan error detection dan correction (channel coding)

1950 TD-2,adalah yang pertaman kalu menggunakan system telekomunikasi dengan terrestrial microwave, dan pada saat di install dapat melayani atau mensupport 2400 line telephone circuits

1950’s Pada akhir decade ini beberapa layanan mobile system dengan push to talk didirikan di kota-kota besar untuk CB (Citizens band ) radio, taxi, kepolisian, dan sebagainya

1950’s Pada akhir decade ini untuk pertama kalinya paging access control equipment (PACE) yaitu paging system mulai didirikan.

1986 Dengan menggunakan fiber optic maka attenuation atau pelemahan mencapai 0.154 dB/Km hingga 0,13 dB/Km1980’s Pada pertengahan decade ini, 565 Mbps dengan system fiber optic digunakan untuk PSN (Public Switched Network)

1989 CCITT mempublikasian SONET standards G.707, G.708, G.709

1980’s Pada akhir decade ini Local Area Network (LAN)Late in the decade, Local Area Networks (LANs) mulai muncul dan sangan efektif dalam melakukan transfer data antara group dalam local komputer

1980’s Pada akhir decade ini AT&T menggati semua analog multiplexing dengan digtal multiplexing. MCI mulai dikenalkan pada awal tahun 1990 an

1990 Motorola files FCC mengajukan ijin aplikasi untuk meluncurkan 77 (Revised down hingga 66) untuk komunikasi satelit LEO (Low Earth Orbit) yang sekarang dikenal dengan Iridium Sistem (77 merupan unsur Iridium)

1992 Bell Labs mendemonstrasikan 5-Gbps transmisi melalui jaringan optical sepanjang 15.000 Km dan 10 Gbps sepanjang 11.000Km

1992 Satu juta host telah dihubungkan ke internet dan jumlahnya akan menjadi sekitar dua klai dalam setiap tahun

1993 Internet Protocol version 4 (IPv4) ditetapkan untuk biasa digunakan dalam tarnsmisi data melalui jaringan internet yang dihubungkan dengan Transport Control Protocol (TCP)

1993 Asymmetric Digital Subscriber Lines (ADSL) standardized digunakan dalam teknik discrete multi tone untuk mendapatkan layanan yang lebih tinggi yang disedikan dalam rencana pada old telephone service (POTS)

1994-5 FCC licenses the Personal Communication Services (PCS) denganspectrum (1.7 to 2.3 GHz)dengan harga $7.7B

1996 1000BASE-T standardization mulai untuk 1 Gbps ethernet, dan diharapkan dapat digunakan pada tahun 1999

1997 75% pada sekolah dasar and 90%Sekolah menengah diUStelah menggunakan akses internet. 25% dan 30% kelas dalam sekolah dasar telah menggunakan akses internet

1998 Sprint Corp Mengumumkan bahwa akan dengan menggunakan packet switching network dalam pengiriman suara, data, dan video akan memperoleh banyak keuntungan

1998 Ericsson, IBM, Intel, Nokia, and Toshiba mengumumkan mereka akan bergabung untuk mengembangkan Bluethoot yang akan digunakan untuk pertukaran data melalui jaringan wireless antara computer atau cell phone

1990’s Pada akhir decade ini, modem 56 Kbps untuk komunikasi dengan kecepatan tinggi melalui jaringan telepon standart sudah dapat digunakan

1990’s Pada akhir decade ini, Virtual Private Networks (VPNs) dengan basis atau dasar L2TP dan IPsec sudah bisa didapatkan

1990’s Pada akhir decade, mulai mengimplentasikan koneksivitas dengan vBNS (very-high-performance Backbone Network Service) untuk next generation Internet dengan menggunakan IP melalui ATM pada infrastruktur SONET 622.08 Mbps

1990’s Pada akhir decade ini juga dikembangkan Desktop Video Teleconferencing (VTC)

1990’s Pada akhir decade ini cable modem mulai luar biasa dibangun untuk koneksi ke kabel televisi yang masih terus berkembang hingga saat ini.

Sistem Komunikasi Satelit

        “Satelit” sering kita mendengar tentang kata-kata satelit,tapi apakah kita mengerti apakah sebenarnya satelit itu. Pada Gambar dibawah ini akan dijelaskan tentang arsitektur komunikasi satelit.

 Gambar 1. Arsitektur komunikasi satelit

Pada gambar diatas arsitektur komunikasi satelit terdiri dari dua segmen yaitu :
Segmen angkasa dan segmen bumi. Segmen angkasa terdiri dari (Bus, Payload,  Power Supply, Kontrol temperatur, Kontrol attitude dan orbit, sistem populasi,  Telemetry Tracking & Command TTC). Seperti sistem peralatan elektronik lainnya.
satelit juga memerlukan power supplay yang biasanya bertenaga surya. Elemen sistem yang spesifik dari satelit adalah Kontrol attitude dan orbit, serta TTC, kontrol ini sangat luar biasa karena bisa mengontrol bumi dari angkasa. Dan orang yang membuatnya bisa dikatakan orang gila bagaimana tidak mereka dapat memetakan bumi inchi demi inchi dalam besaran angka-angka yang disebut lattitude dan longitude. Dan standar attitude ini dipakai oleh semua satelit buatan Amerika. Terpikirkan bagaimana kalau kita (Indonesia) membuat atau memetakan bumi ini dalam koordinat longitude dan latitude tersendiri yang berbeda dengan Amerika dan kita membuat juga peralatan tersendiri yang bisa menerjemahkan koordinat attitude “beda” tadi seperti GPS dab Satelit tersendiri sehingga pihak musuh tidak mengetahuinya.Sedangkan pada bagian Segmen Bumi arsitektur komunikasi satelit terdiri dari User terminal, segmen bumi, master dan jaringan. Seperti sistem komunikasi seluler segmen bumi ini bisa disebut mobile stationnya.

Ada banyak bentuk Satelit, bentuk satelit tergantung dari rakitnya atau spaceraftnya pada gambar dibawah ini diperlihatkan contoh-contoh spaceraft.

Gambar 2. Rakit Angkasa

         Sedangkan blok-blok rangkaian elektronika yang menyusun arsitektur komunikasi satelit bisa dilihat pada gambar dibawah ini. Seperti komunikasi Duplex (dua arah) lainnya link atau jalur komunikasinya terdiri dari pengirimdan penerima.

Gambar 3. Komponen dasar link satelit

        Komponen utama dari satelit adalah antenanya karena antena satelit akan mempengaruhi cakupan luas wilayah yang dapat dilayani oleh satelit tersebut.Walaupun terletak di luar angkasa dan melayang-layang satelit di atas sana bisa tetap mengcover daerah di bumi ini pada tempat yang sama karena satelit ditempatkan pada orbit dan ketinggian tertentu dari permukaan bumi. Kita patut mengacungi jempol kepada penemu keajaiban alam ini dan bisa memanfaatkannya. Jenis-jenis orbit dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 4. Tipe Orbit

 

        Delay atau waktu tunda yang terjadi dalam hubungan antara pengirim dan penerima dalam hal ini sistem komunikasi satelit dan jelas tanpa kabel merupakan parameter penting yang menentukan kinerja link komunikasi. Sedangkan periode orbit akan menentukan jenis komunikasi satelit dan juga konstelasi dengan desain cakupan komunikasi. Pada gambar dibawah ini akn menjelaskan tentang macam-macam delay
berbanding dengan jarak.

Gambar 5. Perbandingan delay komunikasi satelit

          Sedangkan kontelasi satelit atau penempatan area satelit juga merupakan faktor penting lainnya dalam sistem komunikasi satelit. Untuk cakupan global biasannya dibutuhkan banyak satelit yang ditempatkan dalam beberapa bidang orbit dan spasi antar satelit ditentukan. Gambaran tentang hal tersebut bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 6.Konstelasi Satelit

          Bentuk cakupan (beam) satelit ada 3 bentuk yang masing-masing tergantung dari antena yang membentuknya. Ada bentuk global, spot dan shaped.

Gambar 7. Bentuk cakupan satelit

     Dalam komunikasi satelit regulasi slot orbit terutama GEO dan frekuensi secara internasional sudah dilakukan oleh ITU-R. Karena tiap negara berhak mengklaim wilayah udara (space) diatasnya, maka harus dilakukan koordinasi untuk filling
orbit dan alokasi frekuensi supaya tidak terjadi overlapping dan interferensi.
Satelit mempunyai bermacam-macam kegunaan. berikut ini akan djelaskan tentang kegunaan satelit. Yang pertama untuk telepon dan data, dial up voice, fax dan data di multiplex dan diolah (dikompresi) sebelum diinputkan ke modem satelit. Contoh diagram cara kerjannya bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

         Fungsi lainnya adalah untuk Direct Broadcasting Services (Layanan broadcast secara langsung) yangdigunakan untuk TV kabel umpamanya.

Fungsi satelit seperti yang digambarkan diatas adalah untuk: 1. Distribusi point-to-multipoint program TV dari studio ke stasiun broadcast lokal
2. Transmisi point-to-point liputan siaran langsung ke studio
3. Distribusi point-to-multipoint program cable TV dari studio ke cable TV lokal
4. Distribusi point-to-multipoint program cable TV dan/atau jaringan TV langsung dari studio ke customer.
Sedangkan fungsi lain dari satelit misalnya untuk VSAT (very small aperture terminal)
VSAT adalah sistem mini dari sistem komunikasi satelit yang bisanya cakupannya dalam suatu propinsi atau suatu pulau saja.

Gambar 10. Jaringan VSAT

Contoh perangkat VSAT untuk komunikasi broadband bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

Keunggulan komunikasi satelit diantaranya adalah :
1. Cakupan yang luas : satu negara, region ataupun satu benua.
2. Bandwith yang tersedia cukup lebar.
3. Independen dari infrastruktur teresterial.
4. Instalasi jaringan segmen bumi yang cepat.
5. Biaya relatif rendah per site.
6. Layanan yang seragam dan untuk saat ini hanya dari satu provider.
7. layanan mobile/wireless yang independen dimanapin juga.
Sedangkan kelemahannya :
1. Up Front Cost tinggi: Contoh untuk Satelit GEO: Spacecraft,
Ground Segment & Launch = US $200 jt, Asuransi : $ 50 jt.
2. Distance insensitive: Biaya komunikasi untuk jarak pendek maupun jauh relatif sama.
3. Hanya ekonomis jika jumlah User besar dan kapasitas digunakan secara intensif.
4. Delay propagasi besar.
5. Rentan terhadap pengaruh armosfir, dll