Materi Kuliah Teknik Informatika Gratis Komunikasi Data Dunia Kuliah komdat3
Physical Layer
dan
Media
Data dan Sinyal
Agar dapat di transmisikan, data harus di ubah
menjadi sinyal elektromagnetik.
Data dan Sinyal dapat di tampilkan dalam bentuk
analog maupun digital.
Data analog data kontinyu (berkelanjutan), misalnya suara
yang dikeluarkan percakapan manusia
Data digital data discrete (terputus-putus), terjadi karena
perubahan nilai. Misalnya data yang disimpan dalam
komputer dalam bentuk ‘0’ dan ‘1’.
Sinyal analog merupakan bentuk gelombang yang
kontinyu (berkelanjutan)
Sinyal analog merupakan sinyal periodik, yang
mengalami pengulangan bentuk yang sama pada
selang waktu tertentu.
Periode adalah waktu yang dibutuhkan satu siklus sinyal
dalam satuan detik.
Frekuensi adalah jumlah periode dalam satu detik.
Dengan kata lain, frekuensi merupakan jumlah
gelombang dalam 1 detik. Frekuensi menggunakan
satuan ukuran Hertz(Hz).
Gelombang sinus
Sinyal digital merupakan hasil teknologi yang
mengubah sinyal menjadi discrete, kombinasi
0 dan 1 (menggambarkan kondisi of dan on).
Dalam proses transmisi, data selalu dikonversi menjadi
sinyal terlebih dahulu. Data tersebut bisa berbentuk
data analog dan data digital. Sinyal juga dapat berupa
sinyal analog dan sinyal digital.
Transmisi baseband adalah representasi data analog
atau data digital menjadi sinyal digital pada proses
transmisi.
Sedangkan transmisi passband adalah representasi data
analog atau data digital menjadi sinyal analog pada
proses transmisi.
Gangguan Sinyal
Attenuation (atenuasi) adalah gangguan
transmisi dengan melemahnya suatu sinyal
dalam suatu media transmisi setelah
menempuh jarak tertentu.
Distorsi Atenuasi merupakan gangguan transmisi
yang terjadi karena penyimpangan sinyal yang
diterima yang di akibatkan oleh perbedaan
fungsi frekuensi.
Noise Sinyal tambahan yang ada diantara
transmiter (pengirim) dengan receiver (penerima).
Noise akan mengganggu kualitas dari sinyal terima
yang diinginkan dan akhirnya mengganggu proses
penerimaan dan pengiriman data.
Jenis Noise :
1. Internal Noise, akibat thermal, intermodulasi,
crosstalk.
2. External
Noise,
akibat
atmosphere,
extraterrestrial, man made.
Redaman turunnya level tegangan sinyal yang
diterima akibat karakteristik media, yang
menyebabkan sinyal akan semakin lemah
untuk jarak yang jauh.
Kecepatan Data (data rate)
Kecepatan transfer data dalam dunia komputer dan
telekomunikasi adalah jumlah data dalam bit yang
melewati suatu medium dalam satu detik.
Kecepatan pengiriman sinyal diwakili oleh beberapa
istilah, antara lain: baud rate, modulation rate atau
pulse rate. kita mengirimkan 1 bit data diwakili oleh 1
buah sinyal digital, tetapi hal semacam ini tidak
efisien. Dalam komunikasi data jumlah data yang
dapat dibawa sebuah elemen sinyal bervariasi dari 2,
4, 8, 16, 32, 64 dan 128.
Kinerja
Bandwidth (lebar pita) adalah luas atau lebar
cakupan frekuensi yang digunakan oleh sinyal
melalui media transmisi. Bandwidth dalam
ilmu komputer adalah suatu penghitungan
konsumsi data yang tersedia pada suatu
telekomunikasi, dihitung dalam satuan bits per
seconds (bps).
Throughput adalah bandwidth aktual yang
terukur pada suatu ukuran waktu tertentu
dalam suatu hari menggunakan rute internet
yang spesifik ketika sedang mendownload
suatu file (menggambarkan bandwidth yang
sebenarnya). Misal, kita mendownload sebuah
file ukuran 64kb dengan bandwidth 64kbps.
Ternyata waktu download selama 4 detik.
Berarti
throughput
atau
bandwidth
sebenarnya 64kbps/4s = 16kbps.
Delay adalah gangguan transmisi yang
diakibatkan karena perbedaan kecepatan
sinyal dengan frekuensi yang mengalir melalui
media kabel, sehingga kecepatan sinyal yang
sampai pada penerima semakin menurun /
melemah yang mengakibatkan perbedaan
waktu antara pengirim dan penerima.
Modulasi
• Modulasi adalah proses penggabungan data (sinyal
informasi) yang akan dikirim dengan gelombang
pembawa, sehingga memungkinkan sinyal tsb
ditransmisikan melalui communication channel.
• Penggabungan dilakukan dengan mengubah-ubah
besaran tertentu dari gelombang pembawa sesuai
dengan bentuk sinyal informasi
Sinyal
informa
si
Modulasi
Gelomban
g
pembawa
Sinyal
termodula
si
Peralatan untuk melaksanakan proses modulasi disebut
modulator, sedangkan peralatan untuk memperoleh
informasi awal (kebalikan dari dari proses modulasi)
disebut demodulator dan peralatan yang
melaksanakan kedua proses tersebut disebut
modem.
Transmisi
Transmisi data merupakan proses untuk
melakukan pengiriman data dari salah satu
sumber data ke penerima data menggunakan
komputer / media elektronik.
Transmisi data dapat dibedakan menjadi dua
macam :
• Transmisi Serial
• Transmisi Paralel
• Transmisi serial adalah transmisi data dimana
dalam satu satuan waktu hanya satu bit yang
disalurkan, dengan demikian data yang terdiri
atas banyak bit, dikirim secara ber-urutan,
satu persatu.
• Setiap komputer diperlengkapi dengan saluran
serial atau serial-port (RS-232C), yaitu saluran
yang bisa menerima / mengirim data secara
serial.
Keuntungan : murah, jangkauan jauh
Kelemahan : kecepatan rendah karena dilakukan
per-bit.
• Transmisi paralel adalah transmisi data dimana
dalam satu satuan waktu beberapa bit
(biasanya 8-bit) bisa disalurkan bersamaan.
• Pada komputer tersedia juga saluran paralel
atau paralel-port misalnya saluran yang
dihubungkan dengan printer ketika akan
mencetak data.
Keuntungan : cepat, karena bit data kirimkan
bersamaan.
Kelemahan : mahal, jangkauan dekat
Pada kenyataan, komunikasi jarak jauh melalui
kabel banyak dilakukan secara serial, misalnya
saluran telepon, karena untuk transmisi
paralel diperlukan kabel 8-kali lipat kebutuhan
kabel pada transmisi serial.
Jalur transmisi merupakan suatu alat yang
mampu mengirimkan informasi dengan
menggunakan peralatan yang lain. Jalur
transmisi data ini dibagi menjadi 3 macam yakni
– Multicast
– Broadcast
– Unicast.
Multicast : suatu proses komunikasi terjadi melalui
satu alat dengan alat lainnya. Dalam proses ini
masing-masing alat / media yang terhubung
dapat berkomunikasi menggunakan alat yang
menghubunginya.
• Contohnya adalah server yang digunakan untuk
mengakses internet. Server tersebut mampu
melayani beberapa komputer yang terhubung
dengan media, dan dalam proses ini komputer
yang dihubungi mampu memberikan respon balik
terhadap server tersebut.
Broadcast : proses dalam pengiriman data atau
informasi dari satu alat ke alat-alat lainnya.
Dalam proses ini alat yang menerima
informasi tidak bisa memberikan respon balik
terhadap alat pengirim data / informasi.
• Beberapa contoh yang menggunakan jalur
transmisi Broadcast adalah pemancar radio,
pemancar televisi serta mengirim email
menggunakan mailing list.
Unicast : kontak informasi yang terjadi pada
suatu alat dengan satu alat yang lain.
• Misalnya sewaktu menggunakan telepon,
ketika salah satu telepon digunakan untuk
menghubungi salah satu telepon yang lain,
maka selain kedua telepon yang berhubungan
tersebut tidak dapat menghubungi salah satu
dari telepon yang sedang terkoneksi /
terhubung tersebut.
Mode transmisi adalah cara pengiriman data
dari satu piranti ke piranti lain, yaitu :
– Secara sinkron (synchronous transmission)
– Tak-sinkron (asynchronous transmission).
Transmisi sinkron adalah transmisi data dimana
kedua pihak, pengirim dan penerima, berada
pada waktu yang sinkron, biasanya dimulai
dengan sinyal SYN untuk melakukan sinkronisasi
antara dua piranti yang berkomunikasi, kemudian
menyusul sinyal STX (start-of-text) yang
menyatakan awal dari transmisi data, kemudian
sejumlah (blok) data dikirim, dan ditutup dengan
ETX (end-of-text), terakhir ada sinyal BCC (blockcheck-character)
yang
digunakan
untuk
mengecek kesalahan dalam penerimaan data.
Transmisi tak-sinkron adalah transmisi data dimana
kedua pihak, pengirim dan penerima tidak perlu
berada pada waktu yang sinkron. Sebagai contoh
transmisi data dari keyboard ke memory
dilakukan tak-sinkron karena kecepatan keyboard
ditentukan oleh kecepatan user dalam menekan
tombol (faktor manusia), kecepatan memory
ditentukan oleh transfer-rate dari memory,
namun bagaimanapun cepatnya manusia dalam
mengetik masih lambat dibanding kecepatan
prosessor dalam mentransfer data.
Apabila dilakukan secara sinkron maka
memory / prosessor banyak kehilangan waktu
percuma, menanti tombol ditekan. Biasanya
transmisi tak-sinkron dilakukan karakter-perkarakter, dimana setiap karakter diawal oleh
start-of-bit (SOB) dan ditutup dengan paritybit (untuk memeriksa kesalahan) dan end-ofbit (EOB).
Multiplexing
Multiplexing
berkaitan
dengan
efektivitas
penggunaan media komunikasi, dimana satu
media akan lebih effektif apabila bisa digunakan
oleh lebih dari satu transmisi data.
Sebagai contoh, suatu media yang memiliki
kapasitas besar (misalnya serat-optik dengan 384
Kbps) tentu tidak effisien apabila hanya digunakan
oleh satu transmisi berkecepatan rendah (misalnya
koneksi dua komputer dengan 64 Kbps).
Perangkat yang diperlukan untuk melakukan
multiplexing adalah multiplexer (MUX) dan
demultiplexer (DEMUX).
Pada dasarnya ada tiga macam bentuk
multiplexing, yaitu:
– Time Division Multiplexing (TDM),
– Frequency Division Multiplexing (FDM)
– Code Division Multiplexing (CDM)
Time Division Multiplexing memberi alokasi waktu pada
masing-masing transmisi secara bergiliran.
Teknik TDM biasa digunakan apabila total kapasitas
transmisi melebihi kapasitas medium, yang biasa disebut
baseband medium (jalur sempit).
Karena kapasitas medium terbatas maka setiap piranti yang
berkomunikasi mendapat slot-waktu untuk mengirim
data.
Frekuency Division Multiplexing dimana setiap piranti
diberi frekuensi modulasi yang berbeda sehingga bisa
bersamaan melakukan transmisi melalui satu media.
Teknik FDM banyak digunakan pada komunikasi data
dengan medium berkapasitas besar, biasa disebut
sebagai broadband (jalur lebar) medium.
Melalui teknik ini berbagai siaran TV dapat disalurkan
dalam satu kabel (cable TV), atau Video, Suara, dan Data
bisa disalurkan bersama dalam satu kabel.
Code Division Multiplexing adalah teknik multiplexing
dimana setiap channel atau piranti yang
berkomunikasi menggunakan kode data yang
berbeda sehingga bisa bersamaan (seperti pada
FDM) pada satu saat, dan sekaligus bisa
menggunakan slot waktu berbeda (seperti pada
TDM).
Teknik CDM memungkinkan bandwidth saluran
komunikasi suara bisa digunakan bersama oleh
banyak telepon selular.
Multiplexer pada penggunaan sehari - hari
dan
Media
Data dan Sinyal
Agar dapat di transmisikan, data harus di ubah
menjadi sinyal elektromagnetik.
Data dan Sinyal dapat di tampilkan dalam bentuk
analog maupun digital.
Data analog data kontinyu (berkelanjutan), misalnya suara
yang dikeluarkan percakapan manusia
Data digital data discrete (terputus-putus), terjadi karena
perubahan nilai. Misalnya data yang disimpan dalam
komputer dalam bentuk ‘0’ dan ‘1’.
Sinyal analog merupakan bentuk gelombang yang
kontinyu (berkelanjutan)
Sinyal analog merupakan sinyal periodik, yang
mengalami pengulangan bentuk yang sama pada
selang waktu tertentu.
Periode adalah waktu yang dibutuhkan satu siklus sinyal
dalam satuan detik.
Frekuensi adalah jumlah periode dalam satu detik.
Dengan kata lain, frekuensi merupakan jumlah
gelombang dalam 1 detik. Frekuensi menggunakan
satuan ukuran Hertz(Hz).
Gelombang sinus
Sinyal digital merupakan hasil teknologi yang
mengubah sinyal menjadi discrete, kombinasi
0 dan 1 (menggambarkan kondisi of dan on).
Dalam proses transmisi, data selalu dikonversi menjadi
sinyal terlebih dahulu. Data tersebut bisa berbentuk
data analog dan data digital. Sinyal juga dapat berupa
sinyal analog dan sinyal digital.
Transmisi baseband adalah representasi data analog
atau data digital menjadi sinyal digital pada proses
transmisi.
Sedangkan transmisi passband adalah representasi data
analog atau data digital menjadi sinyal analog pada
proses transmisi.
Gangguan Sinyal
Attenuation (atenuasi) adalah gangguan
transmisi dengan melemahnya suatu sinyal
dalam suatu media transmisi setelah
menempuh jarak tertentu.
Distorsi Atenuasi merupakan gangguan transmisi
yang terjadi karena penyimpangan sinyal yang
diterima yang di akibatkan oleh perbedaan
fungsi frekuensi.
Noise Sinyal tambahan yang ada diantara
transmiter (pengirim) dengan receiver (penerima).
Noise akan mengganggu kualitas dari sinyal terima
yang diinginkan dan akhirnya mengganggu proses
penerimaan dan pengiriman data.
Jenis Noise :
1. Internal Noise, akibat thermal, intermodulasi,
crosstalk.
2. External
Noise,
akibat
atmosphere,
extraterrestrial, man made.
Redaman turunnya level tegangan sinyal yang
diterima akibat karakteristik media, yang
menyebabkan sinyal akan semakin lemah
untuk jarak yang jauh.
Kecepatan Data (data rate)
Kecepatan transfer data dalam dunia komputer dan
telekomunikasi adalah jumlah data dalam bit yang
melewati suatu medium dalam satu detik.
Kecepatan pengiriman sinyal diwakili oleh beberapa
istilah, antara lain: baud rate, modulation rate atau
pulse rate. kita mengirimkan 1 bit data diwakili oleh 1
buah sinyal digital, tetapi hal semacam ini tidak
efisien. Dalam komunikasi data jumlah data yang
dapat dibawa sebuah elemen sinyal bervariasi dari 2,
4, 8, 16, 32, 64 dan 128.
Kinerja
Bandwidth (lebar pita) adalah luas atau lebar
cakupan frekuensi yang digunakan oleh sinyal
melalui media transmisi. Bandwidth dalam
ilmu komputer adalah suatu penghitungan
konsumsi data yang tersedia pada suatu
telekomunikasi, dihitung dalam satuan bits per
seconds (bps).
Throughput adalah bandwidth aktual yang
terukur pada suatu ukuran waktu tertentu
dalam suatu hari menggunakan rute internet
yang spesifik ketika sedang mendownload
suatu file (menggambarkan bandwidth yang
sebenarnya). Misal, kita mendownload sebuah
file ukuran 64kb dengan bandwidth 64kbps.
Ternyata waktu download selama 4 detik.
Berarti
throughput
atau
bandwidth
sebenarnya 64kbps/4s = 16kbps.
Delay adalah gangguan transmisi yang
diakibatkan karena perbedaan kecepatan
sinyal dengan frekuensi yang mengalir melalui
media kabel, sehingga kecepatan sinyal yang
sampai pada penerima semakin menurun /
melemah yang mengakibatkan perbedaan
waktu antara pengirim dan penerima.
Modulasi
• Modulasi adalah proses penggabungan data (sinyal
informasi) yang akan dikirim dengan gelombang
pembawa, sehingga memungkinkan sinyal tsb
ditransmisikan melalui communication channel.
• Penggabungan dilakukan dengan mengubah-ubah
besaran tertentu dari gelombang pembawa sesuai
dengan bentuk sinyal informasi
Sinyal
informa
si
Modulasi
Gelomban
g
pembawa
Sinyal
termodula
si
Peralatan untuk melaksanakan proses modulasi disebut
modulator, sedangkan peralatan untuk memperoleh
informasi awal (kebalikan dari dari proses modulasi)
disebut demodulator dan peralatan yang
melaksanakan kedua proses tersebut disebut
modem.
Transmisi
Transmisi data merupakan proses untuk
melakukan pengiriman data dari salah satu
sumber data ke penerima data menggunakan
komputer / media elektronik.
Transmisi data dapat dibedakan menjadi dua
macam :
• Transmisi Serial
• Transmisi Paralel
• Transmisi serial adalah transmisi data dimana
dalam satu satuan waktu hanya satu bit yang
disalurkan, dengan demikian data yang terdiri
atas banyak bit, dikirim secara ber-urutan,
satu persatu.
• Setiap komputer diperlengkapi dengan saluran
serial atau serial-port (RS-232C), yaitu saluran
yang bisa menerima / mengirim data secara
serial.
Keuntungan : murah, jangkauan jauh
Kelemahan : kecepatan rendah karena dilakukan
per-bit.
• Transmisi paralel adalah transmisi data dimana
dalam satu satuan waktu beberapa bit
(biasanya 8-bit) bisa disalurkan bersamaan.
• Pada komputer tersedia juga saluran paralel
atau paralel-port misalnya saluran yang
dihubungkan dengan printer ketika akan
mencetak data.
Keuntungan : cepat, karena bit data kirimkan
bersamaan.
Kelemahan : mahal, jangkauan dekat
Pada kenyataan, komunikasi jarak jauh melalui
kabel banyak dilakukan secara serial, misalnya
saluran telepon, karena untuk transmisi
paralel diperlukan kabel 8-kali lipat kebutuhan
kabel pada transmisi serial.
Jalur transmisi merupakan suatu alat yang
mampu mengirimkan informasi dengan
menggunakan peralatan yang lain. Jalur
transmisi data ini dibagi menjadi 3 macam yakni
– Multicast
– Broadcast
– Unicast.
Multicast : suatu proses komunikasi terjadi melalui
satu alat dengan alat lainnya. Dalam proses ini
masing-masing alat / media yang terhubung
dapat berkomunikasi menggunakan alat yang
menghubunginya.
• Contohnya adalah server yang digunakan untuk
mengakses internet. Server tersebut mampu
melayani beberapa komputer yang terhubung
dengan media, dan dalam proses ini komputer
yang dihubungi mampu memberikan respon balik
terhadap server tersebut.
Broadcast : proses dalam pengiriman data atau
informasi dari satu alat ke alat-alat lainnya.
Dalam proses ini alat yang menerima
informasi tidak bisa memberikan respon balik
terhadap alat pengirim data / informasi.
• Beberapa contoh yang menggunakan jalur
transmisi Broadcast adalah pemancar radio,
pemancar televisi serta mengirim email
menggunakan mailing list.
Unicast : kontak informasi yang terjadi pada
suatu alat dengan satu alat yang lain.
• Misalnya sewaktu menggunakan telepon,
ketika salah satu telepon digunakan untuk
menghubungi salah satu telepon yang lain,
maka selain kedua telepon yang berhubungan
tersebut tidak dapat menghubungi salah satu
dari telepon yang sedang terkoneksi /
terhubung tersebut.
Mode transmisi adalah cara pengiriman data
dari satu piranti ke piranti lain, yaitu :
– Secara sinkron (synchronous transmission)
– Tak-sinkron (asynchronous transmission).
Transmisi sinkron adalah transmisi data dimana
kedua pihak, pengirim dan penerima, berada
pada waktu yang sinkron, biasanya dimulai
dengan sinyal SYN untuk melakukan sinkronisasi
antara dua piranti yang berkomunikasi, kemudian
menyusul sinyal STX (start-of-text) yang
menyatakan awal dari transmisi data, kemudian
sejumlah (blok) data dikirim, dan ditutup dengan
ETX (end-of-text), terakhir ada sinyal BCC (blockcheck-character)
yang
digunakan
untuk
mengecek kesalahan dalam penerimaan data.
Transmisi tak-sinkron adalah transmisi data dimana
kedua pihak, pengirim dan penerima tidak perlu
berada pada waktu yang sinkron. Sebagai contoh
transmisi data dari keyboard ke memory
dilakukan tak-sinkron karena kecepatan keyboard
ditentukan oleh kecepatan user dalam menekan
tombol (faktor manusia), kecepatan memory
ditentukan oleh transfer-rate dari memory,
namun bagaimanapun cepatnya manusia dalam
mengetik masih lambat dibanding kecepatan
prosessor dalam mentransfer data.
Apabila dilakukan secara sinkron maka
memory / prosessor banyak kehilangan waktu
percuma, menanti tombol ditekan. Biasanya
transmisi tak-sinkron dilakukan karakter-perkarakter, dimana setiap karakter diawal oleh
start-of-bit (SOB) dan ditutup dengan paritybit (untuk memeriksa kesalahan) dan end-ofbit (EOB).
Multiplexing
Multiplexing
berkaitan
dengan
efektivitas
penggunaan media komunikasi, dimana satu
media akan lebih effektif apabila bisa digunakan
oleh lebih dari satu transmisi data.
Sebagai contoh, suatu media yang memiliki
kapasitas besar (misalnya serat-optik dengan 384
Kbps) tentu tidak effisien apabila hanya digunakan
oleh satu transmisi berkecepatan rendah (misalnya
koneksi dua komputer dengan 64 Kbps).
Perangkat yang diperlukan untuk melakukan
multiplexing adalah multiplexer (MUX) dan
demultiplexer (DEMUX).
Pada dasarnya ada tiga macam bentuk
multiplexing, yaitu:
– Time Division Multiplexing (TDM),
– Frequency Division Multiplexing (FDM)
– Code Division Multiplexing (CDM)
Time Division Multiplexing memberi alokasi waktu pada
masing-masing transmisi secara bergiliran.
Teknik TDM biasa digunakan apabila total kapasitas
transmisi melebihi kapasitas medium, yang biasa disebut
baseband medium (jalur sempit).
Karena kapasitas medium terbatas maka setiap piranti yang
berkomunikasi mendapat slot-waktu untuk mengirim
data.
Frekuency Division Multiplexing dimana setiap piranti
diberi frekuensi modulasi yang berbeda sehingga bisa
bersamaan melakukan transmisi melalui satu media.
Teknik FDM banyak digunakan pada komunikasi data
dengan medium berkapasitas besar, biasa disebut
sebagai broadband (jalur lebar) medium.
Melalui teknik ini berbagai siaran TV dapat disalurkan
dalam satu kabel (cable TV), atau Video, Suara, dan Data
bisa disalurkan bersama dalam satu kabel.
Code Division Multiplexing adalah teknik multiplexing
dimana setiap channel atau piranti yang
berkomunikasi menggunakan kode data yang
berbeda sehingga bisa bersamaan (seperti pada
FDM) pada satu saat, dan sekaligus bisa
menggunakan slot waktu berbeda (seperti pada
TDM).
Teknik CDM memungkinkan bandwidth saluran
komunikasi suara bisa digunakan bersama oleh
banyak telepon selular.
Multiplexer pada penggunaan sehari - hari