Terminologi (1)—Elemen dasar transmisi

  Transmisi Data Terminologi (1)—Elemen dasar transmisi

  

  Transmitter

  

  Receiver

  

  Media Transmisi

  

  Guided media

   Contoh  Kabel : Coaxial, twisted pair, serat optik

  

  Unguided media

   Contoh  udara, air, ruang hampa

  

Terminologi (2)– Topologi dasar



  Point-to-point

  

  Termasuk hubungan langsung

  

  Hanya 2 alat yang menggunakan jalur hubungan

  

  Multi-point

  

  Lebih dari 2 alat yang menggunakan jalur hubungan

  

  Terdapat topologi : Bus, Ring, Star Topologi Jaringan

  Karakteristik Topologi Topologi Bus Topologi ini memiliki karakteristik sebagai berikut: 1) Merupakan satu kabel yang kedua ujung nya ditutup, dimana sepanjang kabel terdapat node-node. 2) Umum digunakan karena sederhana dalam instalasi

3) Signal melewati kabel dalam dua arah dan mungkin terjadi collision

problem terbesar pada saat kabel putus. Jika salah satu segmen kabel

putus, maka seluruh jaringan akan terhenti.

  Karakteristik Topologi

Topologi Ring

  Topologi ini mempuyai karakteristik sebagai berikut: 1) Lingkaran tertutup yang berisi node-node 2) Sederhana dalam layout 3) Signal mengalir dalam satu arah, sehingga dapat menghindarkan terjadinya collision (dua paket data

bercampur), sehingga memungkinkan pergerakan data yang cepat dan collision detection yang lebih sederhana 4) Problem : sama dengan topologi bus, biasanya topologi

ring tidak dibuat secara fisik melainkan direalisasikan dengan sebuah consentrator dan kelihatan seperti topologi star Karakteristik Topologi

  � Topologi Star Topologi ini mempunyai karakteristik sebagai berikut: 1) Setiap node berkomunikasi langsung dengan central node, traffic data mengalir dari node ke central node dan kembali lagi.

  2) Mudah dikembangkan, karena setiap node hanya memiliki kabel yang langsung terhubung ke central node 3) Keunggulannya adalah jika satu kabel node terputus yang lainnya tidak terganggu dapat digunakan kabel yang “lower grade” karena hanya menghandel satu traffic node, biasanya digunakan kabel UTP. Terminologi (3)– sistem transmisi

  

  Simplex

  

  Satu arah

   Contoh; Televisi, Radio

  

  Half duplex

  

  Dua arah, tetapi hanya satu arah pada satu waktu

   Contoh; Radio polisi (handy Talkie / HT).

  

  Full duplex

  

  Dua arah pada waktu bersamaan

   Contoh; Telepon Frekuensi, Spektrum dan Bandwidth 

  Konsep domain Waktu

  

  Sinyal Kontinu

   Bentuk bervariasi yang mulus dengan berjalannya waktu

  

  Sinyal Diskret

   Berada pada tingkat konstan tertentu kemudian berubah pada tingkat konstan yang lain

  

  Sinyal Periodik

   Mempunyai bentuk yang berulang dengan berjalannya waktu

  

  Sinyal Aperiodik

   Bentuk tidak berulang dengan berjalannya waktu Sinyal Kontinu & Diskret

  Sinyal Periodik

  Gelombang Sinus 

  Hertz (Hz) atau putaran per detik

  

  Fase ()

  

  T = 1/f

  

  Perioda = waktu untuk satu pengulangan (T)

  

  

  Amplitudo Puncak (A)

  Kecepatan perubahan sinyal

  

  Frekuensi (f)

  

  volt

  

  maximum kuat sinyal

  

  Posisi Relatif dalam waktu Berbagai Gelombang Sinus

  Panjang Gelombang () 

  Jarak yang didapat dengan satu putaran

  

  Jarak antara dua titik yang bersesuaian dengan fase pada dua putaran yang berkesinambungan

  

  Anggap kecepatan sinyal v

   = vT f = v 8 -1

  

  c = 3*10 mdt (kecepatan cahaya pada ruang hampa) Konsep Domain Frekuensi 

  Sinyal biasanya dibentuk dari berbagai frekuensi

  

  Komponennya adalah gelombang sinus

  

  Dapat dijelaskan (Analisis Fourier) bahwa setiap sinyal dibuat dari komponen gelombang sinus

  

  Dapat mencetak (plot) fungsi domain frekuensi Penjumlahan

komponen Frekuensi

Domain

Frekuensi

  Parameter Transmisi Data 

  Spektrum

  

  Bandwidth

  

  Data Rate

  

  Kekuatan Sinyal

  

  Kapasitas Channel Spektrum & Bandwidth 

  Spektrum

   Jangkauan frekuensi yang dikandung didalam sinyal

   daerah frekuensi yang dapat dimuati data

   Bandwidth absolut (Lebar spektrum)

   Speech Bandwidth 100Hz sampai 7kHz

   Telephone Bandwidth 300Hz sampai 3400Hz

   Bandwidth efektif : selisih frekuensi atas dengan bawah pada bandwidth absolut.

   Sering disebut bandwidth saja

   Pita sempit dari frekuensi yang mengandung energi

   Komponen DC

   Sinyal dengan Komponen DC

  Data Rate dan Bandwidth 

  Kecepatan Data (Data rate) 

  Dalam bit per detik (bit per second : bps) 

  Rata-rata jumlah data dapat dikomunikasikan dalam satuan waktu.

   Bandwidth

   Dalam putaran per detik (cycle per second : cps) - Hertz

   Dibatasi oleh transmitter dan media

  Hubungan Data Rate dan Bandwidth 

  Semakin terbatas bandwidth, semakin besar distorsi dan semakin besar kemungkinan error pada receiver.

   Jika Data rate suatu sinyal digital adalah n bps, maka bandwidth efektif minimal adalah 2n Hz.

  Sinyal yang melalui medium transmisi yang jauh, akan mengalami kehilangan atau attenuation (pelemahan) kekuatan sinyal.

Untuk itu perlu amplifier yang akan menambah gain sinyal

  Kekuatan sinyal dinyatakan dalam decibel (db) yaitu suatu ukuran perbedaan dalam dua level kekuatan, dirumuskan sebagai berikut : Kapasitas Channel Kapasitas channel dipengaruhi oleh keadaan fisik dari medium transmisi atau dari dari sumber-sumber lainnya.

  Formula Nyquist : C = 2 W log M

  2 dimana : C = kapasitas channel (bps) W = bandwidth dari channel (Hz)

  M = jumlah sinyal discrete atau level tegangan (bit) misal : bandwidth line telepon 3100 Hz dengan M=8 bit, maka C = 6200 log 8 = 18600 bps

  2 Formula Claude Shannon, mempertimbangkan ratio sinyal terhadap noise (S/N) dinyatakan : semakin tinggi data rate, semakin tinggi pula error rate Kapasitas channel terhadap kekuatan sinyal dan noisenya menggunakan Persamaan Shannon : C = W log 2 (1 + S/N) misal :

suatu channel dengan bandwidth 3100 Hz, dan ratio S/N suatu

line 1000:1, maka C = 3100 log (1+1000) = 30894 bps.

  2 Data and Sinyal

  Sinyal sebagai pembawa data Biasanya menggunakan sinyal digital untuk data digital dan sinyal analog untuk data analog

  

  Bisa menggunakan sinyal analog untuk membawa data digital

  

  Modem

  

  Bisa menggunakan sinyal digital untuk membawa data analog

  

  Compact Disc audio

  

Sinyal Analog membawa Data

Analog dan Data Digital

  

Sinyal Digital membawa Data

Analog dan Digital

  Transmisi Analog 

  Sinyal Analog ditransmisikan tanpa mengetahui isinya

  

  Bisa berupa data analog atau digital

  

  Terjadi pelemahan (atenuasi) jika melebihi jarak yang ditentukan.

  

  Menggunakan amplifier untuk meningkatkan kuat sinyal

  

  Amplifier dapat menaikkan “noise” Transmisi Digital 

  Sangat memperhatikan isi

  

  Integritas sinyal sangat dipengaruhi oleh “noise”, atenuasi dll.

  

  Menggunakan Repeater

  

  Repeater menerima sinyal

  

  Meng-”Extract” bit pattern

  

  Mengirim ulang

  

  Atenuasi bisa ditanggulangi

  

  “Noise” tidak dikuatkan Alasan-alasan digunakannya teknik pensinyalan digital : 

  Teknologi digital : adanya teknologi LSI dan VLSI menyebabkan penurunan biaya dan ukuran circuit digital.

  

Keutuhan data : terjamin karena penggunaan repeater dibandingkan

amplifier sehingga transmisi jarak jauh tidak menimbulkan banyak error.

   Penggunaan kapasitas : agar efektif digunakan teknik multiplexing

dimana lebih mudah dan murah dengan teknik digital daripada teknik

analog.

  

Keamanan dan privasi : teknik encryption dapat diaplikasikan ke data

digital dan ke analog yang sudah mengalami digitalisasi.

   Integrasi : karena semua sinyal (data analog dan digital) diperlakukan

secara digital maka mempunyai bentuk yang sama, dengan demikian secara ekonomis dapat diintegrasikan dengan suara (voice), video dan data digital. Transmission Impairments (pelemahan transmisi)

  

  Sinyal yang diterima bisa jadi berbeda dari sinyal yang dikirimkan, dapat berupa :

  

  degradasi kualitas sinyal  pada sinyal Analog

  

  kesalahan bit  pada sinyal Digital

  

  Penyebab Transmission Impairments :

  

  Atenuasi dan distorsi atenuasi

  

  Delay distortion

  

  Noise

  Atenuasi (Pelemahan) 

  Kuat Sinyal menurun dengan bertambahnya jarak

  

  Tergantung pada Media transmisinya

  

  Kuat sinyal yang diterima:

  

  harus cukup untuk dideteksi

  

  harus lebih tinggi dibanding “noise” yang akan diterima tanpa kesalahan

  

  Atenuasi merupakan suatu fungsi kenaikan dari frekuensi (semakin tinggi frekuensi semakin kecil atenuasinya).

  Delay Distortion 

  Terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda

  

  Kecepatan penjalaran (Propagasi) bervariasi terhadap frekuensinya Noise (1) 

  Sinyal tambahan yang masuk diantara transmitter dan receiver.

  

  Jenis-jenis Noise :

  

  Thermal (suhu)

   Akibat dari “thermal agitation” dari elektron

   Tersebar secara uniform

   White noise

  

  Intermodulation

   Sinyal yang merupakan penjumlahan dan pengurangan dari frekuensi aslinya yang menggunakan media bersama. Noise (2) 

  Jenis Noise lainnya :

  

  Crosstalk

   Suatu sinyal dari satu jalur yang diambil oleh jalur lain.  Sinyal dari suatu jalur masuk ke jalur yang lain.

  

  Impulse

   Pulsa yang tidak beraturan atau spike (lonjakan)

   Sifat noise : Short duration dan Amplitudo tinggi

   Contoh: Interferensi elektromagnetik eksternal, petir

  

Next To Data Encoding