2. Dasar Transmisi Data - 2. Dasar Transmisi Data - Repository UNIKOM

  

Komunikasi

Data

  2. Dasar Transmisi Data

Dosen : S. Indriani Lestariningati, M.T

  

_{Minggu Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan dan Cara Media Tugas Referensi}

_{Ke TIU Sasaran Belajar Pengajaran} SATUAN ACARA PERKULIAHAN

  II Dasar Transmisi Data _{Mahsiswa dapat Mahasiswa TIU : Istilah memahami konsep mengenal, mengerti antara} ^{1. Konsep dan Istilah- Kuliah Mimbar Papan Tulis, Latihan:} _{OHP mencari perbedaan} ¹ _{data analog dan data yang digunakan transmisi data pada berikut istilah-istilah data digital digunakan dalam konsep transmisi analog dan} dan istilah yang dan hafal akan data _{transmisi rinci. terjadi pada media Komputer secara gangguan yang Data dan Jaringan} digital serta dalam Komunikasi

  2. Transmisi Data Analog _{dan Digital Mahasiswa mengerti akan maksud dari perbedaan yang digital berikut analog dan data} transmisi data _{3. Gangguan Transmisi bentuk data} mendasar dari _{transmisi tersebut. transmisi yang bentuk gangguan mengenali macam/} Mahasiswa dapat _{4. Media Transmisi menyebutkan dan Mahasiswa dapat} terjadi.

KONSEP DAN ISTILAH-

  ISTILAH

• Data ditransmisikan melewati transmitter

  (pemancar) dan receiver (penerima) dengan melalui medium transmisi.

• Media transmisi diklasifikasikan sebagai:

  1. Media terpandu (guided media): gelombang- gelombang dipandu melewati jalur fisik.

  2. Media tak terpandu (unguided media): menyediakan suatu peralatan untuk mentransmisikan gelombang elektromagnetik tetapi tidak memandunya.

• Direct Link : menyatakan arah transmisi antara

  dua perangkat dimana sinyal disebarkan landsung dari transmiter ke pesawat penerima tanpa perangkat perantara (amplifier atau repeater yang dipakai untuk meningkatkan kekuatan sinyal.)

• Sistem transmisi menurut ANSI: 1. Simplex, sinyal ditransmisikan dalam satu arah saja.

  Stasiun yang satu bertindak sebagai pendirim dan yang lainnya sebagai oenerima

2. Half Duplex, kedua stasiun dapat melakukan transmisi tetapi hanya sekali dalam satu waktu.

  Bandwidth:

• Semua sistem komunikasi elektronik mengirimkan

  informasi dengan memancarkan energi

  elektromagnetik. Energi elektromagnetik ini dapat

  berjalan sebagai sebuah tegangan atau arus yang

  melalui dawai sebagaimana emisi radio melintasi

  udara dan udara.

  untuk mengirim informasi, sistem komunikasi harus

  menggunakan spektrum elektromagnetik dalam

  jumlah atau range tertentu.

  contoh: musik menggunakan range frekuensi dari 0

  sampai 20.000 siklus per detik (cycle per second) atau

  juga disebut Hertz (Hz)  20kHz.

  Sebagai konsekuensi nya, untuk mengirim keseluruhan

  sinyal musik, sistem komunikasi harus mengalokasikan

  Carrier: merupakan sinyal tetap dalam sebuah

• sirkuit yang berada dalam frekuensi tertentu atau dalam range frekuensi tertentu. Hertz (Hz) : merupakan ukuran bandwidth dalam
• sirkuit analog. Istilah ini diambil dari nama ilmuwan fisika Heinrich Rudolf Hertz, orang yang menemukan gelombang suara. Hertz merupakan jumlah dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang ditransmisikan per detik. bps (bit per second): jika satuan bandwidth pada
• sirkuit analog yang diukur dalam herz. Satuan bandwidth sirkuit digital diukur dalam bps. Bps adalah jumlah bit data biner yang dapat

  Narrowband: suatu saluran tunggal (misal

• 64Kbps) atau sejumlah saluran 64Kbps  N x 64Kbps, tetapi lebih kecil dari Wideband.

  Wideband: tergolong multikanal, yakni antara

• 1.544Mbps dan 45Mbps (berdasar standar AS) atau 1.048 Mbps (berdasarkan standar internasional)

  Broadband : termasuk multichannel, yakni 45

• Mbps (standar AS) dan 34 Mbps (standar internasional) transmisi broadband merupakan komunikasi analog dimana banyak kanal komunikasi digunakan secara simultan. TV kabel (CATV) termasuk komunikasi yang
• Baud : jumlah sinyal yang terjadi per detik dalam dalam sebuah sirkuit analog.Secara umum baud digunakan untuk menjelaskan tingkatan signaling untuk transmisi data modem melalui sirkuit analog, sementara Baud rate : hampir sama dengan hertz.

TRANSMISI ANALOG DAN DIGITAL

  Transmisi data dibagi menjadi dua, yaitu

• transmisi analog dan digital.

1. Sinyal Analog

  Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk

• gelombang yang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/ karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan
• gelombang sinus, mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk isyarat analog. Hal ini didasarkan kenyataan bahwa berdasarkan analisis fourier, suatu sinyal analog dapat diperoleh dari perpaduan sejumlah gelombang sinus. Dengan menggunakan sinyal
• Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.

  Amplitudo merupakan ukuran tinggi

• – rendahnya tegangan dari sinyal analog.

  Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal

• – analog dalam satuan detik.

  Phase adalah besar sudut dari sinyal analog

• – pada saat tertentu.

2. Sinyal Digital

  Sinyal digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1 Sinyal digital hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0

• dan 1, sehingga tidak mudah terpengaruh oleh derau/noise, tetapi transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data yang relatif dekat. Biasanya sinyal ini juga dikenal dengan sinyal
• diskrit. Sinyal yang mempunyai dua keadaan ini biasa disebut dengan bit.

  Transmisi Analog & Digital Analog Digital

  1. Rentan terhadap Noise

  2. Signal yang diterima diproses dengan diulang dan diamplifikasi.

  3. Mudah terjadi crosstalk 4. Bentuk sinyal kontinyu.

  5. Kualitas signal diukur dalam satuan S/N (Signal To Noise Ratio)

  1. Tahan terhadap Noise

  2. Proses regenerasi dilakukan bagi signal yang diterima.

  3. Bebas cross talk

  4. Bentuk signal diskrit (discrete)

  5. Kualitas signal diukur dalam BER (Bit Error Rate)

  Permasalahan umum sinyal analog dan digital adalah:

  1. Atenuasi (Attenuation) : peningkatan atenuasi seiring dengan fungsi frekuensi.

  2. Penurunan kekuatan sinyal seiring dengan fungsi jarak. Pengembalian kualitas sinyal dapat dilakukan dengan uda cara yaitu dengan amplifier untuk sinyal analog, dan repeater untuk sinyal digital.

  3. Delay distortion terjadi ketika komponen frekuensi yang berbeda berjalan pada kecepatan yang berbeda.

  4. Masalah yang mendasar adalah efek noise.

  Attenuation (Atenuasi)

  Apabila sebuah sinyal dilewatkan suatu medium

• seringkali mengalami berbagai perlakuan dari medium (kanal) yang dilaluinya. Ada satu mekanisme dimana sinyal yang dilewati suatu medium mengalami pelemahan energi yang selanjutnya dikenal dengan atenuasi (pelemahan/ redaman) sinyal. Bentuk diagram blok dari sebuah operasi penurunan
• sinyal dapat diberikan pada gambar berikut:

  

Media Sinyal Sinyal

transmi masuk keluar

si Penguatan maupun penurunan sinyal

• seringkali dinyatakan dalam desibel , yang didefinisikan sebagai:

  amp / loss ( dB ) 10 log( Pout / Pin ) 

• Amplified (3dB)

  Contoh:

  1

  2 Artinya bahwa sinyal

  Amp ( dB ) 10 log ( 2 / 1 )  diperkuat dua kalinya

  10 x , 301  atau sinyal

  3 , 01 dB  diperkuat

  Delay Distortion

  Terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui

• medium berbeda-beda sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda. Hal ini merupakan hal yang kritis bagi data
• digital yang dibentuk dari sinyal-sinyal dengan frekuensi –frekuensi yang berbeda beda sehingga menyebabkan intersymbol

  interference (ISI)

  Tidak begitu berpengaruh pada komunikasi

• voice tapi merugikan pada komunikasi data.

  Noise Noise sinyal tambahan yang tidak diinginkan, sehingga bisa →

• menghasilkan sejumlah retransmission data dan mengakibatkan lambatnya pengiriman (transfer) informasi Penyebab Noise :
• 1. Electromagnetic interference (EMI)

  2. Radio frequency interference (RFI) Signal to noise ratio (SNR) besarnya rasio/perbandingan →

• antara daya sinyal utama dan daya noise/derau yang

  mengganggu sinyal utama(untuk mengukur kualitas sinyal

  yang ditransmisikan). Satuan dalam “decibel(db)”.

  S/N minimum; - suara : 40 dB

• video (TV) : 45 dB
• data : ~ 15 dB,tergantung tipe modulasi dan

  

Gambar menunjukkan kanal suara analog nominal (300-

3400Hz) dengan signal test 1000 Hz.

  Vertikal : daya sinyal dalam dBm

• – horizontal : frekuensi, 0 – 3400 Hz – S/N = 10 dB; dimana level sinyal +15dBm, level
• – noise +5dBm

  Jenis-jenis Noise

1. Thermal Noise,

  Disebabkan oleh agitasi termal electron dalam suatu

• – konduktor. Sering dinyatakan sebagai white noise.
• – Tidak dapat dilenyapkan.
• – Besar thermal noise (dalam watt per 1 Hz Bandwidth)
• – Dapat dinyatakan sebagai:
• – N=k.T.B

  Dimana: N=noise power density _-23 K= konstanta Boltzman = 1.3803 x 10 j /˚K

  T = Temperatur (˚K) Derau diasumsikan sebagai keleluasaan

• frekuensi, sehingga derau suhu dalam watt ditampilkan dalam suatu bandwith (B) Hertz dapat dinyatakan sebagai: N=k.T.B atau dalam desibel watt N = 10 log K + 10 log T + 10 log B _-23 10 log 1,38 x 10 J/ K= -228.6 ⁰ Contoh:
• sebuah receiver tertentu dengan derau efektif sebesar 100ºK dan Bandwidth 10 MHz, tingkat derau suhu pada output receiver adalah……

2. Intermodulation noise,

  Disebabkan sinyal pada frekuensi-frekuensi yang

• – berbeda tersebar pada medium transmisi yang sama sehingga menghasilkan sinyal pada suatu frekuensi yang merupakan penjumlahan atau pengalian dari frekuensi-frekuensi asalnya. Misalnya, sinyal frekuensi f1 dan f2 maka akan mengganggu sinyal dengan frekuensi f1+f2
• – Hal ini timbul karena ketidak-linieran transmitter, receiver atau sistem transmisi.

3. Crosstalk

  Suatu penghubung antar sinyal yang tidak

• – diinginkan. Dapat terjadi oleh hubungan elektrikal antara
• – kabel yang berdekatan dan dapat pula karena energi dari gelombang mikro.

  Contoh:

• – Di telepon,terdengar percakapan orang lain

• – Terjadi karena sambungan yang kurang baik atau

  kabel elektrik yang berdekatan, melalui antenna gelombang elektromagnetik

  Crosstalk

4. Impulse Noise

  Terdiri dari pulsa-pulsa tak beraturan atau

• spike noise dengan durasi pendek dan dan

  amplituda yang relative tinggi Dihasilkan oleh kilat, kesalahan dan cacat pada

• sistem komunikasi Noise ini merupakan sumber utama kesalahan
• dalam komunikasi data digital dan hanya .

  merupakan gangguan kecil bagi data analog

  Keuntungan Transmisi Digital

• Teknologi digital, murah (LSI, VLSI)
• Data integrity
• – Jarak lebih panjang melalui saluran kualitas rendah
• Capacity utilization
• – Ekonomis untuk link dengan bandwidth tinggi
• – Multiplexing untuk derajat yang tinggi lebih mudah pada teknologi digital
• Security & privacy
• – Encryption
• Integration
• – Perlakuan sama untuk data analog maupun digital

  Kanal Komunikasi (Communication Channel)

• Kanal komunikasi adalah bagian dari sistem transmisi yang

  menghubungkan transmitter dengan receiver, yang menurut jenis media-nya terbagi:
• – media fisik (mis. kabel, fiber optik)
• – media non fisik (mis. udara, ruang angkasa)
• Dalam kanal komunikasi selalu ada gangguan-gangguan yang menyebabkan penyaluran informasi mengalami

  ketidaksempurnaan yang menyebabkan terjadinya distorsi

  sinyal
• Jenis gangguan antara lain :
• – Noise – Interferensi – Redaman – Fading • Akibat gangguan
• – Analog: degradasi kualitas sinyal  signal-to-noise ratio (S/ N)

  Kapasitas kanal (Channel Capacity)

• Kapasitas kanal menyatakan kecepatan yang mana data dapat ditransmisikan melalui suatu jalur komunikasi yang diberikan, atau kanal, dibawah kondisi tertentu yang diberikan
• Kapasitas kanal dibatasi oleh keadaan fisik dari medium transmisi atau dari sumber-sumber lainnya.

• Menurut Nyquist:

  C = 2 W log M

  

2

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

  M = jumlah sinyal diskrit atau level tegangan Menurut Claude Shannon

• C = W log (1 + S/N)

  2 data dapat ditingkatkan dengan

• Kecepatan meningkatkan kekuatan sinyal ataupun bandwidth. Tetapi dengan kekuatan sinyal yang meningkat akan timbul ketidak linieran dalam sistem sehingga meningkatkan intermodulation noise. Disamping itu dengan semakin melebarnya bandwidth maka noise akan semakin mudah untuk masuk ke sistem.
• Peningkatan W akan menurunkan S/N

  Istilah analog dan digital yang dalam komunikasi data dipakai dalam tiga konteks

  1. Data, didefinisikan sebagai entitas yang mengandung suatu arti

  2. Signaling (pensinyalan), adalah tindakan

penyebaran sinyal melalui medium yang

sesuai

  3. Transmission, adalah komunikasi data dengan penyebaran dan pemrosesan sinyal

  Data representasi informasi dalam bentuk

• Data :

  formal yang cocok untuk proses komunikasi, interprestasi ataupun proses pada manusia maupun mesin arti dari data berdasarkan

• Informasi :

  konvensi

  Data

• Analog
• – Nilai-nilai kontinu didalam beberapa interval
• – Contoh; suara (sound), gambar (video)
• Digital
• – Nilai-nilai Diskret – Contoh; text, integer

  Spektrum Akustik (Analog)

  Sinyal

• Data yang dijalarkan/ dipropagasikan/ ditransmisikan
• Analog
• – Variabel secara kontinu
• – Berbagai media transmisi
• kawat, serat optik, udara
• – Speech Bandwidth 100Hz sampai 7kHz
• – Telephone Bandwidth 300Hz sampai 3400Hz
• – Video Bandwidth 4MHz
• Digital
• – Menggunakan dua komponen DC (komponen frekuensi nol)

  Sinyal dengan Komponen DC

  Data and Sinyal

• • 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

  

Sinyal Analog membawa

Data Analog dan Data Digital

  

Sinyal Digital membawa

Data Analog dan Digital