Komunikasi data

(1)

KO MUNIKASI DATA

(2)

Model Komunikasi

 Sumber

 Menghasilkan data untuk ditransmisikan

 Pemancar

 Mengubah data menjadi sinyal yg dapat dipancarkan

 Sistem Transmisi  Sistem Transmisi

 Membawa data

 Penerima

 Mengubah sinyal yg diterima menjadi data

 Tujuan

(3)

Tugas Komunikasi

Pemanfaatan sistem transmisi Pengalamatan

I nterfacing Routing

Generasi sinyal Recovery

Sinkronisasi Format pesan

Pertukaran manajemen Keamanan

Koreksi dan deteksi error Manajemen jaringan

(4)

(5)

(6)

Networking

 Komunikasi point to point tidak selalu praktis

 Alat terlalu jauh terpisah

 Peralatan yang besar memerlukan jumlah koneksi yang tidak praktis

tidak praktis

 Solusi dalam jaringan komunikasi

(7)

W ide Area Networks

 Area geograf is yang besar  Crossing public rights of way

 Rely in part on common carrier circuits  Teknologi alterna tive

 Teknologi alterna tive

 Circuit switching

 Packet switching

 Frame relay

(8)

Circuit Switching

 Komunikasi dipersembahkan selama dalam

percakapan

(9)

Circuit Switching

A B

(10)

Packet Switching

 Data dikirim sesuai urutan  Paket data secara serentak

 Paket melewati dari titik ke titik antara sumber dan

tujuan tujuan

 Digunakan untuk komunikasi dari terminal ke

(11)

Packet Switching

Contoh :

 A akan mengirim data ke B  Data dibagi dalam 3 paket

3 2 1

(12)

Packet Switching

1 3

Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda

2

(13)

Packet Switching

1

2 3

(14)

Packet Switching

1

2

3

(15)

Packet Switching

1

3 2 1

3

(16)

Packet Switching

1

3 2 1

(17)

Packet Switching

W alaupun tiap paket sampai di tujuan tidak berurutan, masing-masing menempati posisi sesuai no. urut, sehingga penerima menerima data dengan urutan sesuai yang dikirim

3 2 1

(18)

Contoh Paketisasi

Hello Bob

He ll

o

Bo

b

Message

Segmented Message

H He H ll H o H Bo H b

(19)

Frame Relay

 Packet switching systems mempunyai biaya

kompensasi yang besar untuk kesalahan

 Sistem yang modern lebih dapat dipercaya  Errors dapat diketahui pada akhir sistem  Errors dapat diketahui pada akhir sistem

 Most overhead untuk kontrol error dilepaskan ke

(20)

Asynchronous Transf er Mode

 ATM

 Evolusi dari f rame relay

 Little overhead untuk kontrol error

 Fixed packet (called cell) yang panjang  Fixed packet (called cell) yang panjang  Anything f rom 10Mbps to G bps

 Data rate yang konstan menggunaka teknik paket

(21)

Local Area Networks

 Lingkup lebih kecil

 Bangunan atau kampus kecil

 Biasanya dimiliki oleh organisasi yang mempunyai

alat yang sama alat yang sama

 Data rates jauh lebih tinggi

 Biasanya digunakan sistem broadcast

 Sekarang sistem switched dan ATM mulai

(22)

LAN Conf igurations

 Switched

 Switched Ethernet

 May be single or multiple switches

 ATM LAN

 Fibre Channel

 W ireless

 Mobility

(23)

Metropolitan Area Networks

 MAN

 Pertengahan antara LAN dan W AN  Pribadi dan jaringan umum

(24)

Networking

(25)

MEDIA TRANSMISI

Fungsi : Sebagai jalur lintas data dan distribusi informasi

Menghubungkan satu terminal dengan terminal lain

Menghubungkan antara terminal dengan ser ver

Menghubungkan satu terminal dengan suatu peripheral

Media Transmisi :

Dengan menggunakan kabel

(29)

Media Transmisi dengan kabel

 Jenis kabel :

 Twisted Pair seperti Kabel telepon

 Coaxial

 Serat O ptik ( f ibre optic)

(30)

Jenis Twisted Pair

 Shielded : Kabel yang setiap pasang di beri perlindungan,

lebih mahal

 Unshielded : Dibagi beberapa kategori

Keuntungan : - Mudah dalam membangun instalasi

- Relatif lebih murah harganya

Kelemahan : - Jarak jangkau dan kecepatan terbatas (lokal)

(31)

Jenis Coaxial

 Baseband (Kabel 50 ohm) :

Digunakan untuk transmisi digital

 Broadband (Kabel 75 ohm) :

Digunakan untuk transmisi analog Keuntungan :

- Tidak terpengaruh noise - Harga lebih murah

Kelemahan :

- Penggunaan kabel mudah dibajak

(32)

Serat optik

Serat optik dapat mentransformasikan data dengan pulsa cahaya. Komponen : - Media transmisi : Serat kaca yang sangat halus

- Sumber cahaya : Light emitting diode & laser diode - Detektor : Photo diode

Keuntungan : - Jarak jangkau yang cukup luas Keuntungan : - Jarak jangkau yang cukup luas

- Tidak terpengaruh noise

- Tidak dapat disadap & tidak mudah mengalami gangguan

Kelemahan : - Harga cukup mahal

(33)

Jenis-jenis serat optik :

- AMP SC Duplex Style Connector - SC Epoxy Connector

- SC Epoxyless Connector - ST Epoxyless Connector

Penanganan Jalur & bundel kabel :

Fungsi : - Menghindari adanya gangguan pada kabel

- Menciptakan suasana ruang yang rapi & nyaman Penanganan kabel di luar : Dengan alat bantu berupa box & rak

(34)

Media transmisi Tanpa Kabel

Fungsi untuk mendistribusikan inf ormasi data yang jaraknya cukup jauh & sulit dengan menggunakan radiasi elektromagnetik (W ireless)

Jenis : Jenis :

 G elombang Mikro

 System Satelit

 Inf ra Merah

(35)

Gelombang Mikro

G elombang radio f rekuensi tinggi yang dipancarkan dari satu stasiun ke stasiun lain

System Satelit

Stasiun relay yang letaknya di luar angkasa Stasiun relay yang letaknya di luar angkasa

Infra Merah

Teknologi ini dipakai untuk jaringan komputer, lokal dalam 1 ruangan

Sinar Laser

(36)

Keuntungan wireless

 Dapat membangun jaringan komputer yang terpisah

& kondisi medan yang sulit

 Dapat dipakai oleh bangunan yang terlanjur sudah

jadi

 Dapat digunakan pebisnis yang mobilitasnya tinggi

(37)

Kelemahan wireless

 Kemampuan transf er data lebih kecil daripada

jaringan kabel

 Keamanan data belum terjamin masih mungkin

disadap

 Biaya instalasi yang mahal

 Jaringan mud ah terganggu

 Sulitnya proses instalasi karena masih sedikit SDM

(38)

TRANSMISI DATA

(39)

Terminologi (1)

 Transmitter  Receiver

 Media Transmisi

 G uided media

 Contoh; twisted pair, serat optik

 Unguided media

(40)

Terminologi (2)

 Hubungan Langsung (Direct link)

 Tanpa alat perantara

 Point-to-point

 Terma suk hubungan langsung

 Hanya 2 alat yang menggunakan jalur hubungan

 Multi-point

(41)

Terminologi (3)

 Simplex

 Satu arah

 Contoh; Televisi

 Half duplex  Half duplex

 Dua arah, tetapi hanya satu arah pada satu waktu  Contoh; Radio polisi

 Full duplex

(42)

Frekuensi, Spektrum dan Bandwidth

 Konsep domain W aktu

 Sinyal Kontinu

 Bentuk bervariasi yang mulus dengan berjalannya waktu

 Sinyal Diskret

 Berada pada tingkat konstan tertentu kemudian berubah

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

 Sinyal Periodik

 Mempunyai bentuk yang berulang dengan berjalannya waktu

 Sinyal Aperiodik

(43)

(44)

(45)

G elombang Sinus

 Amplitudo Puncak (A)

 maximum kuat sinyal

 volt

 Frekuensi (f )

 Kecepatan perubahan sinyal

 Hertz (Hz) atau putaran per detik

 Perioda = waktu untuk satu pengulangan (T)

 T = 1/ f

 Fase (



)

(46)

(47)

Panjang G elombang

 Jarak yang didapat dengan satu putaran

 Jarak antara dua titik yang bersesuaian dengan

f ase pada dua putaran yang berkesinambungan









 Anggap kecepatan sinyal v





= vT





f = v

(48)

Konsep Domain Frekuensi

 Sinyal biasanya dibentuk dari berbagai f rekuensi  Komponennya adalah gelombang sinus

 Dapat dijelaskan (Analisis Fourier) bahwa setiap

sinyal dibuat dari komponen gelombang sinus sinyal dibuat dari komponen gelombang sinus

(49)

(50)

(51)

Spektrum & Bandwidth

 Spektrum

 Jangkauan f rekuensi yang dikandung didalam sinyal

 Bandwidth absolut

 Lebar spektrum

 Bandwidth ef ektif

 Sering disebut bandwidth saja

 Pita sempit dari f rekuensi yang mengandung kebanyakan energi

 Komponen DC

(52)

(53)

Kecepatan Data dan Bandwidth

 Setiap sistem transmisi mempunyai pita terbatas

dari f rekuensi

 Hal ini membatasi kecepatan data yang dapat

(54)

Transmisi Data Analog dan Digital

 Data

 Entitas-entitas yang convey meaning

 Sinyal

 Representasi listrik atau elektromagnetik dari data

 Transmisi

(55)

Data

 Analog

 Nilai-nilai kontinu didalam beberapa interval

 Contoh; suara (sound), gambar (video)

 Digital  Digital

 Nilai-nilai Diskret

(56)

(57)

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

(58)

Data and Sinyal

 Biasanya menggunakan sinyal digital untuk data

digital dan sinyal analog untuk data analog

 Bisa menggunakan sinyal analog untuk membawa

data digital data digital

 Modem

 Bisa menggunakan sinyal digital untuk membawa

data analog

(59)

(60)

(61)

Transmisi Analog

 Sinyal Analog ditransmisikan tanpa mengetahui

isinya

 Bisa berupa data analog atau digital

 Terjadi pelemahan (atenuasi) jika melebihi jarak  Terjadi pelemahan (atenuasi) jika melebihi jarak

yang ditentukan

 Menggunakan amplif ier untuk meningkatkan kuat

sinyal

(62)

Transmisi Digital

 Sangat memperhatikan isi

 Integritas sinyal sangat dipengaruhi oleh “ noise” ,

atenuasi dll.

 Menggunakan Repeater  Repeater menerima sinyal  Meng-” Extract” bit pattern  Mengirim ulang

(63)

Kelebihan Transmisi Digital

 Teknologi Digital

 Teknologi LSI/ VLSI yang murah

 Integritas Data

 Jarak yang lebih jauh bisa dilewatkan pada jalur dengan kualitas yang lebih rendah

 Penggunaan Kapasitas Jalur

 High bandwidth links economical

 High degree of multiplexing easier with digital techniques

 Pengamanan dan Privasi

 Enkripsi

 Integrasi

(64)

Transmission Impairments

 Sinyal yang diterima bisa jadi berbeda dari sinyal

yang dikirimkan

 Analog - degradasi kualitas sinyal  Digital - kesalahan bit

 Digital - kesalahan bit  Disebabkan oleh

 Atenuasi dan distorsi atenuasi  Delay distortion

(65)

Atenuasi

 Kuat Sinyal menurun dengan bertambahnya jarak  Tergantung pada Media transmisinya

 Kuat sinyal yang diterima:

 harus cukup untuk dideteksi

 harus cukup lebih tinggi dibanding “ noise” yang akan

diterima tanpa kesalahan

 Atenuasi merup akan suatu f ungsi kenaikan dari

(66)

Delay Distortion

 Hanya ada di guided media

 Kecepatan penjalaran (Propagasi) ber variasi

(67)

Noise (1)

 Sinyal tambahan yang masuk diantara transmitter

dan receiver

 Thermal (suhu)

 Akibat dari “ thermal agitation” dari elektron

 Tersebar secara uniform

 W hite noise

 Intermodulation

 Sinyal yang merupaka n penjumlahan dan pengurangan dari f rekuensi aslinya yang menggunakan media

(68)

Noise (2)

 Crosstalk

 Suatu sinyal dari satu jalur yang diambil oleh jalur lain

 Impulse

 Pulsa yang tidak beraturan atau spike (lonjakan)

 Contoh; Interf erensi elektromagnetik eksternal

 Short duration

(69)

Kapasitas Channel

 Kecepatan Data (Data rate)

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

 Rata-rata dimana data dapat dikomunikasikan

 Bandwidth  Bandwidth

 Dalam putaran per detik (cycle per second : cps) dari Hertz

(70)

Required Reading

(71)

PENG KO DEAN DATA

(72)

Pendahuluan

 Karakter data yang akan dikirim dari suatu titik ke titik

lain tidak dapat dikirimkan secara langsung. Perlu

proses pengkodean pada setiap titik. Dengan kata lain, karakter-karakter data tersebut harus dikodekan

terlebih dahulu dengan kode yang dikenal oleh setiap terlebih dahulu dengan kode yang dikenal oleh setiap terminal yang ada.

 Tujuan dari pengodean adalah menjadikan setiap

karakter dalam sebuah inf ormasi digital kedalam

(73)

 Kode-kode yang digunakan untuk keperluan komunikasi

data pada sistem komputer dari sejak komputer ditemukan sampai pada komunikasi data modern memiliki perbedaan dari generasi ke generasi. Hal ini disebabkan oleh semakin besar dan kompleksnya data yang akan dikirim atau

dipergunakan. dipergunakan.

 Secara umum ada beberapa kode yang digunakan dalam

komunikasi data diantaranya adalah:

1. BCD (Binary Coded Decimal)

2. SBCDIC (Standard Binar y Coded Decimal Interchange Code) 3. EBCDIC (Extended Binar y Coded Decimal Interchange Code) 4. BO UDO T

(74)

BCD

 Merupakan kode biner yang digunakan hanya

untuk mewakili nilai digit desimal dari 0-9. BCD menggunakan kombinasi 4 bit sehingga ada 16 kombinasi yang bisa diperoleh dan hanya 10 kombinasi yang digunakan.

 Kode BCD sudah jarang digunakan untuk komputer

(75)

BCD 4 bit Digit Desimal

[image:75.792.274.554.234.514.2]

0000 0

Tabel Binary Coded Decimal

(76)

SBCDIC

 Merupakan kode biner yang dikembangkan dari

BCD. SBCDIC menggunakan kombinasi 6 bit sehingga lebih banyak kombinasi yang bisa

dihasilkan. Yaitu 64 kombinasi kode. Ada 10 kode untuk digit angka dan 26 kode untuk alphabet dan sisanya untuk karakter khusus tertentu. SBCDID

(77)

 Tabel SBCDIC SBCDIC Karakter SBCDIC Karakter BA8421 BA8421

001010 0 100001 J

000001 1 100010 K

000010 2 100011 L 000010 2 100011 L

000100 4 100101 N

000101 5 100110 O

000110 6 100111 P

000111 7 101000 Q

001000 8 101001 R

001001 9 010010 S

110001 A 010011 T

110010 B 010100 U

110011 C 010101 V

110100 D 010110 W

110101 E 010111 X

110110 F 011000 Y

110111 G 011001 Z

111000 H

(78)

EBCDIC

 EBCDID adalah kode 8 bit yang memungkinka n

(79)

(80)

Kode Boudot

 Kode Boudot terdiri atas 5 bit yang dipergunakan

pada terminal teletype dan teleprinter. Karena kombinasi ini terdiri dari 5 bit maka hanya terdiri dari 25 sampai 32 kombinasi dengan kode huruf dan gambar yang berbeda.

dan gambar yang berbeda.

 Jika kode ini dikirim menggunakan transmisi serial

tak sinkron, maka pulsa stop bit-nya pada umumnya memiliki lebar 1,5 bit. Hal ini berbeda dengan

(81)

 Tabel Kode Boudot

Kode Karakter Letter Karakter Figure

11000 A

-10011 B ?

01110 C :

10010 D $

10000 E 3

10110 F !

01011 G &

00101 H #

01100 I 8

11010 J ‘

11110 K (

01001 L )

00111 M .

00110 N ,

01101 P 0

11101 Q 1

01010 R 4

10100 S BELL

00001 T 5

11100 U 7

01111 V ;

11001 W 2

10111 X /

10101 Y 6

10001 Z “

[image:81.792.287.639.108.580.2]

(82)

ASCII Code

 Kode ASCII memiliki 128 bit kombinasi yang selalu

digunakan. Dari 128 kombinasi tersebut 32 kode diantaranya digunakan untuk f ungsi-f ungsi kendali seperti SYN, STX. Sisa karakter lain digunakan untuk karakter-karakter alphanumerik dan sejumlah karakter karakter-karakter alphanumerik dan sejumlah karakter khusus seperti = , / . ?

 Pada dasarnya kode ASCII merupakan kode

alf anumerik yang paling popular dalam teknik

(83)

(84)

Unicode

 O rang-orang di negara-negara yang berbeda menggunakan

karakter berbeda untuk menuliskan kata-kata dalam bahasa ibu mereka. Sekarang ini kebanyakan aplikasi, mencakup

sistem email dan web browser, menggunakan sistem 8 bit yang mana mereka dapat beroperasi yang tepat sesuai ketentuan, seperti ISO -8859-1.

ketentuan, seperti ISO -8859-1.

 Unicode memiliki lebar per karakter sebesar 20 bit. Akan

menjadi boros jika kita mengirim data Unicode yang berisi teks huruf Latin menggunakan 20 bit per karakter. O leh karena itu maka Unicode ditransformasika n terlebih dahulu menjadi UTF-8 atau UTF-16 (Unicode Transf ormation Format) dengan UTF-8 maka karakter-karakter pada U+ 0000

(85)

 Pada dasarnya ada 4 cara untuk mengkodekan karakter Unicode,

yaitu:

1. UTF-8: 128 karakter digunakan untuk mengkode 1 byte (karakter

ASCII). 1.920 karakter digunakan mengkode 2 byte (untuk karakter Roma, Yunani, Cyrilic, Coptic, Armenian, Ibrani dan Arab). 63.488 karakter digunakan untuk mengkde 3 byte (Cina dan Jepang). 247.418.112 karakter yang lain, yang belum digunakan, dapat 247.418.112 karakter yang lain, yang belum digunakan, dapat digunakan untuk mengkpde 4, 5, 6 karakter.

2. UCS-2: Tiap-tiap karakter direpresentasikan oleh 2 byte. Pengkodean

ini digunakan untuk merepresentasikan 65.536 karakter Unicode yang pertama.

3. UTF-16: Ini adalah perluasan dari UCS-2 dimana dapat

direpresentasikan 1.112.064 karakter Unicode. 65.536 karakter Unicode yang pertama diwakili 2 byte, yang lainnya 4 byte.

(86)

(87)

TEKNIK PENG KO DEAN

(88)

(89)

Analog Modulation (AM)

Frequency Modulation (FM)

Data Analog Sinyal Analog

Frequency Modulation (FM)

(90)

 Mengapa memodulasi sinyal analog?

 Frekuensi lebih tinggi dapat memberikan transmisi yg lebih ef isien

 Memung kinkan f requency division multiplexing

 Tipe-Tipe modulasi

 Amplitude Modulation (AM)

 Frequency Modulation (FM)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

Lebarjalur keseluruhan yg diperlukan untuk FM dapat ditentukan melalui lebarjalur isyarat audio:

(96)

(97)

Lebarjalur isyarat audio stereo biasanya 1 5 KHz. O leh itu, suatu station FM memerlukan sekurang-kurangnya lebarjalur seluas 1 5 0 KHz. FCC menetapkan lebarjalur

(98)

(99)

We have an audio signal with a bandwidth of 4 MHz.

What is the bandwidth needed if we modulate the signal

using FM? Ignore FCC regulations.

Example

Solution

An FM signal requires 10 times the bandwidth of the

original signal:

(100)

(101)

(102)

(103)

Digitizing Voice: PCM

W aveform Encoding

 Nyquist Theorem: sinyal analog dicuplik dengan laju

dua kali f rekuensi tertinggi sinyal analog tersebut  _{Voice f requency range: 300-3400 Hz}

 Sampling f requency = 8000/ sec (every 125us)

 Bit rate: (2 x 4 Khz) x 8 bits per sample

 = 64,000 bits per second (DS-0)

 Metoda yang sering digunakan

CODEC

PCM

(104)

Pulse Code Modulation (PCM) (1)

 Jika suatu sinyal dicuplik (sampling) dg interval

regular dg laju lebih besar drpd dua kali f rekuensi tertinggi sinyal, sampel-sampel memuat semua

inf ormasi dari sinyal original

 Data suara dibatasi di bawah 4000Hz  Memerlukan 8000 sampel per detik

 Sampel-sampel analog (Pulse Amplitude

Modulation, PAM)

(105)

Pulse Code Modulation (PCM) (2)

 Sistem 4 bit memberikan 16 level  Kuantisasi

 Error kuantisasi atau noise

 Aproksimasi berarti tdk mungkin utk mendpkan kembali

 Aproksimasi berarti tdk mungkin utk mendpkan kembali sinyal original secara eksak

 Sampel 8 bit memberikan 256 level

 Kualitas sebanding dg transmisi analog

 8000 sampel per detik dg masing-masing sampel 8

(106)

(107)

(108)

Nonlinear Encoding

 Level kuantisasi tidak sama

 Mengurangi keseluruhan distorsi sinyal

(109)

(110)

(111)

Delta Modulation

 Input analog diaproksimasikan dg f ungsi tangga

(staircase f unction)

 Naik atau turun satu level (



) pd tiap inter val

(112)

(113)

(114)

Delta Modulation - Perf ormansi

 Reproduksi suara baik

 PCM - 128 level (7 bit)

 Voice bandwidth 4khz

 Memerlukan 8000 x 7 = 56kbps utk PCM

 Kompresi data dp memperbaiki ini

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

Dalam komunikasi data, transmisi jalur lebar selalu menggunakan isyarat analog utk menghantar data

Data Digital Sinyal Analog

Penggunaan jalur lebar (broadband) dlm komunikasi

(120)

 Biasanya modem menukarkan gelombang diskret ke

sinus utk transmisi analog

 Proses ini disebut proses modulasi

 Terdapat 4 kaedah modulasi :

 ASK (Amplitude Shif t Keying)  ASK (Amplitude Shif t Keying)  FSK Frequency Shif t Keying)  PSK (Phase Shif t Keying)

 Q AM (Q uadrature Amplitude Modulation )

 Kedua modem yang terlibat perlu menggunakan

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

Perbandingan Kadar Bit dan Baud

Modulation Units Bits/ Baud Baud rate Bit Rate

ASK, FSK, 2-PSK Bit 1 N N

4-PSK, 4-Q AM Dibit 2 N 2N

8-PSK, 8-Q AM Tribit 3 N 3N

16-Q AM Q uadbit 4 N 4N

kuliah2/ subali/ p-telkom

16-Q AM Q uadbit 4 N 4N

32-Q AM Pentabit 5 N 5N

64-Q AM Hexabit 6 N 6N

128-Q AM Septabit 7 N 7N

(133)

Kesimpulan

4 kombinasi yang dapat dihasilkan :

 Data Analog, Sinyal Analog

Ditransmisikan sebagai baseband yang mudah dan murah. Penggunaan modulasi untuk menggeser bandwidth dari sinyal baseband ke porsi lainnya dari spektrum

 Data Analog, Sinyal Digital  Data Analog, Sinyal Digital

Yang diijinkan adalah menggunakan transmisi digital moder n dan peralatan sakelar

 Data Digital, Sinyal Analog

Beberapa media transmisi seperti serat optik / sof tware yang hanya merambatkan sinyal analog

 Data Digital, Sinyal Digital

Secara umum peralatan untuk mengkode data digital menjadi sinyal digital adalah sedikit lebih komplek dan lebih mahal daripada

(134)

(135)

 Elemen sinyal adalah tiap pulsa dari sinyal digital. Data binari / digital

ditransmisikan dengan mengkodekan bit-bit data ke dalam elemen-elemen sinyal.

Contoh : bit binari 0 untuk level tegangan rendah bit binari 1 untuk level tegangan tinggi

 kecepatan data signalling dalam bps (bit per detik)  kecepatan data signalling dalam bps (bit per detik)

 Sinyal unipolar adalah semua elemen sinyal yang mempunyai tanda yang

sama, yaitu positif semua atau negatif semua. Sedangkan sinyal polar adalah elemen sinyal dimana salah satu logic statenya diwakili oleh level tegangan positif dan yang lainnya oleh level tegangan negatif.

 Durasi = panjang bit (1/ R) adalah jumlah waktu yang dibutuhkan oleh

transmiter untuk mengirimkan bit dengan kecepatan R

 Kecepatan modulasi : kecepatan perubahan level sinyal dalam satuan

baud (besaran eleman sinyal perdetik)

(136)

 Faktor kesuksesan penerima dalam mengartikan sinyal

yang datang:

 Ratio signal to noise (S/ N) : peningkatan S/ N akan menurunkan bit error rate

 Kecepatan data / data rate : peningkatan data rate akan meningkatkan bit error rate (kecepatan error dari bit)

meningkatkan bit error rate (kecepatan error dari bit)

 _{Bandwidth : peningkatan bandwidth dapat meningkatkan data}

rate.

 Hubungan ketiga faktor tersebut adalah :

 Kecepatan data bertambah, maka kecepatan errorpun

bertambah, sehingga memungkinkan bit yang diterima error.

 Kenaikan S/ N mengakibatkan kecepatan error berkurang

(137)

 5 faktor evaluasi (faktor-faktor yang mempengaruhi coding) :

1. Spektrum sinyal / signal spektrum

Ketidakadaan komponen f rekuensi tinggi berarti diperlukan bandwidth sempit untuk transmisi.

2. Kemampuan sinkronisasi / clocking / signal synchronization capability

Untuk menghitung posisi start dan stop dari tiap posisi bit dengan mekanisme sinkronisasi.

3. Kemampuan mendeteksi error / signal error detecting capability

Kemampuan error detection dapat diberikan secara sederhana dengan pengkodean natural.

4. Tahan terhadap gangguan / signal interf erence and noise immunity

Digambarkan oleh kecepatan bit error.

5. Biaya dan kompleksitas / cost and complexity

(138)

 Teknik Data Digital, Sinyal Digital terbagi atas :

 Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)

 Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)

 Bipolar -AMI

 Pseudoternary

 Manchester

 Dif f erential Manchester

 B8ZS

(139)

Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)

 Dua tegangan berbeda utk bit-bit 0 dan 1  Tegangan konstan selama bit interval

 Tdk ada transisi yaitu ada tegangan kembali ke nol

 Mis. Tdk ada tegangan utk “ 0” , tegangan positif  Mis. Tdk ada tegangan utk “ 0” , tegangan positif

konstan utk “ 1”

 Lebih sering, tegangan negatif utk satu harga dan

positif utk lainnya

(140)

Nonreturn to Zero Inverted (NRZ-I)

 Nonreturn to zero inverted on ones  Pulsa tegangan konstan utk durasi bit

 Data dikodekan sbg ada atau tdk ada transisi

sinyal pd awal waktu bit sinyal pd awal waktu bit

 Transisi (rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah)

menyatakan biner 1

(141)

(142)

Dif f erential Encoding

 Data direpresentasikan dg perubahan dr

level-level

 Deteksi transisi lebih handal drpd level

 Dlm layout transmisi yg kompleks sangat mudah  Dlm layout transmisi yg kompleks sangat mudah

(143)

NRZ pros dan cons

 Pros

 Mudah dlm rekayasa

 Baik dlm penggunaan bandwidth

 Cons  Cons

 komponen dc

 Kurang kemampuan sinkronisasi

(144)

Multilevel Binary

 Menggunakan lebih dari dua level  Bipolar-AMI

 nol direpresentasikan dg tdk ada sinyal saluran

 Satu direpresentasikan dg pulsa positif atau negatif

 Pulsa-pulsa satu bergantian dlm polaritas

 Tdk kehilangan sinkronisasi utk deretan satu yg panjang (Nol masih masalah)

 Tdk ada komponen dc  Bandwidth lebih rendah

(145)

Pseudoternary

 Satu direpresentasikan dg ketiadaan sinyal saluran  Nol direpresentasikan pergantian positif dan

negatif

 Tdk ada kelebihan atau kekurangan dibandingkan  Tdk ada kelebihan atau kekurangan dibandingkan

(146)

(147)

Untung Rugi utk Multilevel Binary

 Tdk seef isien NRZ

 Tiap elemen sinyal hanya merepresentasikan satu bit

 Dlm suatu sistem 3 level dp merepresentasikan log₂3 = 1.58 bits

 Penerima harus membedakan antara tiga level (+ A, -A, 0)

(148)

Biphase

 Manchester

 Transisi pd pertengahan tiap perioda bit

 Transisi berperan sbg clock dan data

 Rendah ke tinggi menyatakan satu

 Tinggi ke rendah menyatakan nol

 Digunakan pd IEEE 802.3

 Dif f erential Manchester

 Transisi pertengahan bit hanya utk clocking

 Transisi pd awal perioda bit menyatakan nol

 Tdk ada transisi pd awal perioda bit menyatakan satu

 Cat: ini suatu skimdif f erential encoding

(149)

(150)

(151)

Biphase Pros dan Cons

 Con

 Paling sedikit satu transisi per waktu bit dan kemungkinan dua

 Laju modulasi maksimum dua kali NRZ  Memerlukan lebih banyak bandwidth

 Memerlukan lebih banyak bandwidth

 Pros

 Sinkronisasi pd pertengahan transisi bit (self clocking)

 Tdk ada komponen dc  Deteksi error

(152)

(153)

Scrambling

 G unakan pengacakan (scrambling) utk menggantikan deretan

yg akan menghasilkan tegangan konstan

 Pengisisan (f illing) deretan

 Harus menghasilkan cukup transisi utk sinkronisasi

 Harus dikenali oleh penerima dan diganti dg yg original  Harus dikenali oleh penerima dan diganti dg yg original

 Sama panjang spt original

 Tdk ada komponen dc

 Tdk ada level sinyal saluran nol yg panjang

 Tdk ada pengurangan dlm laju data

(154)

B8ZS

 Bipolar dg substitusi 8 Nol (Bipolar W ith 8 Zeros Substitution)

 Didasarkan pd bipolar-AMI

 Jika octet dari semua nol dan tegangan pulsa terakhir

sebelumnya positif code-kan sbg 000+ -0-+

 Jika octet dari semua nol dan tegangan pulsa terakhir negatif

code kan sbg 000+ 0+

- Menyebabkan dua pelanggaran thd AMI code

 Kecil kemungkinannya terjadi sbg hasil dari noise

 Penerima mendeteksi dan menginterpretasikan sbg octet dari

(155)

HDB3

 High Density Bipolar 3 Zeros  Kan pd bipolar-AMI

 Deretan empat nol digantikan dg satu atau dua

(156)

(157)

(158)

(159)

Teknik-teknik Komunikasi Digital

 Serial and Paralel Data Transmission

 Asynchronous and Synchronous Transmission

 Error Detection and Correction

 Line Conf iguration  Line Conf iguration

 Data Communications Interf acing

(160)

1. Data Transmission

(161)

1.1 Parallel Transmission

• Dalam waktu bersamaan 8 bit (1 karakter) dikirim secara paralel

• Digunakan untuk menghubungkan komputer ke printer atau ke komputer lain dalam satu ruangan dengan menggunakan kabel dengan delapan kawat • Transf er data lebih cepat, tapi hanya digunakan untuk jarak yang relatif

(162)

(163)

Transmisi Asinkron dan Sinkron

 Masalah waktu membutuhkan mekanisme untuk

menyamakan antara transmiter dan receiver

 Dua solusi

 Asinkronisasi

(164)

Synchronous Transmission

Tidak menggunakan bit start dan stop

Kecepatan transmisi di ujung terima dengan ujung kirim disamakan dengan

clock signal yang dipasang di tiap komponen

Kecepatan transmisi lebih tinggi tetapi ada kemungkinan error apabila clock

tidak sinkron

(165)

Asynchronous Transmission

 _{Pengiriman setiap karakter menggunakan bit “ start” dan “ stop”}

 _{Ada overhead 2-3 bit per karakter (~ 20%)} _{transmisi menjadi lambat}

 Bit start dan stop harus berbeda polarisasinya agar penerima mengetahui kalau

karakter berikutnya sedang dikirim

 Metoda ini digunakan pada pengiriman data yang intermittent (misalnya dari

(166)

Error Detection and Correction

 Error detection adalah kemampuan untuk mendeteksi

terjadinya kesalahan data akibat noise atau

gangguan lain dalam proses transmisi dari transmitter ke receiver

 Error correction adalah kemampuan untuk membentuk

kembali original & error f ree data

(167)

Tipe-tipe error

 Error terjadi ketika ada perubahan diantara

transmitter dan receiver

 Error single bit

 Diantara satu bit

 Bit yang berdekatan tidak ef ektif  Bit yang berdekatan tidak ef ektif  W hite noise

 Burst errors

 Panjang B

 Impulse noise

 Memudar dalam wireless

(168)

Error Correction System

Dua cara dasar untuk error correcting system

 Automatic repeat-request (ARQ)

 Transmitter mengirim data dan juga error detection code yang digunakan oleh receiver untuk mengecek kesalahan dan meminta pengiriman ulang

 Receiver mengirim acknowledgement (ACK) untuk data yang diterima tanpa kesalahan, dan transmitter mengirim ulang data yang belum memperoleh acknowledgement

Forw ard error correction (FEC)

11  Forw ard error correction (FEC)

 Transmitter mengirim data yang sudah di-encode dengan error-correcting code (ECC)

 Receiver men-decode apa yang diterima ke data yang paling menyerupai data yang dikirim

 Pengkodean dibuat sedemikian rupa sehingga agar tidak terjadi kesalahan dalam menginterpretasikan data

 Kedua cara tersebut dalam penggunaannya dapat dikombinasikan

(169)

ERRO R DETECTIO N AND

CO RRECTIO N

(170)

O bjective

 Mahasiswa mampu mengenali eror yang terjadi pada

transmisi asinkron, dan mendeteksinya dengan menggunakan bit parity.

 Mahasiswa mampu mengenali eror yang terjadi pada

transmisi sinkron, dan eror dikoreksi dengan menggunakan LRC dan VRC.

LRC dan VRC.

 Mahasiswa dapat menjelaskan bagaimana mendeteksi eror

pada transmisi sinkron dan dengan menggunakan checksum dan CRC

 Mahasiswa dapat menjelaskan bagaimana eror pada

transmisi sinkron dapat dikoreksi dengan menggunakan kode Hamming

 Mahasiswa mampu menjelaskan bagaimana eror dapat

(171)

Error Detection and Correction

1 Types of Errors

2 Detection

(172)

Error Detection and Correction

 Data can be corrupted during transmission. For reliable

communication, error must be detected and corrected

 are implemented either at the data link layer or the

(173)

(174)

Type of Errors(cont’d)

 Single-Bit Error

(175)

Type of Errors(cont’d)

 Multiple-Bit Error

(176)

Type of Errors(cont’d)

 Burst Error

(177)

Error detection uses the concept of redundancy, which means adding extra bits for detecting errors

2. Detection

(178)

Detection(cont’d)

(179)

Detection(cont’d)

 Detection methods

 VRC (Vertical Redundancy Check)

 LRC (Longitudinal Redundancy)

 CRC (Cyclical redundancy Check)

(180)

Detection(cont’d)

 VRC(Vertical Redundancy Check)

 A parity bit is added to every data unit so that the total number of 1s(including the parity bit) becomes even for even-parity check or odd f or odd-parity check

(181)

Detection(cont’d)

(182)

(183)

Detection(cont’d)

 LRC(Longitudinal Redundancy Check)

(184)

(185)

(186)

(187)

(188)

Detection(cont’d)

 CRC(Cyclic Redundancy Check)

(189)

Detection(cont’d)

 CRC generator

~ uses modular-2 division.

Binary Division

in a

(190)

Detection(cont’d)

Binary Division

in a

(191)

Detection(cont’d)

 Polynomials

(192)

Detection(cont’d)

(193)

Detection(cont’d)

(194)

(195)

Detection(cont’d)

 Checksum

~ used by the higher layer protocols

~ is based on the concept of redundancy(VRC, LRC, CRC … .)

(196)

Detection(cont’d)

(197)

Detection(cont’d)

 To create the checksum the sender does the following:

 The unit is divided into K sections, each of n bits.

 Section 1 and 2 are added together using one’s complement.

 Section 3 is added to the result of the previous step.

 Section 4 is added to the result of the previous step.

 The process repeats until section k is added to the result of the previous step.

(198)

(199)

Detection(cont’d)

(200)