Transmisi Data
Rijal
Fadilah
Review Sistem Komunikasi
• Data
– Entitas yg melambangkan suatu pengertian – Jenis : data analog & data digital
• Signal / Sinyal
– Suatu bentuk/cara utk menyalurkan data – Jenis : signal analog & signal digital
Model Sederhana Komunikasi Data
• Source System
– SourceMenentukan data untuk dikirim
– Transmitter
Mengubah data menjadi signal yang dapat dikirim
• Transmission System
– Mengirim data• Destination System
– ReceiverMengubah signal yang diterima menjadi data
– Destination
Istilah-istilah Dlm Sistem Komunikasi
• Transmitter
– Converts data into transmittable signals
• Receiver
– Converts received signal into data
• Transceiver
– Device with transmitter and receiver functionality
• Medium
– Guided medium
• e.g. twisted pair, optical fiber
– Unguided medium
• e.g. air, water, vacuum
• Direct link
– No intermediate devices
• Point-to-point
– Direct link
– Only 2 devices share link
• Multi-point
– More than two devices share the link
• Simplex
– One direction
• e.g. Television
• Half duplex
– Either direction, but only one way at a time
• e.g. police radio
• Full duplex
– Both directions at the same time
Pengantar ke “Frekuensi”
• Frekuensi: terkait dengan kekerapan / jumlah
perulangan
wilayah waktu (time domain).
• Dalam wilayah waktu, suatu kejadian/
kegiatan/kondisi yang diamati dalam ukuran
waktu bersifat:
– Kontinu: perubahan terjadi secara halus/ sangat rapat/smooth sepanjang waktu pengamatan
– Diskrit: perubahan terjadi secara seketika dari kondisi tetap tertentu ke kondisi tetap lain
– Periodik: Pola berulang sepanjang waktu
– Non Periodik: Pola tidak berulang sepanjang waktu
Contoh Grafis
Bentuk yang periodik Frekuensi
Frekuensi: jumlah siklus dalam suatu waktu Satuan Frekuensi: cycle/second (umum) atau Hertz (dari Gustav Hertz)
Data
•
Data
– Entitas yang melambangkan suatu pengertian
•
Data Analog
– Nilai kontinu di dalam beberapa interval – Contoh: Suara, video
•
Data Digital
– Nilai diskrit
Signal / Sinyal
• Suatu cara untuk menjalarkan/
mempropagasikan data
• Analog
– Variabel yang kontinu
– Medium yang bervariasi
• Kabel tembaga, serat optik, udara
• Digital
– Menggunakan 2 nilai arus listrik searah
DC
Data & Signal
• Umumnya menggunakan sinyal
digital utk data digital dan sinyal
analog utk data analog
• Sinyal analog utk membawa data
digital
– Modem
• Sinyal digital utk membawa data
analog
Frekuensi & Panjang Gelombang
• Peak Amplitude (A)
– Kuat sinyal maksimum – Diukur dalam volts
• Frequency (f)
– Kecepatan perubahan kuat sinyal – Diukur dalam Hertz (Hz) atau
Cycle/second (C/s)
• Panjang Gelombang ( )
– Jarak satu buah siklus – Diukur dalam meter (m)
– Faktor kecepatan sinyal v • = v.T = v/f
• Sinyal telekomunikasi kecepatan sinyal = kecepatan cahaya di udara bebas, dilambangkan dengan c
Wilayah Frekuensi
(Frequency Domain)
• Sinyal umumnya terdiri dari banyak frekuensi
• Dengan analisa Fourier sembarang sinyal dapat
diuraikan menjadi gelombang berbentuk sinus (sine wave) dengan frekuensi yang
berbeda-beda
• Dapat digambarkan dalam fungsi wilayah frekuensi cara lain memandang/
Spektrum & Bandwidth
• Spectrum
– rentang frekuensi yang diduduki oleh sinyal
• Absolute bandwidth (Lebar pita absolut)
– lebar dari spectrum
• Effective bandwidth (lebar pita efektif)
– biasa disebut bandwidth– pita sempit (narrow band) dari frekuensi-frekuensi dengan energi yg utama
• Kecepatan data (data rate)
– sistem transmisi memiliki lebar pita frekuensi yang terbatas
– hal ini membatasi kecepatan data yang disalurkan
Teknik Encoding
• Data Analog, Sinyal Analog
• Data Analog, Sinyal Digital
• Data Digital, Sinyal Analog
• Data Digital, Sinyal Digital
Transmisi Analog
• Sinyal analog ditransmisikan tanpa
memperhatikan isinya
• Data dapat berupa data analog atau
digital
• Terdapat redaman yang berbanding
lurus dengan jarak
• Menggunakan amplifiers untuk
memperkuat sinyal
noise/derau
Transmisi Digital
• Memperhatikan isi data
• Integritas terancam oleh
noise/derau, redaman dan lainnya
• Menggunakan pengulang / repeaters
• Repeater menerima sinyal,
mengekstrak pola bit,dan kemudian
ditransmisikan kembali
• Dengan demikian, redaman dapat
diatasi namun noise/derau tidak
dikuatkan.
Perbandingan 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)
Data & Signal
Signal Analog Signal Digital
Data Analog
Dua Alternatif: (1) Signal menempati spektrum yang sama sebagai analog data; (2) Data analog ditandai agar menempati bagian spektrum yang berlainan
Data Analog yang ditandai dengan menggunakan sebuah kodek agar menghasilkan suatu digital bit stream
Data Digital
Data Digital disandikan dengan menggunakan modem untuk menghasilkan signal analog
Dua alternatif: (1) signal terdiri dari dua level voltage untuk menggambarkan dua nilai biner; (2) digital data ditandai agar menghasilkan suatu digital signal dengan sifat-sifat yang diinginkan
PENTING
Perlakuan Signal
Transmisi Analog Transmisi Digital
Signal Analog
Disebarkan melalui amplifier; perlakuan yang sama apakah signal dipergunakan untuk menggambarkan data analog ataukah untuk menggambarkan data digital
Anggap saja sinyal analog menggambarkan data digital. Signal disebarkan melalui repeater; pada masing-masing repeater, digital data diperoleh kembali dari signal yang masuk dan dipergunakan untuk menghasilkan analog signal keluar yang baru
Signal
Digital Tidak dipergunakan
Signal digital menampilkan stream 1 dan 0, yang bisa menggambarkan data digital atau menggambarkan pengkodean data analog. Signal disebarkan melalui repeater; pada masing-masing repeater; deretan 1 dan 0 diperoleh kembali dari signal yang masuk dan dipergunakan untuk menghasilkan digital signal keluar yang baru
PENTING !!!!! BRAYYYYYYY
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
Data Analog, Signal Analog
•
Modulasi analog
– Amplitude Modulation (AM)
• Amplitudo gelombang pembawa diubah-ubah sesuai bentuk sinyal informasi
– Frequency Modulation (FM)
• Frekuensi gelombang pembawa diubah-ubah sesuai bentuk sinyal informasi
– Phase Modulation (PM)
• Phase gelombang pembawa diubah-ubah sesuai bentuk sinyal informasi
• Dipandang sebagai “special case” dari
Data Digital, Signal Digital
•
Modulasi digital
Sinyal informasi hanya merepresentasikan dua keadaan (“1” atau “0”)
– Amplitude Shift Keying (ASK)
• Sinyal informasi direpresentasikan dalam dua
kondisi perubahan amplitudo gelombang pembawa
– Frequency Shift Keying (FSK)
• Sinyal informasi direpresentasikan dalam perubahan frekuensi gelombang pembawa
– Phase Shift Keying (PSK)
• Sinyal informasi direpresentasikan dalam perubahan phase gelombang pembawa
Tujuan Modulasi
• Memudahkan pemancaran (radiasi)
– Penggeseran spektrum frekuensi sinyal dari domain frekuensi rendah ke radio frequency (RF) untuk dapat dipancarkan (apabila communication channel berupa sistem radio)
• Modulasi untuk multiplexing
– Mentranslasikan sinyal ke spektrum frekuensi atau time slot yang berbeda-beda untuk memungkinkan beberapa sinyal ditransmisikan melalui channel yang sama
• Mengatasi keterbatasan perangkat
– Perangkat untuk sinyal processing (filter, amplifier) bekerja optimal pada frekuensi dan bandwidth tertentu – Modulasi dapat digunakan untuk mentranslasikan
sinyal ke frekuensi yang sesuai dengan kemampuan perangkat
Tujuan Modulasi
• Frequency assignment
– Menentukan frekuensi kerja dari pemancar (radio, televisi dsb)
• Mengurangi noise dan interferensi
– Efek dari noise dan interferensi dapat diminimalisir dengan menggunakan type modulasi tertentu dengan bandwidth yang lebih lebar dari bandwidth sinyal
– Ada “trade-off” antara pengurangan noise dengan penambahan bandwidth
Data Analog, Signal Digital
• Digitalisasi
– Mengubah data analog ke data digital
– Selanjutnya data digital tersebut akan
dapat dikirim dalam bentuk sinyal digita
• Proses konversi analog ke digital
dengan teknik Pulse Code Modulation
(PCM)
– Sampling
• Syarat: laju sampling harus lebih besar dari dua kali frekuensi tertinggi sinyal data
– Kuantisasi
– Pengkodean
Konversi Sinyal Analog ke Digital
8 7 6 5 4 3 2 1 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 1101 1001 0011 0010 1010 Sinyal Analog Sampling Quantization CodingData Digital, Signal Digital
• Data Digital berupa bit-bit binari: 0 atau 1 • Sinyal digital
– berupa pulsa-pulsa tegangan listrik yang bersifat diskrit – Setiap pulsa adalah sebuah elemen sinyal
– Data binari akan diubah (encoded) menjadi element-element sinyal
• Contoh teknik encoding data digital ke sinyal digital:
– Non Return to Zero – Level (NRZ-L) – Bipolar AMI
Non Return To Zero – Level
(NRZ-L)
• Dua tegangan listrik yang berbeda untuk bit-bit 0 dan 1
• Tegangan listrik konstan selama interval bit
• Umumnya digunakan tegangan konstan negatif untuk bit 1 dan tegangan konstan positif untuk 0 • Teknik yang paling sederhana
Bipolar - AMI
• Untuk kehandalan digunakan teknik yang lebih kompleks, mis: Bipolar – AMI
• Bit 0 dilambangkan dengan sinyal tanpa tegangan
• Bit 1 dilambangkan dengan pulsa negatif atau positif
