2. Dasar Transmisi Data

(1)

Komunikasi

Data

(2)

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

Minggu

Ke Pokok Bahasan dan TIU Sub Pokok Bahasan dan Sasaran Belajar PengajaranCara Media Tugas Referensi

II Dasar Transmisi Data TIU :

Mahsiswa dapat memahami konsep dan istilah yang digunakan dalam transmisi data pada data analog dan data digital serta gangguan yang terjadi pada media transmisi

1. Konsep dan Istilah-Istilah

Mahasiswa

mengenal, mengerti dan hafal akan konsep transmisi berikut istilah-istilah yang digunakan dalam Komunikasi Data dan Jaringan Komputer secara rinci.

2. Transmisi Data Analog dan Digital

Mahasiswa mengerti akan maksud dari transmisi data analog dan data digital berikut perbedaan yang mendasar dari bentuk data transmisi tersebut. 3. Gangguan Transmisi

Mahasiswa dapat mengenali macam/ bentuk gangguan transmisi yang terjadi.

4. Media Transmisi

Mahasiswa dapat menyebutkan dan menjelaskan Jenis serta Fungsi dari media transmisi yang digunakan.

Kuliah Mimbar Papan Tulis, OHP Latihan: mencari perbedaan antara data

analog dan data digital

(3)

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

(4)

• _{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.

3. Full Duplex, kedua stasiun dapat melakukan transmisi

(5)

• _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.

(6)

(7)

• 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

(8)

• 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.

(9)

• Baud : jumlah sinyal yang terjadi per detik dalam

(10)

TRANSMISI ANALOG DAN

DIGITAL

•

Transmisi data dibagi menjadi dua, yaitu

transmisi

analog

dan

digital

.

(11)

• 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

(12)

• 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

(13)

2. Sinyal Digital

Sinyal digital merupakan sinyal data dalam

(14)

• 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

(15)

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)

(16)

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.

(17)

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:

Sinyal masuk

Media transmi

si

(18)

•

Penguatan maupun penurunan sinyal

seringkali dinyatakan dalam desibel , yang

didefinisikan sebagai:

•

Contoh:

)

/

log(

10

)

(

/

loss

dB

Pout

(19)

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

(20)

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

(21)

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}

(22)

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

K= konstanta Boltzman = 1.3803 x 10-23 j /˚K

(23)

• 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 10 log 1,38 x 10 -23 J/ K= -228.6⁰

• Contoh:

(24)

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

(25)

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

(26)

(27)

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

(28)

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

(29)

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)

(30)

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

(31)

• Menurut Nyquist:

C = 2 W log

₂

M

dimana:C = kapasitas kanal (bps)

W = bandwidth dari kanal (Hz)

M = jumlah sinyal diskrit atau level tegangan

•

Menurut Claude Shannon

(32)

• Kecepatan data dapat ditingkatkan dengan

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.

(33)

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

(34)

Data

• Data : representasi informasi dalam bentuk

formal yang cocok untuk proses komunikasi, interprestasi ataupun proses pada manusia maupun mesin

• Informasi : arti dari data berdasarkan

(35)

Data

•

Analog

– Nilai-nilai kontinu didalam beberapa interval

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

•

Digital

– Nilai-nilai Diskret

(36)

(37)

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

(38)

(39)

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

(40)

Sinyal Analog membawa

(41)