Materi Komunikasi Data - Transmisi Data

TRANSMISI DATA

Keberhasilan Transmisi Data tergantung pada :

1. Kualitas signal yang ditransmisikan

2. Karakteristik media transmisi

Jenis-jenis media Transmisi :

a. Kawat terbuka / open wire

b. Kabel jalin ganda / twisted pair cable

·         Terdiri dari dua isolasi kawat tembaga yang diatur dalam suatu spiral yang terlindungi. Gulungan ini meminimkan interferensi antar kabel. Digunakan untuk dipakai pada system telephone, untuk jarak yang jauh dengan data rate 4 Mbps atau lebih, biaya murah.

·         Mempunyai bandwidth terendah.

c. Kabel coaxial

·         Terdiri dari konduktor cilinder rongga luar yang mengelilingi suatu kawat konduktor tunggal, kedua konduktor dipisahkan oleh bahan isolasi. Digunakan untuk transmisi telephone dan televisi jarak jauh, television distribution (TV kabel), local area networks, short-run system links.

·         Lebih mahal daripada twisted pair.

·         Tidak mudah terkena noise bila dibandingan dengan twisted pair sehingga dapat digunakan secara efektif pada frekuensi-frekuensi tinggi dan data rate yang tinggi, untuk transmisi analog yang jauh, dibutuhkan amplifier setiap beberapa kilometer sedangkan untuk transmisi digital,

·         diperlukan repeater setiap kilometer.

d. Fiber optik / serat optik

·         Adalah suatu medium fleksibel tipis yang mampu menghantarkan sinar ray. Berbagai kaca dan plastik dipakai untuk membuatnya.

·         Bandwidth yang lebih besar jika dibandingkan kabel koaksial atau twisted pair, attenuation yang lebih rendah, digunakan untuk local loops, local area networks.

·         Paling kuat / tahan terhadap keadaan alam.

e. Mikrowave / gelombang mikro

·         Untuk memperoleh transmisi dengan jarak yang jauh, digunakan gedung-gedung relay microwave yang diseri dan point to point microwave yang dirangkai bersama sesuai dengan jarak yang diinginkan, digunakan antena parabolik, digunakan untuk telekomunikasi jarak jauh, transmisi suara dan televisi, local networks, local data distribution.

·         Dibandingkan dengan kabel koaksial, jarak antar amplifier atau repeater lebih jauh.

f. Transmisi satelit

·         Adalah stasiun relay microwave yang digunakan untuk merangkai dua atau lebih transmitter / receiver dari ground-based microwave yang dikenal sebagai stasiun bumi, setiap satelit yang mengorbit akan beroperasi pada sejumlah band frekuensi yang disebut channel transponder atau transponder saja.

·         Digunakan untuk television distribusion, paling luas digunakan diseluruh dunia; memakai teknologi DBS (Direct Broadcast Sattelite) dimana sinyal video dari satelit ditransmisikan langsung ke rumah-rumah, transmisi telepon jarak jauh, private business networks, digunakan sistim VSAT (Very Small Aperture Terminal) untuk menekan biaya.

g. Infra red / sinyal infra merah

h. Gelombang radio

·         Perbedaan dengan microwave bahwa radio adalah segala arah sedangkan microwave adalah terfokus.

·         Tidak diperlukan antena berbentuk parabola dan tidak perlu diletakkan pada jurusan yang tepat

·         digunakan pada band VHF dan UHF : 30 MHz sampai 1 GHz termasuk radio FM dan UHF dan VHF televisi, untuk komunikasi data digital digunakan packet radio

·         Paling terpengaruh oleh hujan, petir dan keadaan alam.

Terminologi Transmisi Data :

a. Point to point

Direct link antara dua device, dan hanya 2 peralatan sama-sama memakai media.

b. Multipoint

Konfigurasi multipoint dimana dapat lebih dari dua device pada medium yang sama.

Karakteristik transmisi terdiri dari dua macam arus :

1. DC (Direct Current)

Jarang digunakan

Untuk jarak dekat

Kecepatan dibawah 300 bps

2. AC (Alternating Current)

Sering digunakan

Untuk jarak jauh

Untuk kecepatan tinggi

Data dan Sinyal

Sinyal

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).

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.

Sinyal merupakan fungsi dari :

a. Waktu / time domain

- Kontinu

- Diskrit

b. Frekuensi / frequency domain

Jenis Sinyal

1. Sinyal analog

Adalah sinyal yang sifatnya seperti gelombang, selalu sambung menyambung dan tidak ada perubahan yang tiba-tiba antara bagian-bagian sinyal tersebut. Penyaluran data banyak dilakukan dengan sinyal analog. Merupakan gelombang elektromagnetik yang berubah-ubah

secara continuous yang menjalar melalui suatu media, tergantung pada spektrumnya.

2. Sinyal digital

Adalah sinyal yang sifatnya pulsa, terputus-putus / terjadi perubahan yang tiba-tiba antara bagian-bagian sinyal tersebut. Sistem computer bekerja dengan sinyal ini. Merupakan serangakaian pulsa tegangan yang dapat ditransmisikan melalui suatu medium kawat.

Data digital dapat juga dijadikan sinyal analog dengan memakai modem (modulator / demodulator) sedangkan data analog dapat dijadikan sinyal digital dengan memakai codec

(coder-decoder).

Jenis Data

1. Data analog

    Data analog diperoleh pada nilai-nilai continuous dalam beberapa interval.

    Contoh : suara, video, temperatur, tekanan, dll.

2. Data digital

    Data digital didapat pada nilai-nilai discrete.

    Contoh : text dan integer.

Transmisi data analog dan digital

Secara kasar analog dan digital keduanya adalah kontinu dan diskrit. Dan keduanya sering digunakan dalam komunikasi data. Dan sekurang-kurangnya ada 3 bagian yaitu :

1. Data

    Didefinisikan sebagai entity yang mengandung sesuatu arti

2. Signalling

    Pen-sinyal-an, adalah tindakan penyebaran sinyal melalui suatu medium yang sesuai.

3. Transmisi

    Adalah komunikasi dari data dengan penyebaran dan pemrosesan sinyal

Data Analog, Sinyal Digital (digitalisasi)

Proses transmisi data analog ke dalam sinyal-sinyal data

Konversi data analog ke dalam sinyal digital

Data Analog, Sinyal Analog

Merupakan fungsi terhadap waktu dan mempunyai spektrum frekuensi terbatas untuk masing-masing data. Dapat dipresentasikan oleh sinyal elektromagnetik yang mempunyai spektrum sama

Data digital, sinyal digital

Dipresentasikan oleh sinyal digital dengan beda level tegangan untuk masing-masing 2 binari digit. Dan dapat dipresentasikan oleh sinyal analog dengan menggunakan sebuah modem.

Transmisi :

1. Transmisi analog adalah suatu upaya mentransmisi sinyal analog tanpa memperhatikan muatannya; sinyal-sinyalnya dapat mewakili data analog atau data digital. Untuk jarak yang jauh dipakai amplifier yang akan menambah kekuatan sinyal sehingga menghasilkan distorsi yang terbatas, tetapi akan menikkan noise / gangguan.

2. Transmisi digital, berhubungan dengan muatan dari sinyal. Untuk mencapai jarak yang

jauh dipakai repeater yang menghasilkan sinyal sebagai '1' atau '0' sehingga tidak terjadi

distorsi.

Faktor kesuksesan penerima dalam mengartikan sinyal yang datang :

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

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

3.    Bandwidth : peningkatan bandwidth dapat meningkatkan data rate.

Hubungan ketiga faktor tersebut adalah :

1. Kecepatan data bertambah, maka kecepatan errorpun bertambah, sehingga memungkinkan

bit yang diterima error.

2. Kenaikan S/N mengakibatkan kecepatan error berkurang

3. Lebar bandwidth membesar yang diperbolehkan, kecepatan data akan bertambah

Kecepatan transmisi tergantung pada lebar frekuensi / bandwidth. Yang terdiri dari :

1.    Kecepatan transmisi serial

Satuannya adalah bps (bit per-second), tetapi data yang diterima belum mempunyai arti

sebelum mencapai jumlah bit tertentu.

2.    Kecepatan transmisi paralel

Satuannya adalah kps (karakter per-second), karena jalur komunikasi = banyaknya jumlah bit per karakter.

3.    Baud per-second (bps) dimana 2 bit = 1 baud Variasinya 110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 bps

Gangguan dalam transmisi data

Delay distorsi / kelambatan distorsi

Kejadian aneh dari media transmisi hardwire yang disebabkan oleh kecepatan perambatan sinyal melalui medium hardwire dengan variasi. Terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda. Dan delay distorsi kritis untuk data digital.

Noise

Tambahan sinyal yang tidak diinginkan dan merupakan faktor pembatas utama dalam sistem komunikasi data. Terbagi dalam 4 kategori, yaitu :

a. Thermal noise / white noise

Disebabkan oleh panas elektron dalam konduktor (agitasi termal elektron), sehingga tidak dapat dihapus / dilenyapkan.

b. Intermodulasi noise

Apabila sinyal-sinyal dengan frequency berbeda bersamaan memakai medium transmisi yang sama, sehingga menghasilkan sinyal-sinyal pada suatu frekuensi yang merupakan penjumlahan

atau pengalian dari dua frekuensi asalnya. misalnya : sinyal dengan frekuensi f1 dan f2 maka akan mengganggu sinyal dengan frekuensi f1 + f2, hal ini timbul karena ketidaklinearan dari transmitter, receiver atau sistim transmisi.

c. Crosstalk

Ditimbulkan oleh kopel elektrik antara kabel yang diletakkan berdekatan, misalnya antara twisted pair / kabel coaxial yang membawa multiple sinyal, yang merupakan penghubung antar sinyal yang tidak diinginkan. Misalnya pada percakapan telepon mendengar suara lainnya, sinyal pemancar yang ditangkap antena.

d. Impuls noise

Terdiri dari pulsa-pulsa tak beraturan atau spike-spike noise dengan durasi pendek dan dengan amplitudo yang relatif tinggi, dihasilkan oleh kilat, dan kesalahan dan cacat dalam sistim komunikasi atau merupakan gangguan kecil untuk data analog karena gangguan elektromagnetik dan menjadi sumber utama dalam komunikasi data digital.

MODEM (Modulasi dan Demodulasi)

Dalam komunikasi data diperlukan alat untuk mengubah sinyal digital dengan proses modulasi dan menerima data yang dikirimkan pada komputer untuk diolah. Alat ini disebut dengan modulator-demodulator (modem). Modem menerima pulsa biner dari komputer, terminal atau alat lain dan mengubahnya menjadi sinyal analog yang dapat disalurkan melalui saluran komunikasi.

Modulasi adalah proses kombinasi sinyal masukan m(t) dan sinyal pembawa (carrier) pada frequency fc untuk menghasilkan sinyal s(t) yang mempunyai bandwidth yang biasanya berpusat pada fc. Modulasi yang paling sederhana yang sering digunakan adalah FSK (Frequency Shift Keying) yang tergolong dalam FM. Tehnik lainnya adalah PSK (Phasa Shift Keying) yang tergolong dalam FM dan QAM (Quadrature Amolitude Modulation) yang merupakan kombinasi dari phasa modulation dan amplitude modulation.

Saluran komunikasi diukur dengan kecepatan data yang disalurkan melaluinya. Untuk kecepatan 9600 bps ke atas digunakan cara khusus. Karena komunikasi data sistem komputer pada umumnya mempergunakan jaringan telepon maka sering kali modem dilengkapi dengan fasilitas seperti auto dial (system komputer dapat langsung memutar nomor telepon tujuannya dan modem akan langsung bekerja bila hubungan telepon diperoleh) dan auto answer (modem dapat menghubungkan diri dengan sistem komputer tanpa pertolongan operator bila ada panggilan).  Modem yang dioperasikan pada saluran telepon disebut voice band atau voice grade modem.

Hal penting dalam pemakaian modem :

· Laju transmisi data.

* kecepatan rendah ( sampai dengan 600 bps )

* kecepatan menengah ( 1200 s/d 2400 bps )

* kecepatan tinggi ( 4800 bps keatas )

· Mode komunikasi.

* simplex

* half duplex

* full duplex

· Sinkronisasi.

Untuk modem berkecepatan rendah dan menengah digunakan transmisi asinkron sedangkan untuk modem yang berkecepatan tinggi menggunakan transmisi sinkron. Sinkronisasi baik dengan cara asinkron maupun sinkron perlu memperhatikan :

* Waktu yang menentukan bilamana suatu bit dari data diterima (sinkronisasi bit)

* Bit yang mana dari suatu karakter yang sudah diterima (sinkronisasi karakter)

· Tehnik Modulasi.

3 tehnik modulasi yaitu AM (QAM), FM (FSK) dan PM (PSK).

· Standar Industri.

Standard yang digunakan secara internasional dikeluarkan oleh CCITT (Comitee Consultative Internationale de Telegraphique et Telephonique)

Pertimbangan tehnik dalam pemilihan modem :

· Kecepatan transmisi (transmision rate).

            Sekurang-kurangnya harus dapat melayani volume data yang biasa dikirimkan.

· Turn-around Time.

Waktu yang diperlukan oleh modem untuk merubah fungsinya dari pengirim menjadi penerima atau sebaliknya berkisar antara 20 msec - 200 msec.

· Error Susceptibility (daya tahan terhadap error).

Modulasi PM lebih baik daripada FM untuk kecepatan diatas 4800 bps. Saluran komunikasi harus dibuat sedemikian rupa sehingga error rate dapat kecil, proses ini disebut line conditioning.

· Realibility

· Cost (biaya)

            Harus sebanding dengan kecepatannya.

· Maintainability (perawatannya).