TRANSMISI DIGITAL
6.1.
perbedaan analog dan digital.
Sinyal analog adalah sinyal yang perubahannya
tidak terputus terhadap waktu. Dalam transmisi analog maka akan terlihat bentuk
gelombang tersebut disetiap tahap pengiriman. Sedangkan sinyal digital adalah sinyal yang berbentuk
pulsa – pulsa tegangan atau arus
terputus – putus yang menggambarkan pengkodean dari sinyal aslinya( analog atau
digital ).
Sinyal
digital merupakan kombinasi dua tegangan tinggin dan renda ( On atau OFF ) yang merupakan pengkodeaan dari suatu
informasi / sinyal yang diwakilinya.
Keuntungan dengan sistem
digital sebagai berikut :
a. Sistem digital hanya menangani dua macam sinyal “on”
atau “off” sebab itu mudah untuk menanganinya. Mudah pula untuk memperbaiki
kesalahan yang dialaminya selama
perjalanan.
b. Untuk deteksi “on” dan “OFF” mudah
c. Pembuatan rangkaian digital
lebih mudah. (Menggunakan IC VLSI)
d. Dengan sistem koding, maka error yang terjadi selama
perjalanan pada sinyal digital dapat diperbaiki.
e. Sinyal digital dapat compress walau dengan
mengorbankan kwalitas hingga kebutuhan frekwensi dalam pengiriman dapat
dikurangi. Pada dasarnya transmisi digital membutuhkan bandwidth yang jauh
lebih besar dari pada sinyal analog. Tetapi dengan teknologi kompress maka
bandwidth yang dibutuhkan dapat diturunkan.
f. Sistem digital dapat diproses terpadu dengan sistem
komputer. ( misalnya Video CD, dll) dengan proses lewat komputer ini , maka
pengolahan sinyal digital sangat mudah dan features yang dapat ditawarkan dapat sangat bervariasi. Dll .
g. Transmisi digital lebih handal dibandingkan
transmisi analog.
h.
Sinyal digital jauh lebih mudah digabungkan (
Multiplexing ) dengan sinyal dari berbagai – bagai sumber maupun tujuan dan
sangat flexibel.
Untuk
mengkodekan sinyal analog menjadi digital digunakan sistem Bilangan biner
dengan konversi dari desimal sebagai
berikut :
0= 0000 5=0101
(0+4+0+1)
1= 0001(0+0+0+1) 6=0110 (0+4+2+0)
2= 0010(0+0+2+0) 7=0111 (0+4+2+1)
3= 0011(0+0+2+1) 8=1000 (8+0+0+0)
4= 0100(0+4+0+0) 9=1001 (8+0+0+1)
sehubungan
dengan proses digital , maka
soal
: carilah pengkodeaan untuk bilangan 37½10 kedalam binier. Jawab: 37 = 32+4+1 ® 37½10 = 1
0101
Dalam dunia komputer kita
tidak hanya terlibat dengan angka, tetapi juga dengan kata, huruf, tanda baca,
logat dan sebagainya. Semuanya dapat memiliki harga tertentu dalam bentuk kode
yang sesuai.
Satuan dasar informasi alam
notasi digital dua keadaan disebut
biner. Isi memori komputer dapat ditulis
atau dibaca dalam satuan yang berisi 16 bit atau 32 bit, dan setiap satuan
dinamakan satu kata ( word ). 32 bit telah cukup untuk menyatakan satu bilangan
dengan ketelitian sekitar 10 digit desimal yang umumnya sudah dianggap cukup
untuk perhitungan. Satu kata dapat pula menyatakan sebuah instruksi atau lebih,
tergantung pada bentuk pengkodean yang dipakai. Selain itu, kata juga dapat
diartikan dalam bentuk karakter.
Misalnya, kata 32 bit dapat mewakili empat karakter,
yang masing – masing 8 bit atau kata dari 16 bit dapat mewakili 2 karakter.
Umumnya,
satu kali akses ke memori akan menghasilkan suatu kata (word ), meskipun tidak
selamanya berlaku. Setiap lokasi satu kata dalam memori diberi nomor yang unit
dan dinamakan adress. Dengan mengirimkan alamat tertentu, maka isi memori pada
alamat tersebut dapat dibkan untuk membaca isinya, atau menulisi dengan data
baru.
Satu
blok kecil memori dapat mengandung 4096 lokasi. Perhatikan penggunaan bilangan
kelipatan dua disini. 4096 atalah 212, artinya bilangan binier 12
bit dapat digunakan untuk mengalamati semua lokasi dalam blok tersebut. Kadang – k adang 4096 disingkat menjadi 4
K(ilobiner ) dengan 1 Kilo biner = 1024
bit atau 210. Sebagai contoh, ukuran memori komputer 16 M. Bilangan
ini menunjukkan jumlah adress untuk memori yang harus disediakan. Untuk menyatakan alamat memori tersebut
dibutuhkan bit sebanyak 14 bit minimal. Untuk memungkinkan alamat yang lebih
banyak maka bit yang disediakan 16 buah yang berarti sebanyak 216
alamat.
Satu
karakter 8 – bit dinamakan satu byte. Beberapa komputer berorientasi pada byte,
artinya setiap alamat mengandung satu byte atau karakter. Pada komputer kecil
memori dirancang sedemikian rupa sehingga setiap akses akan menghasilkan satu
byte, meskipun pada komputer yang lebih besar satu akses dapat menghasilkan
beberapa byte.
Instruksi
dan data numerik pada komputer jenis pertama terdiri dari beberapa byte tergantung
pada ketelitian yang diinginkan atau pada jumlah informasi yang harus
disediakan.
Selain
istilah bit, byte dan word yang sering kita jumpai, beberapa pembuat
mikroprosesor juga merancang peralatan yag menyimpan hanya 4 bit sebagai satu
satuan. Mereka menamakan setengah byte ini dengan nibble.
6.2. Perubahan signal
analog menjadi digital
a. Bentuk Sinyal
Analog
Sebuah sinyal dapat
berbentuk continous atau /discrete digital. Lihat gambar dibawah ini.
Pada sumbu waktu, sebuah
sinyal terdiri dari besaran :Amplitudo, frekwensi dan phasa.
Amplitudo berhubungan
dengan power sinyal. Semakin besar amplitudo maka power sinyal juga semakin
besar.(P~A 2)
PR. Gambarkanlah pada
time domain, sinyal dengan frekwensi yang berbeda jauh ( rendah, sedang, tinggi
).
Tiap sinyal, jika bukan
sinusoida, selalu terdiri dari berbagai sinusoida dengan bermacam frkwensi dan
phasa. Perbedaan amplitudo dan phasa inilah yang akan membentuk warna /
keunikan sinyal tersebut.
Sebuah bit dapat terdiri
dari ratusan frkwensi dengan amplitudo dan phasa yang berbeda. Sudut – sudut
tajam pada signal digital dibentuk oleh frekwensi tinggi. Untuk jelasnya sinyal
digital tersebut digambarkan dalam bentuk frewensi domain.
Jika frekwensi tinggi
tersebut di saring ( tidak boleh lewat ) maka bentuk sinyal digital akan
menjadi cacat. Akan tetapi cacat tersebut masih dapat diperbaiki dipenerima
dengan dua cara yaitu regenerasi dan penambahan bit untuk CRC.
Dalam tranmsisi sinyal,
maka pita frekwensi yang tersedia sangat terbatas. Semakin sediit pita tersebut
dipakai semakin baik, karena dapat digunakan untuk aplikasi yang lain.
Jika lebar pulsa minimum
adalah T detik atau kecepatan aliran bit = R = 1/T maka optimum bandwidth yang
dibutuhkan adalah 1/T atau = R .
6.3.
Perubahan signal
analog menjadi digital
Perubahan signal analog
menjadi digital dilakukan dengan dua tahap yaitu pencuplikan ( sampling ) dan
kwantisasi. Prinsipnya digambarkan sebagai berikut :
Hasil pengolahan sinyal
diatas adalah bit stream yang kecepatannya = s
x k
Dimana s = jumlah
sampling / detik
. k = jumlah bit /sampling
Sinyal
ini disalurkan melalui saluran transmisi dan diolah kembali menjadi sinyal
analog.
Semakin
besar s maka sinyal analog yang diterima akan semakin menyerupai aslinya. Yang
paling optimum bila s = 2 x banwidth sinyal analognya.
Banyaknya kwantisasi per sampling (k) akan
menentukan besarnya kesalahan yang mungkin terjadi. Semakin besar k maka
kesalahan bit menjadi semakin kecil. Jumlah level kwantisasi = 2k.
Jumlah
sampling yang ideal untuk suatu sinusoida adalah sebanyak – banyaknya.
secara optimal 2 sampling saja sudah
cukup untuk mewakili satu gelombang sinusoida. Sehingga besarnya S adalah 2 x frekwensi tertinggi
sinyal.
Untuk VBW 0.3 – 3.4 KHz maka jumlah sampling optimal adalah 2 sampling x
4 KHz = 8 K sampling / detik. ® jarak antar sampilng adalah
125m second.
S adalah 2 x frekwensi tertinggi sinyal. Untuk frekwensi dibawah 4
KHz pengkodean akan lebih baik lagi.
Untuk kwantisasi dikenal 2 standard
yaitu standard amerika dan standard eropa. Standard eropa menggunakan 8
bit / sampling sedangkan standard amerika menggunakan 7 bit / sampling. Dengan
demikian maka kecepatan bit untuk standard eropa adalah 8 x 8 KBPS = 64
KBPS sedangkan untuk standard amerika
adalah 8 x 7 KBPS = 56 KBPS.
6.4.
Multiplexing (penggabungan
dalam kawasan waktu ) pada transimisi digital.
Multiplexing dilakukan dengan cara berikut; ada 30 kanal yang akan
digabungkan menjadi satu jalur. (Pulse Code Modulation )
Prosesnya sebagai berikut :
Yang masuk kedalam VBW adalah
sinyal pada tahap 4 kawat.
Masukan analog diumpan pada kanal 1 s/d 31 sedangkan kanal 0 dan 15 tidak
diisi. ( PCM – 30 Kanal )
a. Setiap 125//32 ms pengambilan sample kanal
berikutnya. Dan hasilnya adalah pulsa
sampling secara bergiliran dari kanal 0 s/d kanal 31. ( ingat kanal 0 dan 15
kosong ) total sampling adalah 32 x 8 KS/detik
b. Pulsa – pulsa sampling dikwan-
tisasi menjadi si-nyal binary deng-an 8 bit per sam-pling sehingga total bit
menjadi 32 x 8 x 8 KBPS.
c. Pada proses c maka kanal 0
diisi dengan pulsa sinkronisasi sedangkan kanal 15 diisi dengan informasi
status dan pengebelan (signaling )
d.
Pulsa
2048 KBPS biasa dikenal dengan saluran 2 MB di manipulasi dengan kode AMI/ HDB3
untuk mengatasi masalah dalam penerimaan.
e.
Pada proses penerimaan
dilakukan hal yang sebaliknya.
f. Pada tahap selanjutnya
multiplexing dapat dilanjutkan dengan cara yang sama, tetapi yang diambil
adalah bit – bit dan bukan sampling.
Tiap saat satu bit pada 2 MBPS dan
waktu putarnya adalah 125 ms/(32 X 4 ) untuk menyalurkan
4 x 32 kanal VBW.
g. Jadi multiplexing dilakukan
tahap demi tahap:
PCM(eropa) kanal KBPS PCM(JPN) kanal KBPS
Tk satu 30 2 048 TK 1 24 1
544
Tk dua 120 8 448 Tk 2 96 6 312
Tk tiga 480 34 368 Tk
3 480 32 064
Tk empat 1920
139 264 TK 4 1440
97 728
Tk lima 7680 565 148 Tk 5 5760 297 200
Disamping cara multiplexing diatas yang biasa dikenal dengan multiplexing
PDH (Plesiosynchronouse Digital Hirarchi), dikenal juga multiplexing dengan
cara SDH ( Synchronous digital hirarchi ). Perbedaan antara keduanya pada
format pembentukan tiap tingkat multiplexing dimana SDH lebih Flexible dari
pada PDH. Hal ini akan dipelajari lebih lanjut dalam Sistem transmisi telekomunikasi.
6.5.
Masalah /feature dalam transmisi digital
Pengiriman
sinyal digital mempunyai beberapa masalah :
a.
Masalah pengkodean.
Setiap
sinyal yang dikirim dengan cara digital harus dikodekan dahulu. Pada pengkodeaan
tersebut dilakukan sampling. Sampling ini diharapkan dapat mewakili sinyal
aslinya. Pada kenyataannya tidak sepehuhnya sampling ini mewakili. Semakin
sedikit jumlah sampling semakin tak terwakili. Sebaliknya semakin banyak jumlah
sampling akan membutuhkan jumlah bit yang lebih banyak lagi yang berarti
bandwidth yang dibutuhkan makin besar.
a. Masalah Kwantisasi
proses pengkodean
berikutnya adalah kwantisasi. Jika
sebuah sampling dikwantisasi maka besar angka kwantisasi akan dibulatkan keatas
atau kebawah. Pembulatan ini menimbulkan error yang besarnya ½ /2n
dengan n = jumlah bit kwantisasi.
b. Masalah gangguan dalam
perjalanan ( noise / derau )
Noise / derau yang timbul selama pengiriman akan membuat pulsa – pulsa
cacat. Semakin besar noise semakin besar kecacatan tersebut. Akan tetapi dalam
proses penerimaan cacat tersebut dapat diperbaiki jika di kodekan dengan baik.
Pada satu tingkat noise, maka cacat tersebut tidak dapat diperbaiki.
Kwalitas transmisi dinyatakan dengan Bit error rate ( BER ) yang menyatakan
persenasi bit yang salah diterima.
c. Masalah bandwidth yang dibutuhkan.
Semakin cepat bit rate (
kecepatan bit ) maka semakin besar bandwidth yang dibutuhkan. Umumnya jika bit
rate = R bit/s maka band width optimal yang dibutuhkan adalah R Hz. Tergantung
modulasinya, bandwidth tersebut dapat diturunkan sampai R / n Hz dengan
konsekwensi BER nya akan semakin tinggi (jelek) atau powe terima harus
diperbesar untuk memperoleh BER yang tetap. Dimana n adalah faktor pengurangan
bandwidth yang disebabkan oleh modulasi.
Disamping Masalah maka
transmisi digital mempunyai beberapa feature
a. Features perbaikan dengan pengkodean
b. Dengan mengkodekan sinyal yang dikirim maka
bandwidth dapat diperkecil karena proses dekoding akan mampu untuk mencari
kembali sinyal asalnya dengan BER yang cukup baik.
c. Features kompresi
Kompresi akan semakin memperkecil bandwidth yang
dibutuhkan dengan konsekwensi sinyal terima tidak 100 % seperti aslinya.
Tingkat kompresi ini tergantung pada penerimaan penggunannya.
d. Features pemaketan dan frame relay
Dengan transmisi digital, maka informasi dapat di
potong – potong dan mudah disisipkan dengan informasi pengirim dan tujuan. Dengan adanya informasi ini maka tiap tiap
paket dapat dikirim tidak hanya melalui
satu jalur tettapi berbagai jalur yang penting sampai tepat waktu. Sistem ini
disebut pengiriman dengan cara frame relay ( direlay frame by frame ) dan
banyak lagi features lainya.
6.6.
Strategi Digital Bagi Sistem
Telepon Nasional
Pada pembahasan diatas sudah diperlihatkan bahwa transmisi dan pengolahan
sinyal digital banyak sekali keuntungannya dibandingkan proses sinyal
analog. Sebaiknya jaringan telepon
Nasional PSTN/ Public Switch Telepon Network )
juga menggunakan sistem digital. Akan tetapi langkah kesana masih banyak
masalah a. l.
Untuk Indonesia yang uangnya tidak banyak dan penguasaan teknologinya
tidak tinggi sangat sukar untuk mengganti jaringan lama analog menjadi jaringan
digital. Disamping itu pelanggan yang masih analog di Indonesia sulit untuk
membiasakan diri dengan sistem digital baik dalam sisi pemakaian maupun dalam
sisi keuangan ( kemampuan bayar ).
Sebab itu strategi yang dikembangkan adalah membiarkan jaringan lama
analog tetap ada sampai dengan saat umurnya, sementara untuk jaringan yang
baru digunakan sistem digital yang
harganya lebih murah.
Penggantian
analog jika sudah usang dengan digital memang sudah merupakan keharusan. Sebab
itu strategi dibawah ini dipandang logis untuk menuju kearah digital.
a.
Perluasan jaringan yang telah
ada tanpa merubah topologi seluruh jaringan
b.
Penggantian peralatan analog
yang telah mencapai masa akhir usia dng digital.
c.
Pembentukan pulau digital
untuk kelompok – kelopok tertentu yang memang sudah mendesak pemakaiannya.
d.
Pembangunan overlay ( jaringan
pelapis ) untuk jaringan analog tanpa membongkarnya.
e.
Dengan tidak langsungnya
pergantian seluruh analog menjadi digital maka dibutuhkan pembangunan –
pembangunan interface yang mehubungkan jaringan lama dengan jaringan baru. Hal
ini dapat merugi Tetapi bukan
karena diperlukannya peralatan yang hanya digunakan sementara.
Tugas.
Kalau anda sebagai pemutus strategi manakah yang anda pilih di perhitungkan
dengan kerepotan dan ekonomis ?
Disamping
perangkat interface yang dibutuhkan maka satu hal lain adalah masalah
pensinyalan ( pengebelan ) yang tidak
match antara digital dan analog. Ini juga perlu mendapat perhatian dalam
perencanaan beralih kedigital.
Berikut
ini akan diuraikan kriteria yang umum digunakan di banyak negara. Jika beberapa sentral lokal
dalam suatu daerah akan ditambah atau diganti, biasanya dilakukan pelapisan
atau penambahan saluran ganda (tandem). Semua perkiraan kebutuhan masa depan
hams dipertlmbangkan sebelum membeli, agar kerja terpadu dapat dikurangi. Lalu
lintas yang berasal dari jaringan baru sedapat mungkin tetap berada dalam
jaringan tersebut untuk meminimalkan jumlah perubahan dari jalur lama/baru atau
baru/lama yang dialami oleh suatu hubungan.
Kemajuan
dalam evolusi janingan baru dengan metoda pelapisan memberikan kesempatan untuk
menyeragamkan persinyalan. Jaringan yang ada sekarang cenderung berkembang
dengan beraneka persinyalan yang dapat menimbulkan persoalan dalam pemilihan,
latlhan, dan pengadaan suku cadang. Munculnya persinyalan kanal bersama (common channel signaling), khususnya
penyambungan seniu (quasi associated), dapat
membentuk sistem persinyalan yang terpadu, sehingga mengurangi kerjasama yang
diperlukan.
6.7.
Jaringan Digital Pelayanan
Terpadu (JDPT / ISDN)
Jaringan
Data terpadu (JDPT), yaitu jaringan telepon yang memadukan sistem transmisi
digital dengan sistem penyambungan digital secara penuh. Bagi orang-orang yang
bekerja dalam sistem telekomunikasi nasional, khususnya di negara-negara yang
memonopoli pengelolaan jasa, JARINGAN digital pelayanan terpadu (JDPT)
merupakan jaringan tunggal yang dapat membawa dan menyambungkan aneka pelayanan
telekomunikasi. JDPT diharapkan berkembang dari jaringan digital telepon, seperti British Telecom atau
Departemen Pos & Telekomunikasi, malta perluasan sistem nasional nampaknya
amat pantas dan beralasan, agar
masyarakat memperoleh semua bentuk pelayanan telekomunikasi yang saat mi
tersedia, misalnya:
Televisi
pengulasan lambat (slow scan)
- Faksimil
- Videotex berkualitas tinggi (Picture Prestel)
- Transmisi naskah (teletex)
- Hubungan komputer dengan
komputer (penyambungan rangkaian atau paket)
- Pengalihan uang secara
elektronis
-
Telemetri (pembacaan meter
daya listrik, air, dsb.)
- Videotex interaktif (misalnya
belanja secara elektronik)
- Surat elektronik
Untuk
orang lain, harapan ini tidak selalu dianggap layak atau masuk akal. Sebagai contoh, industri komputer yang telah
berkembang pesat — sampai pada kekuatannya saat ini — umumnya berdiri sendiri
dan saling bersaing. Peralatan dan peranti lunak yang dibuat oleh sebuah
perusahaan komputer umumnya tidak dapat bekerja dengan produk perusahaan
lainnya. Memang banyak jaringan data pribadi yang dipakai untuk pelayanan bagi
seluruh dunia, namun sangat sedikit yang dapat dihubungkan satu sama lain
melalui jaringan umum.
Dengan
munculnya jaringan nasional yang terdiri dan sentral telepon yang dikendalikan
oleh komputer, tidak hanya pelayanan telepon, namun semua bentuk pelayanan.
telekomunikasi yang tidak cocok satu sama lain dapat dimaafkan, asalkan para
penyedia informasi dan pembuat komputer memandang jaringan tersebut sebagai
awal kompetisi baru yang terbuka.
Persatuan komunikasi dan komputer dinamakan teknologi informasi atau
telematika. Jika jaringan telekomunikasi publik telah menerapkan keistimewaan
teknologi digital, dan jaringan komputer memperbesar fasilitas
telekomunikasinya, maka revolusi teknologi informasi yang dihasilkan akan dapat
mengubah ekonomi nasional secara radikal, seperti yang terjadi dalam revolusi
industri di abad ke sembilan belas.
Batas
antara bidang komudkasi dan komputer menjadi kabur akibat pergeseran ke arah
sistem transmisi digital, sentral digital, alat penyimpan digital, serta
persinyalan saluratj bersama digital yang dapat digunakan untuk menganut
hubungan dan panggilan tidak hanya pada hubungan telepon, tetapi seluruh jenis
pelayanan telekomunikasi yang baru.
Hubungan antara pelanggan
dengan JDPT dilangsungkan melalui sistem transmisi digital yang menyalurkan
percakapan dua arah, data, dan persinyalan, pada sebuah pasangan kabel pada
jaringan distribusi lokal. Sistem transmisi ini
akan memungkinkan para pelanggan menggunakan beberapa kanal sekaligus,
misalnya:
- Kanal percakapan PCM atau data 64 kbit/detik
disebut PRA (Preliminary Rate Access )
- kanal 64 kbps kbit/detik dan biasa disebut BRA ( Basic Rate Access )
a.
Kanal persinyalan 64
kbit/detik
Hubungan
dan kerja terpadu berbagai jenis terminal dapat diwujudkan, mulai dan pesawat telepon
sederhana, sampai pada terminal data komputer yang pintar (intelligent) dan canggih.
Pada
permulaan hubungan dengan JDPT, diharapkan terminal pelanggan memberi informasi
pada sentral untuk membenitahukan prosedur yang akan digunakan untuk persiapan
dan pengawasan hubungan. Pesan yang mengandung lebih banyak informasi bagi
terminal data atau komputer akan menggantikan nada-nada atau pemberitahuan lisan (rekaman) yang selama Ini
ditujukan untuk pelanggan. Jika terminal memberi kode ‘telepon’, maka panggilan
tersebut tidak akan dibatasi pada JDPT, tetapi dapat disambungkan ke jaringan
telepon seluruh dunia. Jika kode menunjukkan permintaan pelayanan khusus, maka
diperlukan perantara kerja terpadu (interworking
interface), misalnya jaringan penyambungan paket.
Tidak seorangpun dapat
mengatakan dengan pasti bagaimana JDPT internasional akan berkembang nanti.
Tetapi jelas bahwa dunia telekomunikasi sedang berada dalam permulaan perioda
yang berkembang dan berubah amat cepat, yang akan sangat mempengaruhi kehidupan
manusia di seluruh dunia.
Sumber : http://jak-stik.ac.id/staff/aqwam/?en_6.-komunikasi-data,51
0 komentar:
Posting Komentar