Senin, 22 Mei 2017

Materi 18



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

◄ Posting Baru Posting Lama ►
 

i

Copyright © 2012. Dunia IPTEK - All Rights Reserved B-Seo Versi 5 by Blog imam ns