0 Materi 6

Teknik Komunikasi Data

1.      Komponen/Elemen Komunikasi Data.

a.       Pengiriman Data tak Sinkron.

1)      Setiap karakter dikirim sebagai satu kesatuan (entity) bebas, dengan jumlah karakter yang berbeda.

2)      Pengiriman lebih sederhana, hanya isyarat (Frequensi) saja.

3)      Start bit & st dijaga tetap sama, sebesar satu karakter.

4)      Bit start dikodekan dengan 0 dan bit stop diko-dekan dengan 1 pada kurun waktu tertentu yang telah ditetapkan.

5)      Antara bit start dan bit stop berisi data satu karakter secara serial lihat gambar berikut :

 

6)      Setelah bit start diikuti bit pertama dari data (karakter) kemudian ke 2, 3 dst, lalu bit stop.

7)      Jika menggunakan ASCII 1 karakter = 7 bit, jika EBCDIC 1 karakter = 8 bit.

8)      Kode data x bisa berarti x = 1 atau x = 0.

9)      Untuk menentukan paritas menggunakan rumus sebagai berikut :

10)     Rumus   nX + X/2  = nY

N  = jumlah bit

X = Durasi setiap bit yang diterima dalam milidetik

Y = Periode pencacahan dari penerima dalam milli Detik

Jika input Bit 1 =  0  dan Bit 2  =  0, maka output XOR  = 0,

Jika input Bit 1 =  0  dan Bit 2  =  1, maka output XOR  = 1,

Jika input Bit 1 =  1  dan Bit 2  =  0, maka output XOR  = 1,

Jika input Bit 1 =  1  dan Bit 2  =  1, maka output XOR  = 0.

Jika Output dari Parity Check adalah 1 disebut Even Parity Check

Jika Output dari Parity Check adalah 0 disebut Odd Parity Check

Misalnya Data yang dikirim adalah  1 0 0 1 0 0 1 artinya Bit 1 = 1, Bit 2 = 0, Bit 3 = 0, Bit 4 = 1, Bit 5 = 0, Bit 6 = 0 dan Bit 7 = 1, maka Parity

Checknya adalah sebagai berikut :

B12           = Bit 1 + Bit 2        =  1 + 0  = 1

B123         = B12 + Bit 3         =  1 + 0  = 1

B1234       = B123 + Bit 4       =  1 + 1  = 0

B12345     = B1234 + Bit 5     =  0 + 0  = 0

B123456   = B12345 + Bit 6   =  0 + 0  = 0

B1234567 = B123456 + Bit 7 =  0 + 1  = 1

Jadi Bit Parity Check adalah Even Parity Check. = 1.

Contoh : Isyarat tak sinkron dikirimkan pada kecepatan (frequensi) 1200 bit/dtk, jika detak pada penerima beroperasi pada   a) 2 %    b) 1 % lebih lambat.

Berapa bit akan diterima secara benar sebelum terjadi kesalahan ? Anggap detak pengirim dan penerima mulai pada saat yang sama.

  

 

Contoh :

Suatu sirkuit data mempunyai laju pengirim atau kecepatan modulasi  2400 Baud.

Pertanyaan :

Tentukan kecepatan bit yang mungkin, bila aliran data diawa-sandikan menjadi    a) tribit      b) kuobit.

Penyelesaian :

a)      Bila aliran data diawa-sandikan menjadi tribit yaitu : 000, 001, 010 dst ada delapan kombinasi bit yang mungkin jadi n = 8. Kecepatan pengisyaratan data = (log₂8/T) = 3/T = 3 * 2400  = 7200 bit/detik.

b)      Untuk kuabit mis = 0000, 0001, 0010 dst, maka n = 16. Kecepatan pengisyaratan data = (log₂n/T) = 4/T =  4 * 2400 = 9600 bit/detik.

12)   Bias Distorsi (kesalahan).

Prosentase bias distorsi = (T₁ – T₂)/(2*(T₁ – T₂)) * 100 %, dimana  T₁ dan T₂ adalah durasi dari pulsa biner  1 & 0.

Kesalahan bit.

13)   Laju kesalahan bit (perubahan bit 1 menjadi 0 atau sebaliknya )

Rumus :

CBTS = Cacah Bit yang diterima salah

CBTK = Cacah Bit Total yang dikirim.

Contoh :

Suatu pesan dikirim dengan kecepatan 2400 bit/detik dan memerlukan waktu 1 menit 20 detik. Jika cacah bit yang dikirim salah adalah 2 buah.

Hitung  LGB.

Penyelesaian :

Pada laju 2400 bit/detik, tidak terdapat bit awal dan akhir, sehingga total bit yang dikirim adalah 80 detik * 2400 bit/detik = 192000 bit

15)   Sumber derau yang dapat mempengaruhi untai komunikasi data yaitu :

a)      Derau panas dalam penghantar, resistor dan semi konduktor.

b)      Shot noise dan fliker didlm semi penghantar

c)      Terputusnya sambungan elektronik.

d)     Kopling elektris dan magnetik terhadap suatu saluran yang menyebabkan tim-bulnya CROSS TOLK pada piranti pengkabelan,  di dalam kabel, dll.

e)      Adanya intermodulasi di dalam sistem telpon analog pada sejumlah kanal.

f)       Getaran mekanis dari saklar pada pusat-pusat PSTN (Public Switched Telephone Network), dll.

b.      Pengiriman Data Sinkron.

1)      Setiap karakter dihimpun dalam satu block yang dikirim secara continue tanpa bit awal dan bit akhir.

2)      Menggunakan modem.

3)      Pembangkitan gelombang (data) sbb :

 

 

5)      Awal data menggunakan dua atau lebih byte Synchronisasi (Syn) yang mempunyai pola tertentu.

6)      Pada penerima mula-mula di cari byte Syn dua atau lebih, setelah terindentifikasi lalu data disimpan di dalam Register geser (Shift Regis-ter) dan bendera karakter tersedia akan dinaikan setiap delapan bit.

Block data   = Block Data

FCS             = Frame Check Sequence

ETX            =  End of Text

STX            =  Start of Text

SYN            =  Synchronisasi

 

Y   = Synchronisasi

H   = Start of Header

S    = Start of Text

1    =  Block Data 1.

2    =  Block Data 2.

3    =  Block Data 3.

E    =  End of Text

F    =  Frame Check Sequence.

8)      Sandi Data yang digunakan :

a)       Sandi tujuh bit dari International Standart Or-ganization (ISO) yang dikenal sebagai Alphabet Nomor 5 (IA5) versi Amerika yang disebut ASCII yang menyediakan 2⁷ = 128 kombinasi, 32 kode diantaranya untuk fungsi kendali seperti  SYN, STX, dll. Sisanya untuk karakter numerik, dari sejumlah karakter khusus =, I, ?.

b)      Sandi delapan bit yaitu EBCDIC pada terminal IBM.

9) Kendali piranti ada empat karakter yaitu (device control) DC1, DC2, DC3 dabn DC4 untuk mengendalikan fisik dari terminal untuk menghidupkan dan mematikan motor penggerak.

10) Kendali format ada enam yaitu :

a)      BS atau Back Space akan mengge-ser printer head atau kursor Video Display Unit (VDU) mundur satu langkah.

b)      HT atau Tabulasi Horizontal atau menggeser printer head atau kursor VDU dengan arah horizontal yang sudah ditentukan.

c)      LF atau Line feed akan menggeser printer head atau kursor ke posisi Karakter yang sama pada baris berikutnya;

d)     VT  atau tabulasi vertikal, akan menggeser printer head atau kursor ke posisi yang sama beberapa baris berikutnya;

e)      FF  atau form feed, akan menggeser printer head atau kursor ke awal halaman berikutnya;

f)       CR  atau carriage return, akan menggeser printer head atau kursor ke posisi pertama pada baris yang sama.

11)   Pemisah informasi

Ada empat pemisah informasi (information separator)  utk memisahkan informasi yang dikirimkan untuk mempermudah rekaman, dan lain-lain. Keempat pemisah informasi tersebut adalah :

a)      US atau unit separator, digunakan untuk memisahkan satuan-satuan data.

b)      RS  atau pemisah rekaman , digunakan untuk memisahkan sejumlah data atau sebuah rekaman;

c)      GS  atau pemisah group, digunakan untuk memisahkan sejumlah rekaman atau sebuah group, dan;

d)     FS  atau pemisah berkas (file separator) , digunakan utk memisahkan berkas satu dengan berkas yang lain.

12)   Kendali Pengiriman

Karakter-karakter kendali pengiriman digunakan untuk mengemas pesan ke dalam format yang dikenal dan juga untuk mengontrol aliran data dalam jaringan. Kendali pengiriman ini digunakan dalam protokol-protokol yang berorientasi karakter, dan akan dijelakskan lebih lanjut pada pembahasan Protokol.

Selain dapat dikelompokan dalam empat kelompok di atas, ada juga sejumlah karakter yang tidak dapat dikelompokan dalam kelompok-kelompok di atas. Karakter tersebut antara lain adalah :

a)      BEL, digunakan untuk menarik perhatian manusia dengan cara membunyikan bel untuk selang waktu tertentu.

b)      SO, Shift-Out, digunakan untuk memberitahu-kan bahwa karakter yang akan diterima berikutnya adalah karakter-karakter di luar karakter ASCII sampai karakter SI (Shift-In) diterima;

c)      CAN, Cansel character, digunakan untuk memberitahukan penerima agar mengabai-kan karakter yang baru saja diterima;

d)     EM, End-of-Medium character, digunakan untuk menunjukan akhir media fisik; dan.

e)      DEL, Delete character, digunakan untuk menghapus sembarang karakter yang tidak diinginkan.

2. Bentuk Gelombang

Data yang dikirim melalui media transmisi, setelah dikodekan untuk setiap huruf/karakter/piksel spektrum akan diubah menjadi frequensi masing-masing. Setiap frequensi mempunyai bentuk gelombang yang berbeda satu dengan yang lainnya, ada dua sistem dari bentuk gelombang yaitu :

a.       Sistem Digital

1)   Bentuk gelombang unipolar  sbb :

 

Isyarat data digital berisi sejumlah kombinasi bit yang menunjukan sejumlah karakter yang berbeda. Setiap bit mempunyai durasi waktu dan cacah bit yang sama yang dikirimkan per detik, disebut laju bit (bit rate). Isyarat data dapat dalam bentuk unipolar apabila bit 1 dinyatakan dengan suatu tegangan tertentu, dan bit 0 dinyatakan sebagai 0 Volt.

 

2)      Bentuk gelombang bipolar sbb :

 

dalam bentuk bipolar jika bit 1 dinyatakan dengan tegangan pada satu polaritas, dan bit 0 dinyatakan dengan tegangan pada polaritas sebaliknya. Dalam kebanyakan sistem, Bit 0 dinyatakan sebagai tegangan positif dan bit 1 sebagai tegangan negatif yang berada pada batas kurang labih 3 Volt sampai 15 Volt.

 

3)      Penyandian Bidang Dasar.

Untuk antarmuka pendek dengan, atau tanpa, line driver dan untuk jaringan area lokal (LAN) isyarat dc dapat dikirimkan tanpa harus menggunakan gelombang pembawa yang dimodulasi. Hal ini sering disebut pengiriman bidang dasar (baseband transmission). Isyarat bipolar dapat dikirimkan apa adanya (dikenal sebagai non-return-to-zero, NRZ), atau disandikan terlebih dahulu sebelum dikirimkan. Penggunaan pengiriman NRZ dapat menimbulkan berbagai persoalan karena :

a)          tidak tersedia detak sinkronisasi karena kemungkinan terdapat kekurangan transisi jika beberapa bit 1 atau 0 terjadi berturutan;

b)         Jalur dc diperlukan untuk mengirimkan kom-ponen dc; dan

c)          Derau dengan frequensi rendah tidak dapat dihapus;

Persoalan-persoalan di atas dapat diatasi dengan penggunaan sejenis penyandian bidang dasar. Apapun metoda yang digunakan, penyandian ini bertujuan :

a)      untuk menghasilkan komponen dc menjadi nol, yaitu cacah keadaan positif dan negatif harus seimbang untuk periode waktu tertentu;

b)      untuk menempati lebar bidang yang minimum;

c)      untuk memperoleh laju pengiriman yang tinggi;

d)     untuk mendapatkan informasi waktu yang sesuai; dan

e)      untuk memudahkan penyandian dan pengawa sandian.

NRZ merupakan sandi yang paling sederhana untuk dilaksanakan dan biasanya digunakan oleh terminal data. Metoda penyandian yang dipakai adalah Manchester, differential Manchester, WAL2, dan Miller.

a)      Sandi Manchester.

Sandi Manchester membawa informasi pemeriksaan bersama-sama dengan data sehingga penyesuaiannya mudah. Selang waktu untuk setiap bit dibagi menjadi dua paruh; aras isyarat pada paruh pertama menyajikan nilai biner bukan komplemen dari isyarat data. Artinya transisi selalu terjadi antara satu keadaan ke keadaan lain ditengah-tengah setiap periode bit, dan transisi inilah yang akan menunjukan data yang dimaksud. Bit 1 dinyatakan sebagai transisi dari tegangan positif ke tegangan negatif, dan bit 0 dinyatakan sebagai transisi dari tegangan negatif ke tegangan positif. Jika ada dua bit yang polaritasnya sama dan letaknya berdekatan, transisi reset disisipkan di antara kedua bit. Sebagai contoh, karakter ASCII untuk huruf M, atau 1001101, sandi Manchesternya adalah seperti terlihat pada gambar berikut :

 

Detak penerima dapat dikurangkan dari aliran data karena terdapat paling sedikit satu transisi untuk setiap periode bit. Sehingga, isyarat terkode adalah komponen dc bebas dan bersifat self-clocking, karena tidak ada transisi menunjukan kesalahan, cara ini juga menyedi-akan deteksi kesalahan. Laju transisi maksimum adalah dua kali laju bit sehingga diperlukan kanal yang lebar bidangnya dua kali. Sistem ini dipakai untuk pengiriman lewat kabel tembaga maupun serat optis, dan juga untuk LAN.

  

b)      Sandi Manchester Differensial

Bentuk diferensial dari sandi Manchester menghindari kebutuhan untuk mengetahui status saat itu. Dalam ystem biner ini, bit 0 menyatakan tidak ada transisi yang muncul antara keadaan di tengah-tengah setiap periode bit, dan bit 1 menunjukan adanya transisi yang dimaksud. Status gelombang diubah pada akhir setiap periode bit seperti ditunjukan pada gambar berikut ini :

c)      Sandi  WAL2

Sandi ini menggunakan teknik Spektrum Daya yang merupakan kebalikan dari karakteristik atenuation-frequensi jalur. Penyandian ini mempunyai komponen dc nol, tetapi memerlukan lebar bidang kira-kira 2.5 kali isyarat yang tidak tersandikan. Teknik ini mirip dengan sandi Manchester tetapi bentuk gelombang detaknya digeser maju 90 derajat.

d)     Sandi  Miller

Sandi Miller digunakan apabila batas lebar pita merupakan hal yang penting karena akan mengurangi laju transisi maksimum sampai sama dengan jalu bit. Untuk jelasnya, sandi Miller merupakan modifikasi sandi Manchester differensial yang hanya akan menambahkan transisi jika terdapat bit 0 yang saling berturutan. Gambar berikut menunjukan sandi Miller untuk karakter M. Tetapi, lebar pita yang diperkecil akan memunculkan komponen dc yang untuk pola bit tertentu yang cukup besar. Disamping itu, sandinya lebih sukar untuk disandikan dan diawa sandikan dibanding dengan sandi Manchester.

b.      Sistem Analog

1)      Efek Jalur pada isyarat data

Pada pengiriman isyarat jarak pendek berkecepatan rendah, pengaruh induksi dan kebocoran sangat kecil, sehingga jalur pengiriman dapat dinyatakan seperti terlihat pada gambar dibawah berikut ini;

Dengan R adalah total resistansi dan C adalah total kapasitansi. Karena pengisian pada kapasitansi jalur diperlukan, arus yang diterima pada sisi penerima tidak segera mencapai nilai akhir apabila ada pulsa pada sisi masukan. Arus akan bertambah secara ekpo-nensial seperti terlihat pada gambar berikut :

 

Jika arus yang diterima tidak mencapai nilai maksimum sebelum pulsa berhenti, pulsa tersebut tidak akan diterima dengan benar. Jika waktu yang diperlukan supaya arus mencapai nilai maksimum lebih kecil dari durasi pulsa, bentuk pulsa pada sisi penerima hanya dipengaruhi oleh bervariasinya atenuasi pada jalur dengan frequensi yang berbeda-beda. Tetapi jika risetime dari arus lebih besar dari panjang bit, maka akan terjadi distorsi. Gambar berikut :  

Risetime adalah waktu yang diperlukan oleh arus pada sisi penerima supaya bertambah dari 10% menjadi 90% dari nilai akhirnya yang merupakan nilai yang tetap  

Risetime sama dengan 2.2 CR, dan arus pada sisi penerima akan mencapai nilai maksimum setelah 4.5 CR detik.

Gelombang analog ini bisa mencapai Gega Herz, gelombang ini digunakan untuk Frequensi Carrier (Gelombang pembawa signal data) dalam Modulasi.

3.      Modulasi dan Demodulasi

Yang dimaksud dengan Modulasi adalah suatu Sistem yang digunakan untuk mencampur gelombang pembawa (Carrier) dengan gelombang Data (massage), gelombang pembawa menggunakan frequensi jauh lebih tinggi dari gelombang data.  Modulasi ini dikirimkan dari suatu tempat yang disebut Transponder (Pengirim), ada tiga kelompok frequensi untuk gelombang data yang dapat dibawa oleh gelombang pembawa yaitu  :

a.       Gelombang dengan frequensi data karakter baik berupa digital maupun analog,  frequensi ini kurang dari 300 Herz.

b.      Gelombang dengan frequensi data suara, dengan frequensi antara 300 Hz sampai dengan 8.000 Hz (8 KHz).

c.       Gelombang dengan frequensi data gambar, menggunakan frequensi di atas satu MegaHz.

Satu Hz =   satu detak per detik = satu bit per detik

Satu KiloHz     =  1.000 Hz

Satu MegaHz  =  1.000.000  Hz

Satu GegaHz  =  1.000.000.000 Hz

Yang dimaksud dengan Demodulasi adalah suatu Sistem yang digunakan untuk memisahkan Gelombang Data atau bias juga Gelombang Pembawa yang lebih rendah dari Gelombang Pembawa yang mempunyai frequensi yang lebih tinggi., Demodulasi ini terjadi pada Receiver (Penerima).

Yang dimaksud dengan MODEM adalah gabungan dari Sistem Modulasi dan Demodulasi, hal ini dapat terjadi di Transceiver (Transponder (pengirim) dan Responder (penerima)), sehingga disini dapat terjadi pencampuran dua gelombang dan juga dapat memisahkan antara gelombang yang satu dengan gelombang yang lain.

Bentuk Gelombang Modulasi sbb :

 

Modulasi Data Analog                                                           

Dimana frequensi data tergantung pada Data, sedangkan Frequensi pembawa jauh lebih tinggi. Sedangkan untuk Modulasi Digital, ada beberapa macam seperti ; Modulasi Pergeseran Frequensi (Frequensi Shift Modulation  disingkat FSK), Modulasi Pergeseran Fase Diferensial (Differential Phase Shift Modulation disingkat DPSK), Modulasi Amplitudo Kuadratur (Quadrature Amplitudo Modulation disingkat QAM), dan Vestigial Sideband Amplitudo Modulation disingkat VCBAM. Frequensi yang digunakan untuk menyatakan bit 1 dan bit 0 sesuai dengan rekomendasi dari  ITU-T dapat dilihat pada tabel berikut :

Pada saat pencacahan, penerima harus mampu mendeteksi frequensi yang muncul. Semakin tinggi laju bitnya, semakin lebar dua frequensi tersebut harus terpisah sehingga penerima dapat membedakannya secara akurat dan handal.

 

                          

Jenis modulasi ini cocok untuk pengiriman tak-sinkron, tetapi tidak cocok untuk pengiriman sinkron.

 

 

 

Sumber :

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&sqi=2&ved=0ahUKEwjQg52n_ZPTAhXHK48KHSXhDOcQFggfMAE&url=https%3A%2F%2Fmapbigi.files.wordpress.com%2F2009%2F08%2Fkomunikasi-data.doc&usg=AFQjCNFdSOKUyqkjYXYFgM8U3xDmcXoxrA&sig2=wur8GzH3RyGfj7Rr2GQ_XA&bvm=bv.152174688,d.c2I

Komentar →