Bab 3(a) pengantar komunikasi data

1,084 views

Published on

Bab 3(a) pengantar komunikasi data

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,084
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
49
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Bab 3(a) pengantar komunikasi data

  1. 1. BAB TIGA (3) ISYARAT ANALOG & DIGITAL 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 1
  2. 2. Tujuan Pelajaran  Setelah menyelesaikan bab ini, anda mampu:– Menerangkan pengkodean & pemodulasian – Membedakan jenis2 pertukaran isyarat – Membicarakan perbedaan antara bps dan baud 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 2
  3. 3. Isi Analog vs Digital  Pengkodan (Encoding) & Pemodulasian (Modulating)  – Digital-to-digital – Digital-to-analog • Bps VS Baud – Analog-to-digital – Analog-to-analog 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 3
  4. 4. Digital VS Analog    Analog ~ sesuatu yg kontinyu (continuous) ~ “a set of specific points of data and all possible point between.” Digital ~ sesuatu yg diskret (discrete) ~ “a set of specific points of data with no other points in between.” Istilah digital dan analog digunakan pada 3 konteks komunikasi data yaitu: – Data ~ informasi/ pesan yg dihantar – Isyarat ~ gelombang elektrik / elektromagnetik yg membawa dan mewakili data – Sistem pengiriman ~ infrastruktur / komponen komunikasi data yang „melayani‟ isyarat dlm media pengiriman (media transmisi). 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 4
  5. 5. Data Digital Data yg berbentuk diskret (sifat unsur yg jelas terpisah atau sendirian)  Data yg disimpan dalam memori komputer dlm bentuk 0s dan 1s. Data biasanya diubah ke dalam isyarat digital apabila dikirim dari satu tempat ke tempat lain di dalam atau di luar komputer.  Contoh: rententan aksara/huruf, teks, angka.  12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 5
  6. 6. Data Analog Data yg bersifat kontinyu (continuous)  Suara manusia merupakan contoh data analog. Apabila seseorang berbicara, gelombang kontinyu tercipta di dlm udara. Ia dapat ditangkap oleh mikrofon dan diubah ke dalam isyarat analog.  Contoh: suara, audio, video, temperatur, dll.  12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 6
  7. 7. Isyarat Komunikasi Data Informasi atau data yg melewati media transmisi disalurkan dalam bentuk isyarat elektrik atau gelombang elektromagnet yg dikenali sebagai isyarat analog dan digital.  Isyarat analog & digital ada 2 bentuk: – Periodic – Aperiodic (nonperiodic) 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 7
  8. 8. Isyarat Periodic Isyarat periodic memiliki pola sama yang berulang2.  Suatu isyarat disebut isyarat periodik apabila ia dapat menyelesaikan suatu pola dlm rentang waktu tertentu (periode) dan mengulangi pola yg sama berulang2.  Satu pola penuh yg diselesaikan disebut “cycle”.  12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 8
  9. 9. Isyarat Aperiodic (Nonperiodic) Isyarat yg berubah2 tanpa mengikuti pola tertentu.  Ia tidak mememiliki pola yg berulang2.  Isyarat aperiodic dan periodic apapun polanya/bentuknya dapat diuraikan ke dlm beberapa isyarat periodic sinusioda. Ini telah dibuktikan oleh teknik yg dinamakan Fourier Transform.  12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 9
  10. 10. Isyarat Analog  Isyarat analog dapat dikelompokkan dalam: – Simple – Composite  Simple analog signal juga dikenali sbg gelombang sinusioda. Ia tidak dapat diurai menjadi isyarat yg lebih sederhana.  Composite analog signal terdiri atas beberapa gelombang sinusioda. 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 10
  11. 11. Isyarat Analog (simple)  Isyarat tegangan atau arus yg berubah dengan mulus dan menerus.  Ia diwakili oleh gelombang sinusioda.  Gelombang sinusioda dapat dinyatakan dg 3 ciri: – Amplitude – Period atau frekuensi – Phase 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 11
  12. 12. Amplitudo  Nilai setiap isyarat yang menyatakan titik-titik gelombang.  Amplitudo merujuk pada ketinggian isyarat.  Satuan amplitude bergantung kpd jenis isyarat.  Bagi isyarat elektrik, ia diukur dlm satuan volt, amphere atau watt – Volts (voltage) – Amperes (current) – Watts (power) 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 12
  13. 13. Perioda dan Frekuensi  Perioda merujuk ke waktu (dalam detik) yang diperlukan isyarat periodik untuk menyelesaikan satu putaran.  Frekuensi merujuk ke banyaknya perioda dlm waktu 1 detik.  Frekuensi suatu isyarat adalah bilangan yang menyatakan putaran yang dilakukan oleh isyarat dalam waktu 1 detik  Satuan perioda adalah second (s), millisecond (ms), microsecond ( s), nanosecond (ns) dan picosecond (ps).  Satuan frekuensi adalah hertz (Hz), kilohertz KHz), megahertz (MHz), gigahertz (GHz) dan terahertz (THz). 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 13
  14. 14. Gambar putaran lengkap gelombang Sinus 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 14
  15. 15. Phase  Ia menggambarkan kedudukan bentuk gelombang pada waktu 0.  Ia dinyatakan dlm derajat (degree) atau radian 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 15
  16. 16. Isyarat Digital  Isyarat elektrik yg bersifat diskret yg mempunyai dua nilai khusus utk mewakili dua keadaan logik perduaan. Ia diwakili oleh gelombang segi empat Interval bit amplitude (volts)  time (sec) Bit rate (bps) = jumlah interval bit tiap detik 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 16
  17. 17. Ciri-ciri Isyarat Digital  Sinyal data yang diwakili oleh sinyal digital akan dinyatakan sebagai 1 untuk mewakili tegangan positif sedangkan kode 0 mewakili tegangan nol  Isyarat digital digambarkan dengan interval bit (pengganti periode) dan bit rate (kecepatan bit, pengganti frekuensi).  Interval bit adalah waktu yg gunakan utk menghantar 1 bit. 1 saat = 8 bit interval Amplitudo bit rate = 8bps  Bit rate jumlah interval bit dlm 1 saat (Jumlah bit yg dikirim dalam waktu 1 saat). Interval bit Satuan bit rate adalah bits per second (bps). 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 17
  18. 18. Pengekodean & Permodulasian (Encoding & Modulating)  Perubahan data digital ke isyarat digital dikenal sebagai digital-to-digital conversion atau encoding digital data into digital signal (pengekodean)  Perubahan data analog ke isyarat digital dikenal sbg analog-to-digital conversion atau digitizing an analog signal (pendigitalan)  Perubahan data digital ke isyarat analog dikenal sbg digital-to-analog conversion atau modulating a digital signal (pemodulasian)  Perubahan data analog ke isyarat analog dikenal sbg analog-to-analog conversion atau modulating an analog signal. 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 18
  19. 19. Hubungan antara Data & Isyarat Isyarat Digital Analog (I) Pengekodean Data (III) Pendigitalan (II) Permodulasian Data Digital Analog 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data (IV) Penyesuaian Isyarat 19
  20. 20. Hubungan antara Data & Isyarat 0 1 0 1 0 +15Volt Pengekodean data -15Volt 0 1 0 1 0 pemodulasian Pendigitalan data analog 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 20
  21. 21. Sistem Transmisi: Analog VS Digital Digital Setelah mencapai suatu jarak Analog 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data P e n g u l a n g P e n g u a t 21
  22. 22. Keunggulan Sistem Digital  Kualitas data yang lebih baik – Mudah dipastikan data aslinya Dapat membawa berbagai jenis data dalam satu kabel  Gabungan dengan komputer  – Dapat membangun sistem yang lebih canggih dan dapat dipercaya 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 22
  23. 23. Lebar Jalur (Bandwidth)  Lebar spektrum frekuensi yang dapat ditransmisikan  Perbedaan ant. frekuensi tertinggi dan frek. terendah – Jika spektrum suara=300 hingga 3400Hz, maka lebar jalurnya =3100Hz (300hz bertindak sebagai jalur pengaman, guardband).  Semakin besar lebar jalur semakin besar biayanya (peralatan dan media).  Lebar jalur yang terbatas mudah terjadi gangguan.  Analog diukur dalam Hertz, digital diukur dalam baud. 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 23
  24. 24. Formula Nyquist  Kelajuan maksimal suatu saluran transmisi adalah dua kali lebar jalurnya. B = 2W B = kelajuan dalam baud W = lebar jalur dalam hz 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 24
  25. 25. Bps (Bit per Second) VS Baud Bps = jumlah bit pada satu saat  Baud = jumlah perubahan isyarat pada satu saat  Setiap perubahan isyarat dapat mewakili lebih dari satu bit, dengan melihat variasi amplitudo, frekuensi atau phasa  12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 25
  26. 26. Skema Pengkodean Data mesti dikodekan menjadi isyarat sebelum dihantar ke destinasi.  Proses pengkodean data ini bergantung pada format data asal dan format yang digunakan oleh perkakas komunikasi.  12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 26
  27. 27. Jenis Skema Pengkodean Pengkodean digital-ke-digital (hanya akan dibahas skema pengkodan manchester )  Pengkodean analog-ke-digital (disinggung lebih lanjut dalam bab pendigitalan)  Pengkodean digital-ke-analog (disinggung lebih lanjut dlm bab modulation)  Pengkodean analog-ke-analog (disinggung lebih lanjut dlm bab modulation)  12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 27
  28. 28. Pengkodean Digital ke Digital Pengkodean jenis ini mewakilikan informasi digital dengan isyarat digital.  Contoh: apabila data dipindahkan daripada komputer kepada pencetak   Dalam pengkodean jenis ini, binari 1 dan 0 yang dikeluarkan dari komputer diterjemahkan ke arus atau tegangan 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 28
  29. 29. Kategori Pengkodan Digital ke Digital 3 kategori umum:  A. Unipolar – pengkodan hanya menggunakan satu level amplitudo.  B. Polar – menggunakan dua tingkat amplitudo (positif dan negatif) 1. Non Return Zero (NRZ) 1. Non Return Zero level (NRZ-L) 2. Non Return Zero Inversion (NRZ-I) 2. Return Zero (RZ) 3. Biphase 1. Manchester 2. Differential Manchester  C. Bipolar – menggunakan tiga tingkat: positif, kosong, dan negatif. Ada 3 macam: 1. AMI (Alternate Mark Inversion ) 2. B8ZS (Bipolar 8-Zero Substitution) 3. HDB3 (High-Density Bipolar 3) 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 29
  30. 30. A. Unipolar  Sangat sederhana dan sangat primitif.  Sistem transmisi digital bekerja dengan mengirim pulsa tegangan sepanjang media penghubung, biasanya kabel.  Pengkodean yang banyak digunakan, satu level tegangan ditetapkan untuk biner 0 dan level lainnya ditetapkan untuk biner 1.  Pengkodean unipolar hanya menggunakan satu level.  Yaitu: „1‟ dienkode sebagai nilai positif dan „0‟ dienkode sebagai nilai nol. Amplitude 0 1 0 0 1 1 1 0 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data Time 30
  31. 31. B. Polar Ia menggunakan dua level amplitudo tegangan (positif dan negatif)  Encoding polar yang sangat populer ada tiga:  – Nonreturn to zero (NRZ) – Return to zero (RZ) – biphase 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 31
  32. 32. B.1 Polar - Nonreturn to Zero (NRZ) Level isyarat selalu salah satu dari positif atau negatif.  Dua metode yang sangat populer dalam transmisi NRZ :  – Nonreturn to zero, Level (NRZ-L) – Nonreturn to zero, Invert (NRZ-I) 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 32
  33. 33. B.1 Polar - Pengekodean Data NRZ 1 0 1 1 0 1 0 0 Tinggi +ve Rendah -ve Tinggi untuk 0, Rendah untuk 1. Digunakan pada RS-232 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 33
  34. 34. B.1.1 Polar - Nonreturn to Zero, Level (NRZ-L)  Level sinyal bergantung pada bit yang disajikan.  Tegangan positif biasanya berarti sebuah bit „0‟, dan tegangan negatif berarti sebuah bit „1‟. Amplitude 0 1 0 0 1 1 1 0 Time 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 34
  35. 35. B.1.2 Nonreturn to Zero, Invert (NRZ-I)  Isyarat dibalik (diinversi) bila sebuah bit diberikan.  Bit „1‟ dinyatakan sebagai perubahan (transisi) antara tegangan positif dan negatif, dan bukan level tegangan.  Bit „0‟ dinyatakan sebagai „tanpa perubahan‟ isyarat, dan bit „1‟ dinyatakan sebagai „perubahan‟ isyarat. Amplitude 0 1 0 0 1 1 1 0 Time 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 35
  36. 36. B.1.2 Pengekodean Data NRZ-I  Perwakilan bit 0 dan 1 ditentukan oleh isyarat sebelumnya dan bukan oleh perwakilan tetap elektrik. Bit 1 akan merubah level tegangan sebelumnya dan bit 0 akan membiarkan level tegangan sebelumnya 1 0 1 1 0 1 0 0 Tinggi +ve Rendah -ve 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 36
  37. 37. B.2 Return to Zero (RZ)  Ia menggunakan tiga nilai (positive, negative dan zero)  Isyarat berubah tidak antar interval bit, tetapi selama masing-masing interval bit.  Sebuah bit „1‟ disajikan sebagai positif-ke-nol dan bit „0‟ disajikan sebagai negatif-ke-nol Amplitude 0 1 0 0 1 1 1 0 Time 1 interval bit 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 37
  38. 38. B.3 Biphase Perubahan isyarat pada pertengahan interval bit dan tidak kembali ke nol.  Ia kontinyu ke polaritas sebaliknya.  Ada dua tipe pengkodean biphase :  – Manchester (method used by Ethernet LANs) – Differential Manchester (used by Token Ring) 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 38
  39. 39. B.3 Manchester & Diff. Manchester 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 39
  40. 40. B.3.1 Manchester Menggunakan inversi di tengah setiap interval bit untuk sinkronisasi dan representasi bit.  A negative-to-positive transition represents binary 1 and a positive-to-negative transition represents binary 0.  12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 40
  41. 41. B.3.1 Manchester  Dalam setiap bit data yang dikirim ada perubahan isyarat  Ditengah suatu isyarat, arah tegangan akan berubah dari +ve  -ve atau sebaliknya  Bit ditentukan oleh permulaan tegangan – bit 0 ~ bermula dgn tegangan tinggi kemudian berubah menjd teg rendah di pertengahan isyarat – bit 1 ~bermula dgn teg rendah kemudian berubah mjd teg tinggi di dipertengahan isyarat 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 41
  42. 42. B.3.1 Nyatakan bit 10110100? 1 12/10/2013 0 1 1 0 1 TJ 2013 - Komunikasi Data 0 0 42
  43. 43. B.3.2 Differential Manchester Inversi di tengah interval bit digunakan untuk sinkronisasi, tapi ada atau tidak adanya transisi tambahan pada awal interval digunakan untuk mengidentifikasi bit  A transition means binary 0 and no transition means binary 1.  It requires two signal changes to represent binary 0 but only one to represent binary 1.  12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 43
  44. 44. B.3.2 Differential Manchester Tegangan sebelumnya menentukan isyarat.  Bit 0, terjadi perubahan isyarat  Bit 1, tanpa perubahan isyarat  12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 44
  45. 45. B.3.2 Nyatakan bit 01001110? 0 1 0 0 1 1 1 0 Andaikan, tegangan awal adalah +ve 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 45
  46. 46. C. Bipolar     It uses three voltage levels (positive, negative and zero) The zero level is used to represent binary 0 The 1s are represented by alternating positive and negative voltages. Jika bit 1 pertama diwakili oleh amplitudo positif, yang kedua akan disajikan oleh amplitudo negatif, yang ketiga oleh amplitudo positif, dan sebagainya Amplitude 0 1 0 0 1 1 1 0 Time 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 46
  47. 47. C. Bipolar (cont…)  Three types of bipolar encoding are in popular use by the data communications industry: – Bipolar Alternate Mark Inversion (AMI) – Bipolar 8-Zero Substitution (B8ZS) – High-Density Bipolar 3 (HDB3) 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 47
  48. 48. C.1 Alternate Mark Inversion (AMI) AMI : alternate 1 inversion.  Netral (tegangan nol) menyajikan 0 biner.  1 biner dinyatakan dengan pembalikan tegangan positif dan negatif.  Amplitude 0 1 0 0 1 1 1 0 Time 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 48
  49. 49. C.2 Bipolar 8-Zero Substitution (B8ZS)  B8ZS functions identically to bipolar AMI  Perbedaan antara B8ZS dan AMI bipolar terjadi bila delapan atau lebih berturut-turut 0s ditemui dalam data stream.  Setiap terjadi delapan 0 berturut-turut, B8ZS memulai perubahan pola berdasarkan polaritas 1 sebelumnya (1 sebelum 0).  Jika bit 1 sebelumnya adalah positif, delapan 0s akan dikodekan sebagai 0,0,0, + ve,-ve, 0,-ve, + ve.  Jika bit 1 sebelumnya adalah negatif, delapan 0s akan dikodekan sebagai 0,0,0,-ve,+ve,0,+ve,-ve. 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 49
  50. 50. C.2 Bipolar 8-Zero Substitution (B8ZS) + 0 0 0 0 0 0 0 0 - 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 0 + - 0 - + - 0 0 0 - + 0 + - Amplitude 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Time 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 50
  51. 51. C.3 High-Density Bipolar 3 (HDB3)   HDB3 memperkenalkan perubahan menjadi pola bipolar AMI setiap kali ada empat 0 berturut-turut ditemui daripada menunggu selama delapan 0 seperti B8ZS. Jika empat 0 datang satu demi satu, kita mengubah pola di salah satu dari empat cara berdasarkan polaritas 1 sebelumnya dan jumlah 1 sejak substitusi terakhir. Amplitude 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Time 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 51
  52. 52. High-Density Bipolar 3 (HDB3) + 0 0 0 0 - 0 0 0 0 - 0 0 0 + 0 0 0 + Jika jumlah 1s sejak substitusi terakhir adalah ganjil + 0 0 0 0 - 0 0 0 0 + - 0 0 - + 0 0 + Jika jumlah 1s sejak substitusi terakhir adalah genap Amplitude 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Time 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 52
  53. 53. Latihan  Gambarkan isyarat digital untuk mewakili bit 0010100010 menggunakan skema pengekodean NRZ-L dan NRZ-I. Anggaplah isyarat sebelumnya adalah positif 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 53
  54. 54. Latihan 1. 2. Gambarkan pengkodean bit menggunakan kaidah pengkodean NRZ, Manchester dan Differential Manchester untuk rentetan bit 10110100. Apakah rentetan bit pada grafik dibawah untuk skema pengekodan manchester dan skema differential manchester? Tinggi +ve Rendah -ve 12/10/2013 TJ 2013 - Komunikasi Data 54

×