Transmisi Data

·        KONSEP DAN TERMINOLOGI TRANSMISI

Suatu Transmisi data yang terjadi diantara transmitter dan receiver melalui beberapa media transmisi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Media transmisi dapat digolongkan sebagai berikut:

1.    Media kabel disebut juga guided media, media ini mengendalikan gelombang dalam jalur fisik kepada penerima data.

Contoh : fiber optik, twisted pair, dan coaxial kabel.

2.   Media tanpakabel (wireless) disebut juga unguided media, media ini menyediakan alat untuk mentransmisikan gelombang namun tidak mengendalikannya.

Contoh : perambatan (propagation) di udara dan laut.

Sebuah transmisi memiliki metode-metode operasi dalam proses pengiriman sinyal-sinyal, yang terbagi atas tiga macam, yaitu :

1.    Simplex, data ditransmisikan hanya kesatu arah, satu station sebagai transmitter dan lainnya sebagai receiver. Contoh : siaran televisi atau siaran radio.

2.   Half duplex, data ditransmisikan kedua arah secara bergantian, waktu yang diperlukan mengganti arah transfer data. Contoh : chatting, SMS, walkie talkie.

3.    Full duplex, data dapat ditransmisikan kedua arah secara bersamaan. Contoh : telepon, hand phone.

 

·        FREKUENSI, SPEKTRUM, DAN BANDWIDTH

• Konsep Time Domain

Bila dipandang dalam fungsi waktu, sebuah sinyal elektromagnetik dapat berupa :

1. Sinyal kontinu adalah sinyal dimana intensitasnya berubah-ubah dalam bentuk halus sepanjang waktu, tidak ada sinyal yang terputus. Sinyal ini menggambarkan percakapan .
2. Sinyal diskrete adalah sinyal dimana intensitasnya mempertahankan level yang konstan selama beberapa periode waktu kemudian berubah ke level konstan yang lain. Sinyal ini menggambarkan biner 1 dan 0.
3. Sinyal periodik adalah sinyal yang berulang dalam interval waktu tertentu sehingga memiliki pola pengulangan.
4. Sinyal aperiodik adalah sinyal yang tidak memperlihatkan pola pengulangan setiap waktu dan terlihat random.

Sinyal Kontinu dan Diskrete

  

Sinyal Periodik

Gelombang sinus adalah sinyal periodek yang fundamental, dapat digambarkan oleh tiga parameter, yaitu :

a.    Amplitudo puncak (A) adalah nilai tertinggi atau kekuatan sinyal setiap waktu. Biasanya diukur dalam volts.

b.   Frekuensi (f) adalah rate (dalam putaran per detik, atau Hertz [Hz]) di mana sinyal berulang-ulang.

c.    Fase (ø) adalah ukuran posisi relative dalam satu waktu di dalam satu periode sinyal.

Gelombang sinus dapat dirumuskan sebagai berikut.

s (t) = A sin (2πft + ø)

Gelombang Sinus

• Konsep Frequency-Domain

Sebuah sinyal elektromagnetik dibentuk  dari  komponen berbagai frekuensi, masing-masing komponen itu disebut  sinusoid. Setiap sinyal mempunyai suatu fungsi frekuansi domain S(f) yang menentukan amplitude puncak  dari frekuensi sinyal yang konsisten.

 

 Representasi Domain Frekuansi

• Spektrum dan Bandwidth

a.       Spektrum adalah jarak atau rentang frekuensi yang mengandung sinyal.

b.      Bandwidth mutlak adalah lebar spektrum.

c.       Bandwidth efektif adalah lebar spektrum dimana semakin sempit frekuensi semakin banyak energinya.

d.      DC component adalah komponen konstan dimana jika sebuah sinyal mencakup sebuah komponen zero (0) yang merupakan suatu direct current (dc).

    

Hubungan antara Date Rate dan Bandwitch

Keterkaitan langsung antara data rate dengan bandwidth adalah semakin tinggi data rate sebuah sinyal,semakin besar pula bandwidth efektif-nya. Dipandang dengan cara lain, semakin besar bandwidth sebuah sistem transmisi, maka akan semakin tinggi data rate yang bisa ditransmisikan melalui system tersebut.

·        TRANSMISI DATA DIGITAL DAN ANALOG

• Data

Data adalah entiti yang menyampaikan suatu arti atau informasi. Data dapat berupa data analog dan data digital.

1.      Data analog,  menerima nilai-nilai secara terus-menerus dan kontinu dalam beberapa interval. Contoh : audio dan video.

2.      Data digital, menerima nilai-nilai yang berlainan. Contoh : teks atau karakter-karakter dan bilangan bulat.

                   

• Sinyal

Sinyal adalah tampilan data secara elektrik atau elektromagnetik. Sedangkan pensinyalan adalah penyebaran sinyal secara fisik melalui suatu media yang sesuai. Sinyal dapat berupa sinyal analog dan sinyal digital.

1.    Sinyal analog merupakan keanekaragaman gelombang elektromagnetik yang berlangsung terus-menerus yang dapat disebarkan lewat berbagai macam media, tergantung pada spektrumnya. Contoh : suara, musik.

2.   Sinyal digital adalah suatu rangkaian voltase pulsa yang bisa ditransmisikan melalui sebuah media kabel; sebagai contoh; suatu level pulsa positif konstan ditunjukkan sebagai biner 1 sedangkan level voltase negatif  konstan dengan biner 0. Contoh : data yang tersimpan dalam CD atau memori komputer.

• Data dan Sinyal

Sinyal-sinyal analog dapat dipergunakan untuk menampilkan data analog, dan sinyal-sinyal digital untuk menampilkan data digital. Data analog merupakan suatu fungsi waktu dan menempatkan spektrum frekuensi terbatas; data semacam itu dapat ditampilkan melalui sinyal elektromagnetik yang menempati spektrum yang sama. Sedangkan data digital dibawa melalui sinyal digital, dengan level voltase yang berlainan untuk setiap dua digit biner.

Data digital dapat dibawa melalui sinyal-sinyal analog, contohnya pada modem (modulator-demodulator). Begitu pula data analog dapat dihasilkan melalui data digital, seperti pada codec (coder-decoder).

• Transmisi

Transmisi adalah komunikasi data melalui penyebaran dan pemrosesan sinyal-sinyal. 

Pensinyalan Analog dan Digital

  

Transmisi analog merupakan suatu upaya untuk mentransmisikan sinyal-sinyal analog tanpa memperhatikan isinya. Sinyal dapat menampilkan data analog (misalnya suara) atau data digital (misalnya data biner yang melintasi sebuah modem).

Transmisi digital merupakan upaya pentransmisian yang berhubungan dengan muatan dari sinyal, dapat ditransmisikan pada jarak tertentu sebelum atenuasi, derau, dan gangguan yang lain membahayakan intergritas data. Agar dapat mencapai jarak yang cukup besar, dipergunakan repeater. Sebuah repeater menerima digital sinyal, memperoleh kembali pola 1 dan 0, dan kembali mentrasmisikan sinyal yang baru kemudian barulah atuensi diatasi.

Kelebihan transmisi digital serta teknik-teknik pensinyalan digital adalah sebagai berikut.

1.    Teknologi Digital

     Teknologi LSI/VLSI menyebabkan penurunan biaya dan ukuran digital circuitry.

2.   Integritas Data

     Lebih jauh jangkauannya walaupun pada kualitas rendah.

1.      Penggunaan Kapasitas

     Bandwidth tinggi yang ekonomis serta tingkat multiplexing yang tinggi.

2.      Security (Pengamanan) dan Privacy (Kerahasian)

     Teknik Encryption dapat diterapkan dengan mudah.

3.      Integrasi

     Dapat mengolah data analog dan digital dengan cara yang sama.

·        GANGGUAN TRANSMISI

Dalam sistem komunikasi, sinyal yang diterima kemungkinan berbeda dengan sinyal yang ditransmisikan karena adanya berbagai gangguan transmisi. Bagi sinyal analog, gangguan ini dapat menurunkan kualitas sinyal. Sedangkan bagi sinyal digital, akan muncul bit error: biner 1 diubah menjadi biner 0 dan seterusnya.

Gangguan yang paling signifikan adalah sebagai berikut.

• Atenuasi dan Distorsi Atenuasi

Atenuasi adalah penurunan dalam hal kekuatan sinyal, seringkali terjadi  bila jaraknya terlalu jauh melalui media transmisi. Untuk guided media, atenuasi adalah fungsi yang lebih kompleks dari jarak dan pada umumnya mengikuti fungsi logarithm. Sehingga biasanya dinyatakan sebagai jumlah desibel konstan per unit jarak.

Atenuasi membawakan tiga pertimbangan untuk membangun transmisi :

a.    Sinyal yang diterima harus cukup kuat sehingga arus elektronik pada receiver bisa mendeteksi sinyal

b.   Sinyal harus mempertahankan level yang lebih tinggi dibanding derau yang diterima tanpa error

c.    Atenuasi merupakan fungsi frekuensi yang meningkat

Masalah pertama dan kedua dapat diatasi dengan menggunakan sinyal dengan kekuatan yang mencukupi dan amplifier-amplifier atau repeater-repeater. Masalah ketiga, digunakan teknik untuk meratakan attenuation melalui suatu band frekuensi dan amplifier yang memperkuat frekuensi tinggi daripada frekuesi rendah.

·         Distorsi Tunda (Distorsi Delay)

Distorsi tunda merupakan sebuah fenomena yang terjadi akibat kecepatan penyebaran sinyal yang melalui medium guided berbeda dengan frekuensi sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda.

Efek ini merupakan hal yang kritis bagi data digital yang dibentuk dari sinyal-sinyal dengan frekuensi-frekuensi yang berbeda –beda, karena beberapa komponen sinyal dari satu posisi bit akan meluap (spill over) ke posisi bit yang lain sehingga menyebabkan intersymbol interference.

         

• Derau

Derau adalah sinyal-sinyal yang tidak diharapkan dalam peristiwa pentransmisian data. Derau terjadi akibat modifikasi oleh berbagai distorsi, plus sinyal-sinyal tambahan yang tidak diinginkan yang diselipkan di suatu tempat di antara transmisi dan penerimaan.

Derau dibagi menjadi empat kategori :

a.    Derau Suhu adalah suatu gejolak thermal electron yang muncul di semua perangkat elektronik dan media transmisi, serta merupakan fungsi temperatur.

b.   Derau Intermodulasi adalah penggabungan sinyal-sinyal dari frekuensi yang berlainan namun menggunakan media transmisi yang sama.

c.    Crosstalk adalah signal dari sebuah hubungan didengar oleh pihak lain.

d.    Derau  Impuls adalah gangguan pada pulsa-pulsa yang tidak beraturan, terputusnya bunyi pada durasi pendek, serta amplitudo yang relatif tinggi.

• Kapasitas Channel

         

Kapasitas Channel adalah rate maksimum pada data yang dapat  ditransmisikan melalui suatu jalur komunikasi tertentu atau chanel dan pada kondisi tertentu.

Terdapat empat konsep, yaitu :

a.    Data Rate, merupakan rate dalam bit per detik (bps), pada data yang dikomunikasikan.

b.   Bandwidth, merupakan bandwidth dari sinyal yang ditransmisikan saat dipaksa melalui transmitter dan bersifat media transmisi, dinyatakan dalam siklus perdetik atau hertz.

c.    Derau, merupakan level rata-rata derau  sepanjang jalur komunikasi.

d.    Error rate, merupakan rate dimana error terjadi, dimana suatu error diterima saat dipaksa 1 saat 0 ditransmisikan atau penerimaan sebesar 0 saat 1 ditransmisikan.