Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

William Stallings Data and Computer Communications Data Encoding.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "William Stallings Data and Computer Communications Data Encoding."— Transcript presentasi:

1 William Stallings Data and Computer Communications Data Encoding

2 Teknik Encoding zData digital, sinyal digital zData analog, sinyal digital zData digital, sinyal analog zData analog, sinyal analog

3 Data Digital, Sinyal Digital zSinyal digital yDiskret, pulsa-pulsa tegangan tidak kontinu ySetiap pulsa merupakan sebuah elemen sinyal yData biner di-encode menjadi elemen-elemen sinyal

4 Istilah-Istilah (1) zUnipolar ySemua elemen sinyal memiliki tanda yang sama zPolar ySatu kondisi logika dinyatakan oleh tegangan positif dan yang lain dengan tegangan negatif zData rate yKecepatan transmisi data dalam bits per second (bps) zDurasi atau panjang satu bit yWaktu yang digunakan transmitter untuk mengeluarkan satu bit

5 Istilah-Istilah (2) zModulation rate yKecepatan perubahan tingkat (level) sinyal yDiukur dalam baud = elemen sinyal per detik zMark dan Space yBiner 1 dan Biner 0

6 Menginterpretasikan Sinyal zPerlu diketahui yTiming of bits - ketika mulai sampai selesai ySignal levels (Tingkat sinyal) zFaktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan dalam menginterpretasikan sinyal ySignal to noise ratio (SNR) yData rate yBandwidth

7 Perbandingan Skema Encoding (1) zSpektrum Sinyal yKurangnya frekuensi tinggi akan menurunkan kebutuhan bandwidth yKurangnya komponen DC memberikan kesempatan “coupling” AC melalui transformer, menyediakan isolasi yMemusatkan daya di tengah-tengah bandwidth zClocking yMen-sinkron-kan transmitter dan receiver yExternal clock yMekanisme Sync didasarkan pada sinyal

8 Perbandingan Skema Encoding (2) zPendeteksian Kesalahan yDapat dibuat kedalam pengkodean sinyal zSignal interference and noise immunity yBeberapa kode lebih baik daripada yang lain zBiaya dan Kompleksitas yKecepatan sinyal (& berupa kecepatan data) yang lebih tinggi menjadikan biaya lebih tinggi yBeberapa kode memerlukan kecepatan sinyal lebih tinggi dibanding kecepatan data

9 Skema Encoding zNonreturn to Zero-Level (NRZ-L) zNonreturn to Zero Inverted (NRZI) zBipolar -AMI zPseudoternary zManchester zDifferential Manchester zB8ZS zHDB3

10 Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L) zDua perbedaan tegangan untuk bit 0 dan 1 zTegangan konstan selama interval bit yTidak ada transisi, Contoh; Tidak ada perubahan kembali ke tegangan nol zContoh; Tidak ada tegangan untuk nol, tegangan konstan positif untuk satu zLebih sering, tegangan negatif untuk nilai satu dan positif untuk yang lain zInilah NRZ-L

11 Nonreturn to Zero Inverted zNonreturn to zero inverted pada nilai-nilai satu zPulsa tegangan konstan untuk durasi bit zData di-encode ketika ada atau tidaknya perubahan sinyal (transisi) pada awal waktu bit zTransisi (rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) dinyatakan sebagai biner 1 zTidak ada transisi dinyatakan sebagai biner 0 zSebuah contoh dari “differential encoding”

12 NRZ

13 Differential Encoding zData direpresentasikan oleh perubahan, bukan level zLebih handal pendeteksian transisi daripada pendeteksian level zDalam layout transmisi yang rumit, ini akan mudah hilang polaritasnya

14 NRZ pros and cons zPros yMudah untuk para pembuatnya (engineer) yMake good use of bandwidth zCons yKomponen DC yKurangnya kemampuan sinkronisasi zDigunakan untuk “magnetic recording” zJarang digunakan pada transmisi sinyal

15 Multilevel Binary zMenggunakan lebih dari dua level zBipolar-AMI ynol direpresentasikan dengan tidak ada sinyal garis ysatu direpresentasikan dengan pulsa positif atau negatif ysatu membentuk pulsa yang berubah-ubah polaritasnya yTidak ada loss sync jika terdapat deretan satu yang panjang (deretan nol masih ada masalah) yTidak ada net komponen DC yBandwidth yang lebih rendah yMudah pendeteksian kesalahan

16 Pseudoternary zSatu direpresentasikan dengan tidak adanya sinyal garis zNol direpresentesikan dengan berubah-ubahnya positif dan negatif zTidak ada kelebihan dan kekurangan melalui bipolar-AMI

17 Bipolar-AMI and Pseudoternary

18 Trade Off for Multilevel Binary zTidak seefisien NRZ ySetiap elemen sinyal hanya merepresentasikan satu bit yDidalam suatu sistem 3 level dapat merepresentasikan log 2 3 = 1.58 bit yReceiver harus membedakan antara tiga level (+A, -A, 0) yMemerlukan sekitar 3dB lebih kuat sinyal untuk kemungkinan (probabilitas) yang sama dari bit error

19 Biphase zManchester yTransisi ditengah-tengah setiap periode bit yTransisi serves as clock and data yRendah ke Tinggi menyatakan satu yTinggi ke Rendah menyatakan nol yDigunakan oleh IEEE zDifferential Manchester yTransisi Midbit hanyalah “clocking” yTransisi pada awal periode bit menyatakan nol yTidak ada transisi pada awal periode bit menyatakan satu yCatatan: Inilah skema differential encoding yDigunakan oleh IEEE 802.5

20 Biphase Pros and Cons zCon yPaling tidak satu transisi setiap waktu bit dan mungkin bisa dua yKecepatan modulasi maksimum adalah dua kali NRZ yPerlu bandwidth yang lebih lebar zPros ySinkronisasi pada transisi mid bit (self clocking) yTidak ada komponen DC yPendeteksian kesalahan xTidak ada transisi yang diharapkan

21 Kecepatan Modulasi

22 Scrambling zGunakan “scrambling” untuk mengganti urutan yang akan menghasilkan tegangan konstan zCara memasukkan urutan yHarus menghasilkan transisi yang cukup untuk sync yHarus bisa dikenali oleh receiver dan diganti dengan yang asli yPanjangnya sama dengan yang asli zTidak ada komponen DC zTidak ada urutan garis sinyal level nol yang panjang zTidak ada pengurangan dalam kecepatannya (data rate) zKemampuan pendeteksian kesalahan

23 B8ZS zBipolar dengan 8 Zeros Substitution zBerdasarkan pada bipolar-AMI zJika octet dari semua nol dan pulsa tegangan terakhir yang mendahuluinya adalah positif maka di-encode seperti zJika octet dari semua nol dan pulse tegangan terakhir yang mendahuluinya adalah negatif maka di-encode seperti zMenyebabkan dua “violation” AMI code zBukan menjadi seperti hasil noise zReceiver mendeteksi dan menginterpretasikan sebagai octet dari semua nol

24 HDB3 zHigh Density Bipolar 3 Zeros zBerdasarkan pada bipolar-AMI zString dari empat nol digantikan dengan satu atau dua pulsa

25 B8ZS dan HDB3

26 Data Digital, Sinyal Analog zSistem Public Telephone y300Hz sampai 3400Hz yMenggunakan modem (modulator-demodulator) zAmplitude shift keying (ASK) zFrequency shift keying (FSK) zPhase shift keying (PK)

27 Teknik Modulasi

28 Amplitude Shift Keying (ASK) zNilai-nilainya dinyatakan oleh perbedaan amplitudo pada suatu carrier zBiasanya, satu amplitudo menyatakan nol yContoh; penerapan : ada dan tidaknya carrier zSusceptible to sudden gain changes zTidak efisien zMampu sampai 1200bps pada voice grade lines zDigunakan melalui serat optik

29 Frequency Shift Keying (FSK) zNilai-nilainya dinyatakan dengan perbedaan frekuensi (near carrier) zLess susceptible to error than ASK zMampu sampai 1200bps pada voice grade lines zRadio Frekuensi tinggi zBahkan frekuensi lebih tinggi lagi pada LAN menggunakan co-ax

30 FSK pada Voice Grade Line

31 Phase Shift Keying (PSK) zFase sinyal carrier digeser untuk merepresentasikan data zDifferential PSK yLebih memanfaatkan : Fase digeser relatif terhadap transmisi sebelumnya yDaripada : beberapa sinyal referensi

32 Quadrature PSK zLebih efisien penggunaan dengan setiap elemen sinyal yang menyatakan lebih dari satu bit yContoh; menggeser sebesar  /2 (90 o ) ySetiap elemen menyatakan dua bit yBisa menggunakan 8 sudut fase dan mempunyai lebih dari satu amplitude yModem 9600bps menggunakan 12 sudut, ada 4 yang mempunyai dua amplitude

33 Kinerja Skema Modulasi Digital ke Analog zBandwidth yBandwidth ASK dan PSK berhubungan langsung ke bit rate (kecepatan bit) yBandwidth FSK berhubungan ke data rate (kecepatan data) untuk frekuensi-frekuensi yang lebih rendah, tetapi berhubungan dengan offset frekuensi yang termodulasi dari sinyal carrier pada frekuensi- frekuensi yang tinggi y(Lihat Stallings untuk perhihtungannya) zKetika terdapat noise, bit error rate dari PSK dan QPSK sekitar 3dB lebih tinggi (superior) terhadap ASK dan FSK

34 Data Analog, Sinyal Digital zDigitization yKonversi dari data analog menjadi data digital yData digital dapat ditransmisikan menggunakan NRZ-L yData digital dapat ditransmisikan menggunakan code selain NRZ-L yData digital dapat dikonversi menjadi sinyal analog yKonversi analog ke digital dlakukan menggunakan codec yPulse code modulation (PCM) yDelta modulation (DM)

35 Pulse Code Modulation(PCM) (1) zJika suatu sinyal dicuplik pada interval yang teratur pada kecepatan yang lebih tinggi dari duakali fekuensi sinyal tertinggi, hasil cuplikan akan mengandung semua informasi dari sinyal asli y(Buktikan - Stallings appendix 4A) zData suara (Voice) terbatas hanya sampai 4000Hz zPerlu 8000 cuplik per detik zPencuplikan analog (Pulse Amplitude Modulation, PAM) zSetiap cuplik menyatakan nilai digital

36 Pulse Code Modulation(PCM) (2) zSistem 4 bit yang memberikan 16 level zQuantized (Terhitung) yQuantizing (Dapat menghitung) error atau noise yApproximation maksudnya adalah : tidak mungkin memperbaiki sinyal menjadi “persis sama” aslinya z8 bit cuplik akan memberikan 256 level zKualitasnya dapat dibandingkan dengan transmisi analog z8000 cuplik per detik dari setiap 8 bit akan memberikan 64kbps

37 Nonlinear Encoding z“Quantization level” tidak selalu di-”spaced” zMengurangi seluruh distorsi sinyal zDapat juga diselesaikan dengan “companding”

38 Delta Modulation (DM) zInput analog diaproksimasikan dengan fungsi tangga (staircase function) zGerakan keatas atau kebawah satu level (  ) pada setiap interval pencuplikan zPerilaku Biner yFungsi gerakan keatas atau kebawah pada setiap interval pencuplikan

39 Delta Modulation - contoh

40 Delta Modulation - Operasi

41 Delta Modulation - Kinerja zReproduksi suara (voice reproduction) yang baik yPCM level (7 bit) yVoice bandwidth 4khz yHarus 8000 x 7 = 56kbps untuk PCM zKompresi (pemampatan) data dapat ditingkatkan pada metode ini yContoh; Cara “Interframe Coding” untuk gambar (video)

42 Data Analog, Sinyal Analog zKenapa sinyal analog perlu dimodulasi ? yFrekuensi yang lebih tinggi dapat memberikan transmisi lebih efisien yBisa menerapkan Frequency Division Multiplexing (Bab 8) zJenis-jenis modulasi yAmplitudo yFrekuensi yFase

43 Modulasi Analog

44 Spektrum Tersebar zData analog atau digital zSinyal analog zMenyebarkan data melalui bandwidth yang lebar zMenjadikan “jamming” dan “interception” lebih susah zFrequency hoping ySinyal disiarkan melalui tampaknya seperti deretan acak dari frekuensi zDirect Sequence ySetiap bit dinyatakan oleh berbagai bit didalam sinyal yang ditransmisikan yChipping code

45 Required Reading zStallings chapter 5


Download ppt "William Stallings Data and Computer Communications Data Encoding."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google