Physical Layer

LAYER FISIK

LAYER FISIK TERKAIT LAYER FISIK: SINKRONISASI PHYSICAL ENCODING : NRZI, NRZ, MANCHESTER, AMI GANGGUAN LAYER FISIK

MODE TRANSMISI Mode Transmisi merupakan cara suatu data dikirimkan: Paralel Serial

MODE TRANSMISI Mode transfer paralel: tiap bit dalam sebuah word dikirimkan melalui kawat yang berbeda Mode serial: tiap bit ditransmisikan satu persatu dalam selang waktu tertentu Ketika data ditransmisikan antara 2 perangkat, ada 3 mode operasi yang dapat digunakan: Simplex  digunakan apabila data dikirimkan hanya 1 arah Half-duplex  digunakan apabila 2 device ingin mempertukarkan informasi (data) secara bergantian Duplex  disebut juga full-duplex dan digunakan apabila data dipertukarkan antara 2 device pada kedua arah secara simultan

SINKRONISASI Pada transmisi data dilapis fisik, selain modulasi diperlukan kemampuan untuk sinkronisasi, yaitu teknik mendapatkan bit disuatu sinyal yang melibatkan masalah waktu pengambilan sampel dari sinyal, format suatu karakter dan format paket. Terdapat 3 jenis teknik sinkronisasi data Asynchronous Synchronous Isochronous

APA ITU ??? Pendahuluan Sinkronisasi adalah suatu proses menyerempakkan (menyinkronkan) clock yang beroperasi pada semua perangkat telekomunikasi. Tujuan sinkronisasi pada jaringan digital adalah sebagai usaha untuk memperkecil slip terkendali (controlled slip) pada jaringan, sehingga degradasi karena laju slip dapat dijaga pada tingkat yang dapat diterima (Rekomendasi ITU-T G.822). Maksud dasar sinkronisasi dalam jaringan telekomunikasi adalah untuk memastikan bahwa suatu trafik yang masuk ke jaringan disampaikan ke tujuan dengan degradasi yang minimum.

MODE ASINKRON

MODE ASINKRON

Prinsip Operasi Asinkron Rangkaian di dalam tiap DTE yang merupakan antarmuka antara perangkat dan link serial, harus melakukan fungsi berikut: Konversi paralel ke serial untuk tiap karakter atau byte sebagai persiapan transmisi pada link data Konversi serial ke paralel untuk tiap karakter yang diterima, sebagai persiapan penyimpanan dan pemrosesan dalam DTE Sinkronisasi bit, karakter, dan frame Pembangkitan bit untuk mengecek kesalahan

MODE SINKRON

MODE SINKRON Aliran bit dikodekan dengan cara tertentu sedemikian sehingga penerima dapat menjaga sinkronisasi Semua frame didahului oleh beberapa byte atau karakter yang berfungsi untuk menjaga keandalan interpretasi batas antar karakter Isi frame dienkapsulasi di antara sepasang karakter untuk sinkronisasi frame Pada transmisi sinkron, tiap frame didahului oleh 2 atau lebih byte (karakter) sync Harus dipastikan bahwa karakter (byte) start of frame dan end of frame bersifat unik, atau tidak ditemukan dalam isi frame yang sedang dikirim

MODE ISOKRON

SINKRONISASI

SINKRONISASI BIT

SINKRONISASI BIT

SINKRONISASI BIT

MODE SINKRON BERORIENTASI BIT

SINKRONISASI KARAKTER

SINKRONISASI KARAKTER TABEL ASCII   1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0x NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BEL BS TAB LF VT FF CR SO SI 1x DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NAK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS GS RS US 2x space  ! " # $ % & ' ( ) * + , - . / 3x : ; < = > ? 4x @ G H I J K L M N O 5x P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ _ 6x ` a b c d e f g h i j k l m n o 7x p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL SYN NUL NUL NUL STX R J G H K L I Y H K L S J H F U Y U W I E ETX NUL NUL NUL SYN SYN 16 00 00 00 02 52 4A 47 48 4B 4C 53 …..45 03 00 00 00 16 16

SINKRONISASI KARAKTER

SINKRONISASI KARAKTER

SINKRONISASI FRAME

SINKRONISASI FRAME

SINKRONISASI FRAME Jika pesan terdiri dari beberapa karakter (frame informasi), maka selain melakukan sinkronisasi bit dan karakter, penerima juga harus bisa menentukan awal dan akhir tiap frame. Karakter kontrol yang digunakan untuk sinkronisasi frame: STX, ETX, dan DLE

Gangguan Pada Transmisi Data Derau (Noise) ISI  Inter Symbol Interference Distorsi Delay propagasi

DERAU Derau suhu (white noise) N = kTB Derau dibagi menjadi 4 kategori : Derau suhu (white noise) N = kTB N =Kerapatan kekuatan derau (Watt) k = konstanta Boltzman = 1.3803 x 10^(-23) J/K⁰ T = Temperatur (K⁰) B = Bandwidth (Hz) Dalam decibell-Watt : N = -228.6dBW + 10 log T + 10 log B Ex : Sebuah receiver dengan temperatur derau efektif sebesar 100⁰ dan BW 10MHz. Tingkat derau pada output receiver adalah: N= -228.6dBW + 10 log 10²+10 log10⁷= -138.6 dBW

Derau intermodulasi  bila sinyal-sinyal dengan frekuensi beda menggunakan media transmisi yang sama. Crosstalk  terjadi akibat kopling antar dua jalur sinyal yang tidak diinginkan Derau impuls  tidak beraturan, terputusnya bunyi pada durasi pendek.

ISI Terjadi interferensi antara simbol-simbol yang berdekatan (adjacent) Terjadi karena adanya multipath propagation dan keterbatasan BW Dapat diatasi dengan : memperlambat pengiriman simbol, memperbesar jarak antar simbol dan dengan pulse shaping

DISTORSI Cacat yang dialami sinyal saat ditansmisikan Macam-macam distorsi : Distorsi akibat redaman Distorsi Fasa (distorsi delay) Jika pergeseran fasa terjadi pada seluruh frekuensi yang terkandung pada sinyal komunikasi, maka sinyal output akan sama dengan sinyal input Sebaliknya apabila pergeseran fasa tidak linier dengan frekuensi maka sinyal output akan terdistorsi Distorsi akibat Noise 31

Kompresi Lossless Lossy teknik kompresi yang hasilnya bisa dikembalikan utuh (≈100%) seperti aslinya teknik umum adalah korelasi dan dependensi antar data (statistik) Rasio kompresi umumnya relatif kecil (1:2 sd 1:10) demi mengejar kecepatan kompresi dan dekompresi Digunakan untuk kompresi data (text dan binary) Lossy Teknik kompresi yang akan menurunkan/menghilangkan kualitas data (hasil dekompresi << 100%) Teknik umum menggunakan algoritma DSP Rasio kompresi besar Digunakan untuk gambar, suara, dan video

Kompresi Tujuan dari sistem komunikasi data adalah ingin mengirimkan data secara benar dan (kalau bisa) sesedikit mungkin. Teknik-teknik yang dikenal untuk bisa mengirim sesedikit mungkin (kompresi) adalah: Menggunakan modulasi yang seefisien mungkin  pendekatan yang sulit, dibatasi kemampuan riset Menggunakan kode-kode pengganti karakter  terbatas untuk data teks atau apapun yang kombinasi simbolnya sedikit dan terdapat banyak pengulangan, memerlukan tabel pengganti simbol yang sama di sisi kirim dan sisi terima Menggunakan kemampuan manipulasi matematik digital  pendekatan yang meminta kemampuan komputasi Kombinasi antara ketiganya dll

Kompresi lossless Subtitusi : yang = @, dan = %, kan = &, kita ^ Sesuatu yang kita inginkan dan yang kita dambakan  sesuatu @ ^ ingin& % @ ^ damba& (sms coding) Statistik  Huffman

Teknik manipulasi matematik saat lalu hanya bisa dilakukan dilapis aplikasi yang mempunyai kemampuan komputasi dan bisa diprogram, tetapi saat ini teknik ini sudah bisa diterapkan kedalam sebuah chip sehingga bisa diterapkan di lapis fisik Salah satu tenik dasar manipulasi matematik adalah pengkodean Huffman, menggunakan konsep karakter yang paling sering muncul dikodekan dengan jumlah bit yang paling sedikit sedangkan karakter yang paling jarang dikodekan dengan bit yang paling banyak  teknik pengkodean karakter panjang bit tidak seragam

Langkah Pengkodean Huffman Pertama karakter diurutkan berdasarkan banyaknya kemunculan dari yang paling sering ke yang paling jarang dan diberi tanda bobot (jumlah kemunculan) Kedua gabungkan dua karakter terbawah dan jumlahkan bobotnya Ketiga hasil gabungan diletakkan di urutan sesuai dengan bobot yang baru Keempat ulangi langkah 2 dan 3 sampai tinggal hanya 2 bobot Kelima kodekan kedua bobot tersebut dengan bit ‘0’ dan ‘1’, juga untuk setiap penggabungan bobot secara konsisten Keenam kodekan karakter dengan menelusuri bit’0’ dan ‘1’ yang cocok dengan karakter tersebut dimulai dari kanan ke kiri

Contoh Pengkodean Huffman A = 00, M = 11, N = 011, I = 100, S = 0101 ,Y = 01000, G = 01001, K = 1010, L= 1011 SAYA INGIN MAKAN MALAM = 0101000100000100011010011000111100101000011110010110011 Kompresi Huffman

Entropi Nilai yang menyatakan kepadatan suatu kompresi, atau kepadatan informasi Nilai rata-rata bit/karakter Misal ADAAPA  A = 1 D=01 P=00 Entropi = {(4x1) + (1x2) + (1x2)}/6 = 8/6 = 1.33 Nilai Entropi > 1

SELAMAT BELAJAR