Jaringan Komputer Transmisi Data

Terminologi (1)—Elemen dasar transmisi zTransmitter zReceiver zMedia Transmisi yGuided media xContoh; Kabel : Coaxial, twisted pair, serat optik yUnguided media xContoh; udara, air, ruang hampa

Terminologi (2)– Topologi dasar zPoint-to-point yTermasuk hubungan langsung yHanya 2 alat yang menggunakan jalur hubungan zMulti-point yLebih dari 2 alat yang menggunakan jalur hubungan

Terminologi (3)– sistem transmisi zSimplex ySatu arah xContoh; Televisi zHalf duplex yDua arah, tetapi hanya satu arah pada satu waktu xContoh; Radio polisi zFull duplex yDua arah pada waktu bersamaan xContoh; Telepon

Frekuensi, Spektrum dan Bandwidth zKonsep domain Waktu ySinyal Kontinu xBentuk bervariasi yang mulus dengan berjalannya waktu ySinyal Diskret xBerada pada tingkat konstan tertentu kemudian berubah pada tingkat konstan yang lain ySinyal Periodik xMempunyai bentuk yang berulang dengan berjalannya waktu ySinyal Aperiodik xBentuk tidak berulang dengan berjalannya waktu

Sinyal Kontinu & Diskret

Sinyal Periodik

Gelombang Sinus zAmplitudo Puncak (A) ymaximum kuat sinyal yvolt zFrekuensi (f) yKecepatan perubahan sinyal yHertz (Hz) atau putaran per detik yPerioda = waktu untuk satu pengulangan (T) yT = 1/f zFase (  ) yPosisi Relatif dalam waktu

Berbagai Gelombang Sinus

Panjang Gelombang ( ) zJarak yang didapat dengan satu putaran zJarak antara dua titik yang bersesuaian dengan fase pada dua putaran yang berkesinambungan zAnggap kecepatan sinyal v = vT f = v yc = 3*10 8 mdt -1 (kecepatan cahaya pada ruang hampa)

Konsep Domain Frekuensi zSinyal biasanya dibentuk dari berbagai frekuensi zKomponennya adalah gelombang sinus zDapat dijelaskan (Analisis Fourier) bahwa setiap sinyal dibuat dari komponen gelombang sinus zDapat mencetak (plot) fungsi domain frekuensi

Penjumlahan komponen Frekuensi

Domain Frekuensi

Spektrum & Bandwidth zSpektrum yJangkauan frekuensi yang dikandung didalam sinyal ydaerah frekuensi yang dapat dimuati data zBandwidth absolut (Lebar spektrum) ySpeech Bandwidth 100Hz sampai 7kHz yTelephone Bandwidth 300Hz sampai 3400Hz yVideo Bandwidth 4MHz zBandwidth efektif ySering disebut bandwidth saja yPita sempit dari frekuensi yang mengandung energi zKomponen DC yKomponen frequensi nol

Spektrum Akustik (Analog)

Sinyal dengan Komponen DC

Data and Sinyal Sinyal sebagai pembawa data Biasanya menggunakan sinyal digital untuk data digital dan sinyal analog untuk data analog zBisa menggunakan sinyal analog untuk membawa data digital yModem zBisa menggunakan sinyal digital untuk membawa data analog yCompact Disc audio

Sinyal Analog membawa Data Analog dan Data Digital

Sinyal Digital membawa Data Analog dan Digital

Transmisi Analog zSinyal Analog ditransmisikan tanpa mengetahui isinya zBisa berupa data analog atau digital zTerjadi pelemahan (atenuasi) jika melebihi jarak yang ditentukan zMenggunakan amplifier untuk meningkatkan kuat sinyal zTapi juga bisa menaikkan “noise”

Transmisi Digital zSangat memperhatikan isi zIntegritas sinyal sangat dipengaruhi oleh “noise”, atenuasi dll. zMenggunakan Repeater zRepeater menerima sinyal zMeng-”Extract” bit pattern zMengirim ulang zAtenuasi bisa ditanggulangi z“Noise” tidak dikuatkan

Kelebihan Transmisi Digital zTeknologi Digital =  Teknologi LSI/VLSI yang murah zIntegritas Data yJarak yang lebih jauh bisa dilewatkan pada jalur dengan kualitas yang lebih rendah zPenggunaan Kapasitas Jalur yHigh bandwidth links economical yHigh degree of multiplexing easier with digital techniques zPengamanan dan Privasi =  Enkripsi zIntegrasi yDapat memperlakukan sama terhadap data analog dan digital

Transmission Impairments (pelemahan transmisi) zSinyal yang diterima bisa jadi berbeda dari sinyal yang dikirimkan zAnalog - degradasi kualitas sinyal zDigital - kesalahan bit zDisebabkan oleh yAtenuasi dan distorsi atenuasi yDelay distortion yNoise

Atenuasi (Pelemahan) zKuat Sinyal menurun dengan bertambahnya jarak zTergantung pada Media transmisinya zKuat sinyal yang diterima: yharus cukup untuk dideteksi yharus cukup lebih tinggi dibanding “noise” yang akan diterima tanpa kesalahan zAtenuasi merupakan suatu fungsi kenaikan dari frekuensi (semakin tinggi frekuensi semakin kecil atenuasinya).

Delay Distortion zTerjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda zKecepatan penjalaran (Propagasi) bervariasi terhadap frekuensinya

Noise (1) zSinyal tambahan yang masuk diantara transmitter dan receiver zThermal (suhu) yAkibat dari “thermal agitation” dari elektron yTersebar secara uniform yWhite noise zIntermodulation ySinyal yang merupakan penjumlahan dan pengurangan dari frekuensi aslinya yang menggunakan media bersama.

Noise (2) zCrosstalk ySuatu sinyal dari satu jalur yang diambil oleh jalur lain zImpulse yPulsa yang tidak beraturan atau spike (lonjakan) yContoh; Interferensi elektromagnetik eksternal yShort duration yAmplitudo yang tinggi

Kapasitas channel dibatasi oleh keadaan fisik dari medium transmisi atau dari dari sumber-sumber lainnya. Formula Nyquist : C = 2 W log 2 M dimana : C = kapasitas channel (bps) W = bandwidth dari channel (Hz) M = jumlah sinyal discrete atau level tegangan misal : bandwidth line telepon 3100 Hz dengan M=8, maka C = 6200 log 2 8 = bps Kapasitas Channel

Formula Claude Shannon, mempertimbangkan ratio sinyal terhadap noise (S/N) dinyatakan : semakin tinggi data rate, semakin tinggi pula error rate Persamaan Shannon : C = W log 2 (1 + S/N) misal : suatu channel dengan bandwidth 3100 Hz, dan ratio S/N suatu line 1000:1, maka C = 3100 log 2 (1+1000) = bps.

zKecepatan Data (Data rate) yDalam bit per detik (bit per second : bps) yRata-rata jumlah data dapat dikomunikasikan dalam satuan waktu. zBandwidth yDalam putaran per detik (cycle per second : cps) dari Hertz yDibatasi oleh transmitter dan media Data Rate dan Bandwidth

 To be continued