Teknik Encoding dan Modulasi

Teknik Encoding

Encoding atau penyandian yaitu sebuah proses yang digunakan untuk mengubah sinyal ke dalam bentuk yang dioptimasi untuk keperluan transmisi data atau penyimpanan data

Kombinasi Data Digital & Analog

• Data digital ke sinyal digital
• Data digital ke sinyal analog
• Data analog ke sinyal digital
• Data analog ke sinyal analog

Istilah Komunikasi Data

1. Unipolar
2. Polar
3. Rate Data
4. Durasi atau panjang bit
5. Rate Modulasi
6. Mark dan Space

Teknik Pengkodean

1. Nonreturn To Zero (NRZ)

Nonreturn-to-Zero-Level (NRZ-L) yaitu suatu kode dimana tegangan negatif dipakai untuk mewakili suatu binary dan tegangan positif dipakai untuk mewakili binary lainnya. Nonreturn to Zero Inverted (NRZI) yaitu suatu kode dimana suatu transisi (low ke high atau high ke low) pada awal suatu bit time akan dikenal sebagai binary '1' untuk bit time tersebut; tidak ada transisi berarti binary '0'.

2. Multilevel Binary

Bipolar-AMI yaitu suatu kode dimana binary '0' diwakili dengan tidak adanya line sinyal dan binary '1' diwakili oleh suatu pulsa positif atau negatif yang menggunakan lebih dari dua level sinyal. Pseudoternary yaitu suatu kode dimana binary '1' diwakili oleh ketiadaan line sinyal dan binary '0' oleh pergantian pulsa-pulsa positif dan negatif.

3. Biphase

Manchester adalah suatu kode dimana terdapat suatu transisi pada setengah dari periode. Tiap bit : transisi low – high mewakili “1” dan high – low mewakili “0”. Differential manchester adalah suatu kode dimana binary “0” diwakilkan oleh adanya transisi pada awal periode suatu bit dan binary “1” diwakili oleh ketiadaan transisi di awal periode suatu bit.

4.Modulation rate 

Modulation rate adalah kecepatan dimana elemen-elemen sinyal terbentuk.

5. Teknik scrambling

Serangkaian level tegangan yang tetap pada line digantikan dengan serangkaian pengisi yang akan melengkapi transisi yang cukup untuk clock receiver mempertahankan synchronisasi

6. Bipolar with 8-Zeros Substitution (B8ZS)

Oktaf dari 0 muncul dan pulsa voltase terakhir positif maka dihasilkan 8 nol oktaf yang ditandai dengan 000+-0-+. Oktaf dari nol muncul dan pulsa voltase terakhir negatif maka dihasilkan 8 nol oktaf yang ditandai dengan 000-+0+-

7. High-density bipolar-3 zeros (HDB3 )

Suatu kode yang menggantikan string-string dari 4 nol dengan rangkaian yang terdapat satu atau dua pulsa atau biasa disebut kode violation.

Modulasi

Modulasi adalah menumpangkan frekuensi sinyal informasi pada suatu frekuensi pembawa (carrier) yang mempunyai frekuensi lebih tinggi dari sinyal informasi, dan sesuai dengan media transmisi tempat sinyal akan dikirimkan.

Tujuan Modulasi

• Memudahkan proses radiasi pada kanal komunikasi berupa udara,diperlukan antena untuk proses pemancaran/radiasi dan penerimaan sinyal.
• Untuk memungkinkan multiplexing
• Mengatasi keterbatasan peralatan pembuatan peralatan pengolahan sinyal
• Pembagian frekuensi Modulasi memungkinkan beberapa stasiun radio dan televisi

Fungsi Modulasi

• Sinyal informasi biasanya memiliki spektrum yang rendah dan rentan untuk terganggu oleh noise. Sedangkan pada transmisi dibutuhkan sinyal yang memiliki spektrum tinggi dan dibutuhkan modulasi untuk memindahkan posisi spektrum dari sinyal data, dari pita spectrum yang rendah ke spektrum yang jauh lebih tinggi

Macam-macam Modulasi

1. Amplitude Modulation (AM)

Modulasi frekuensi pembawa atau carrier diubah amplitudonya sesuai dengan sinyal informasi yang akan dikirimkan. setelah sinyal dimodulasi, maka terdapat dua bentuk gelombang sinyal baseband pada gelombang AM yang disebut dengan band sisi atas dan sisi bawah (upper and lower sideband). Sebagian besar daya dari sinyal modulasi berada pada gelombang pembawanya, sedangkan sinyal informasi hanya berada pada sidebandnya. Hal inilah yang menyebabkan gelombang AM sangat tidak efisien. Bentuk gelombang AM disebut juga modulasi DSBSC (Double Sideband Suppressed Carrier).

2. Frequency Modulation (FM)

Modulasi frekuensi adalah proses dimana frekuensi gelombang carrier diubah-ubah mengacu pada amplitudo sinyal pemodulasi, yaitu dengan cara menyelipkan sinyal informasi pada gelombang carrier. modulasi frekuensi sinyal informasi mengubah-ubah frekuensi gelombang pembawa, sedangkan amplitudanya konstan selama proses modulasi.

3. Phase Modulation

Modulasi  ini  sinyal  informasi  mengubah-ubah  fasa  gelombang  pembawa.   Besar perubahan fasa sebanding dengan amplituda sesaat sinyal pemodulasi.

Modulasi Digital

• Amplitude Shift Keying (ASK)
• Frequency Shift Keying (FSK)
• Phase Shift Keying (PSK)

Perubahan Sinyal Digital 

• Amplitude shift keying (ASK)
• Frequency shift keying (FSK)
• Phase shift keying (PSK)
• 4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM)
• Quadrature Phase ShiftKeying (QPSK)
• Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

Transmisi Data, Error Detecting & Sinyal Data

Transmisi data 
Merupakan proses untuk melakukan pengiriman data dari salah satu sumber data ke penerima data menggunakan komputer / media elektronik. Faktor keberhasilan dari Transmisi data bergantung pada

• Kualitas signal yang ditransmisikan
• Karakter media transmisi

Media Transmisi
Media transmisi dibagi menjadi 8 :

1. Kawat terbuka / open wire
2. Kabel jalin ganda / twisted pair cable

Terdiri dari dua isolasi kawat tembaga yang diatur dalam suatu spiral yang terlindungi. Fungsi dari gulungan ini yakni untuk meminimalisir terjadinya interferensi antar kabel. Biasanya dipakai pada sistem telephone, untuk jarak yang jauh dengan data rate 4 Mbps atau lebih.

3. Kabel coaxial

Terdiri dari konduktor cilinder rongga luar yang mengelilingi suatu kawat konduktor tunggal, kedua konduktor dipisahkan oleh bahan isolasi. Biasanya dipakai untuk menghubungkan transmisi telephone dan televisi jarak jauh.

4. Fiber Optik / Serat Optik

Merupakan medium fleksibel tipis yang mampu menghantarkan sinar ray. Bahan untuk membuat serat optik ini adalah kaca dan plastik. Digunakan untuk local loops, local area networks. Kabel jenis ini merupakan yang paling baik karena tahan akan cuaca dan keadaan alam.

5. Mikrowave / gelombang mikro

Gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency, SHF). Menggunakan gedung-gedung relay microwave yang diseri dan point to point, microwave yang dirangkai bersamaan pada antena parabolik. Dipakai untuk telekomunikasi jarak jauh, transmisi suara dan televisi.

6. Transmisi satelit 

Stasiun relay microwave yang digunakan untuk merangkai dua atau lebih transmitter / receiver dari ground-based microwave. Memakai teknologi DBS (Direct Broadcast Sattelite) dimana sinyal video dari satelit ditransmisikan langsung ke rumah-rumah, transmisi telepon jarak jauh dll. Sistem transmisi ini juga digunakan VSAT (Very Small Aperture Terminal)  pada gerai ATM.

7. Infra red / sinyal infra merah

8. Gelombang radio

Teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Gelombang ini merambat lewat udara, dan bisa juga merambat lewat ruang angkasa yang hampa udara, karena gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut.

Terminologi Transmisi Data

• Point to Point, direct link antara dua device, dan hanya 2 peralatan sama-sama memakai media.
• Multipoint, konfigurasi multipoint dimana dapat lebih dari dua device pada medium yang sama.

Model Transmisi Data

1. Transmisi Serial, data dikirimkan bit per bit melewati channel komunikasi yang telah dipilih. 
2. Transmisi Paralel, data dikirim sekaligus melalui channel komunikasi, sehingga kecepatan penyaluran data tinggi, namun disamping itu karakteristik channel juga harus baik 

Mode Transmisi

Asinkron

Pengiriman data setiap karakter, sehingga penerima harus melakukan sinkronisasi agar bit data yang dikirim dapat diterima dengan benar. 

Sinkron

Pengiriman dilakukan per-blok data, Pengirim dan penerima bekerja sama, karena sinkronisasi dilakukan dengan mengirimkan pola data tertentu (karakter sinkronisasi) antara pengirim dan penerima.

Deteksi Error

adalah proses pelacakan kesalahan yang dilakukan pada saat data berada dalam protes transmisi. Kesalahan terjadi karena perubahan satu bit atau lebih dari satu bit (burst error) yang tidak direncanakan.

Parity check

• Even parity, metode ini digunakan pada transmisi data secara asynchronous, metode ini sebelum paket data dikirim, setiap paket data di cek apakah jumlah ‘1’ berjumlah ganjil atau genap, jika paket data berjumlah genap maka bit parity akan tetap 0 sedangkan jika jumlah ‘1’ ganjil maka bit parity akan menjadi 1 sehingga jumlah bit menjadi genap.
• Odd parity, metode ini digunakan pada transmisi data secara synchronous, metode ini sebelum paket data dikirim, setiap paket data di cek apakah jumlah ‘1’ berjumlah ganjil atau genap, jika paket data berjumlah genap maka bit parity akan menjadi 1 sehingga jumlah bit ‘1’ menjadi ganjil  sedangkan jika jumlah ‘1’ sudah ganjil maka bit parity akan tetap menjadi 0.

Checksum

Metode checksum, pengecekan dilakukan dengan melakukan penjumlahan pada sekumpulan data dan kemudian mengcomplement jumlah tersebut, kemudian hasil complement tersebut/checksum ditambahkan pada data sebagai sebuah karakter.

Cyclic Redudancy  Check (CRC)

Teknik CRC ini adalah jenis pengkodean yang dikenal dengan pengkodean Cyclic. Dalam metode pengkodean CRC terdapat 3 parameter utama yaitu:

• Pesan data sebagaimana halnya pada pengkodean blok linier panjang dari pesan data disimbolkan sebagai k bit 
• Bit tambahan (redudancy bit) dengan panjang m bit,panjang m=nk.
• Generator yang akan digunakan sebagai acuan baik bagi sisi pengirim maupun sisi penerima,panjang generator disimbolkan sebagai g,dengan panjang g=m+1 bit. 

Kode Hamming

Kerusakan data yang diterima oleh terminal penerima (receiver) dalam sistem komunikasi data sering terjadi, hal ini disebabkan oleh adanya interferensi sinyal luar yang masuk ke dalam jalur komunikasi.

Sinyal Data

Data

Data adalah komponen yang mengandung suatu informasi yang akan ditransmisikan. Data dibagi menjadi 2 yaitu :

• Data analog, data dalam bentuk gelombang kontinyu dalam beberapa interval.
• Data digital, data yang memiliki nilai-nilai yang berlainan dan memiliki ciri-ciri tersendiri.

Komunikasi Data

Komunikasi Data merupakan gabungan dua teknik yang berbeda yakni perpaduan Teknik Komunikasi dan Pengolahan Data. Komunikasi umum antar manusia dan Komunikasi data antar komputer atau perangkat digital. Komunikasi disini adalah berupa pengiriman data yang berbentuk digital bit 0 dan 1. Transmisi suara (Analog) juga dapat dijadikan transmisi data jika diubah menjadi bentuk digital

Faktor penting Komunikasi Data

1. Jumlah dan lokasi pemrosesan data
2. Jumlah dan lokasi terminal (remote)
3. Tipe transaksi
4. Kepadatan lalu lintas tiap tipe transaksi
5. Prioritas informasi yang disalurkan
6. Pola lalu lintas
7. Performa sistem yang digunakan
8. Revenue yang mungkin didapat

Sistem komunikasi membutuhkan standar protokol, agar setiap perangkat / vendor yang berbeda dapat berinteraksi dengan baik. Dengan hal ini kompatibilitas antara dua perangkat terjamin dan bisa digunakan meski memiliki kemampuan yang berbeda-beda.

Model Komunikasi

1. Sumber data untuk ditransmisikan
2. Pemancar, mengubah data menjadi sinyal yang dapat dipancarkan
3. Sistem Transmisi sebagai pembawa data
4. Penerima, mengubah sinya yang diterima menjadi data
5. Tujuan, sebagai tempat pengambilan data

Tugas Komunikasi

• Pemanfaatan sitem transmisi
• Interfacing
• Generasi sinyal
• Sinkronisasi
• Pertukaran manajemen
• Koreksi dan deteksi error
• Flow control
• Pengalamatan
• Routing
• Recovery
• Format pesan
• Keamanan
• Manajemen jaringan

Elemen Komunikasi Data

Sumber data adalah yang mengirimkan informasi dan menempatkannya pada transmitter. Kemudian dilakukan proses pengiriman data dari satu sumber ke penerima. Alat yang menerima data yang dikirimkan sumber informasi disebut receiver.

Kendala Komunikasi data

• Waktu tanggap sistem dipengaruhi oleh ukuran kecepatan sistem
• Troughput, ukuran beban dari sistem
• Faktor manusia yang menentukan lancar tidaknya suatu sistem

Jenis Komunikasi data

• Simplex
• Half Duplex
• Full Duplex

Bentuk Sistem Komunikasi

• Sistem komunikasi offline suatu sistem pengiriman data melalui fasilitas komunikasi dari suatu lokasi ke pusat pengolahan data, namun data yang dikirim tidak langsung diproses oleh CPU.
• Realtime System, sistem pengolahan data kecepatan tinggi
• Batch Processing System, sistem pengolahan data dengan pola pengelompokan
• Timesharing System, pengolahan data secara bergantian menurut waktu
• Distributed Data Processing System, sistem komputer secara terpisah pada setiap wilayah
• Sistem komunikasi online, data yang dikirim melalui terminal dapat langsung diolah oleh komputer pusat

Jaringan Komunikasi Data
Jaringan Komputer adalah sekumpulan komputer yang terhubung untuk saling dapat berkomunikasi dengan tujuan membagi sumber daya. Agar jaringan dapat berjalan, maka dibutuhkan aturan atau protokol yang mengatur komunikasi layanan secara umum untuk seluruh sistem jaringan.

Klasifikasi Jaringan Komputer
Local Area Network (LAN)

Jaringan komputer yang mencakup wilayah kecil seperti jaringan kampus, gedung, kantor, rumah dll.

Metropolitan Area Network (MAN)

Jaringan komputer dalam suatu kota dengan transfer data berkecepatan tinggi yang menghubungkan lokasi seperti kampus, perkantoran, pemerintahan, dsb.

Wide Area Network (WAN)

Jaringan komputer yang mencakup area yang besar seperti jaringan antar wilayah, negara, bahkan dunia yang membutuhkan router dan saluran komunikasi publik (internet).