DASAR KOMUNIKASI DATA

M. HusniTeknik Informatika FTIF ITS

Barka satyaSTMIK AMIKOM

DASAR KOMUNIKASI DATA

Data : sesuatu yang bisa diolah menjadi informasi

• Data analog - mempunyai nilai kontinyu untuk interval tertentuContoh : data suara, gambar, dan sensor

• Data digital - mempunyai nilai diskritContoh: data biner (komputer), teks(ASCII)

Sinyal: gelombang listrik dan elektromagnetis untuk encoding data.

• Sinyal analog: gelombang elektromagnetis kontinyu

• Sinyal dijital: pulsa tegangan, positip=1, negatif=0.

Transmisi: cara pengiriman data melalui propagasi gelombang sinyal pada media transmisi.

Dasar Teori• Representasi Sinyal• Sinyal sebagai fungsi waktu f(t)• Sinyal periodik dan aperiodik• Karakteristik sinyal periodik:

– amplitudo– frekwensi– fase

Analisa Fourier• Ide Dasar

– Fungsi periodik dapat diwakili oleh sejumlah fungsi sinusoida

– harmonik berhubungan erat dengan transmisi gelombang dalam suatu media

• Bandwidth dan data rateTransmisi• komunikasi data melalui propagasi dan

pengolahan sinyal

• Terdapat dua komponen : data yang ditumpangkan dan media transmisinya.

Transmisi Analog• Dapat berupa data analog atau data digital• Menggunakan amplifier untuk memperbaiki

kwalitas.• Kelemahan : noise juga diperkuat oleh

amplifier, kritis untuk data digital.Transmisi Digital• Dapat berupa data analog atau data digital

• Menggunakan repeater untuk mendapatkan kembali sinyal digital

• Bentuk sinyal penting untuk diketahui. Misalnya bagaimana repeater mendapatkan kembali sinyal

• Masa depannya cerah. Karena teknologi VLSI, sirkit digital menjadi sangat murah. Berbeda dengan komponen analog.

• Sinyal dapat diperbaiki lebih sempurna untuk jarak jauh.

• TDM lebih murah dibanding FDM

• Teknik enkripsi dan keamanan data mudah diterapkan pada sinyal digital

• Keluwesan untuk menggabungkan berbagai data : suara, gambar, dll.

Media Transmisi(1)Twisted pair:• pasangan kabel tembaga (tebal 1 mm)• kabel sengaja di-twisted untuk mengurangi interferensi• digunakan oleh transmisi analog dan dijital• maksimum arus data (rate) 4 Mbps• membutuhkan repeater (setiap 2 atau 3 km) untuk dijital• membutuhkan amplifier (setiap 5 atau 6 km) untuk

analog

Media Transmisi(2)Baseband coaxial• kabel 50 ohm untuk transmisi dijital• arus data 10 Mbps untuk panjang 1 km• sering digunakan pada jaringan lokal• Sederhana, mudah dan ekonomis (interface)

Broadband coaxial• kabel 75 ohm• transmisi analog• perlu amplifier, sinyal pada satu arah• potensial untuk mempunyai berapa kanal• mahal dan lebih rumit pema.sangannya

Media Transmisi(3)

Fiber Optik• sangat tipis (2 - 125 um)• mengirimkan pulsa gelombang cahaya dalam satu

arah• bandwidth lebar• lebih ringan dan rendah peredamarnya (attenuasi)• kebal terhadap intexferensi gelombang E.M

Media Transmisi(4)

Komputer dan Komunikasi Data•Hubungan komputer dengan media fisik melalui controller•Bandwidth :

– RS-232C : sampai 19.2 Kbps– Sirki.t-sewa: sampai 256 Kbps– Twisted pair: sampai 1 Mbps– Kabel Coaxial: sampai 10 Mbps– Optik Fiber: sampai 100 Mbps

•Kapsitas pengolahan :– UART : CPU melakukan interrupt untuk setiap input.– karakter atau baris (perlu DMA)– Prosesor Komunikasi: melakukan transmisi data sampai– pada tingkat lapisan data-link .

Komputer dan Komunikasi Data(2)

• Metode Transmisi–Pengiriman parallel–Pengiriman serial

• Modus Transmisi–Transmisi Asinkron–Transmisi Sinkron

• Jenis Encoding

Transmisi Parallel dan Serial• Transmisi Parallel

– Mengirimkan n bits pada satu saat (n > 1)– Bandwith tinggi– Biaya kabel agak mahal– Baik untuk jarak pendek– Umumnya tidak digunakan untuk hubungan antar

komputer• Transmisi Serial

– Mengirimkan setiap bit secara bemrutan– Pengelompokan bit dengan menambahkan bit kontrol– Paling umum digunakan untuk komunikasi antar-

komputer

Transmisi Parallel dan Serial(2)

• Sinkronisasi pengirim dan penerima–Sepakat dalam bit, karakter atau frame–Sinkronisasi bit : penerima harus mengetahui

baud-rate (menentukan lamanya pulsa setiap bit)–Sinkronisasi karakter: penerima mendeteksi awal

dan akhir setiap karakter yang dikirimkan–Sinkronisasi frame: penerima mengetahui awal

dam akhir Frame

Modus Transmisi• Transmisi Asinkron

–Kirim satu karakter pada suatu saat–Digunakan untuk komunikasi komputer dan terminal–Pengiriman setiap karakter terdiri :

• bit awal (start bit)• 5- 8 bits data (biasanya 7 bits)• pilihan untuk bit paritas• atau 2 bit akhir (stop bits) : level 1 -> kanal idle

• Overhead setiap karakter: 2 atau 3 bits per 8-bit data• Sinkronisasi bit: penerima melakukan pengambilan pada

tengah bit

Modus Transmisi(2)

• Karakter sinkronisasi: transisi keadaan setiap kanal idle ke 0 (mulai transmisi)

• Tidak ada clock yang umum, tapi harus sama baud-rate• Handal sampai 19.2 Kbps• Kemungkinan kesalahan (umum)

–parity error– framing error: stop bit hilang–overxun: respond penerima terlalu lambat

• Flow control: sinyal khusus, XON/XOFF, window• Contoh: Serial (COMl:) dari PC

Transmisi Sinkron• Ide Dasar :

–clock pada kedua pihak harus disinkronisasi–kirim setiap frame pada satu saat, karakter dikirimkan– tanpa selang–sinkronisasi dicapai dengan menggunakan self clocking–cepat (overhead berkurang)

• Digunakan pada komunikasz dengan bandwidth tinggi (misal : LAN)

• Sinkronisasi bit : menggunakan clock yan g sama (self- clocking)

• Sinkronisasi byte: tunggu sampai ada karakter khusus tanda awal (DLE STX)

Transmisi Sinkron(2)• Sinkronisasi frame : deteksi karakter khusus (SYN) atau string bits (Flag)

• Error Control: metode paritas baik untuk frame yang pendek, perlu metode yang lebih rumit untuk frame besar (mis. cyclic rudundancy check atau CRC)

• Flow Control: menggunakan window atau buffer

Transmisi Sinkron: Orientasi Bit• Frame terdiri dari. bit-stream (tidak harus kelipatan 8)• Sinkronisasi frame dilakukan dengan memberikan kode khusus tanda awal dan al~hir sebuah frame (misal 01111110)

•Bagaimana cara membedakan kode kontrol dan data ? > Bit Stuffing

–Pengirim: sisipkan sebuah bit-0 setiap lima bit-1 yang berurutan dari data

–Penerima: ji.ka ada bit-1 setelah lima bit-1 yang berurutan, berarti. kode control; jika tidak hilangkan bit-0 sesudah menerima lima bit-1 tersebut

Transmisi Sinkron: Orientasi Byte

•Setiap frame terdiri dari sejumlah bytes•Format dasar frame :•SYN SYN DLE STX .:.........DLE ETX

–Sinkronisasi frame dicapai dengan menyisipkan sejumlah SYN diantara frame

–DLE (data link escape) STX (start of text)–DLE ETX (end of text)

•Bagaimana cara membedakan control byte dari data ? - >Byte stuffing

–Menggunakan 2 karakter untuk representasi satu control byte, karakter pertama adalah DLE

Manchester Encodding•Setiap periode bit di-identifikasi dengan transisi awal bit dan transisi tengah-bit, ==> [S, M]

– LH : transisi low-to-high– HL : transisi high-to-low– - : tidak ada transisi– # : LH atau HL

• Data 0 : [#, LH]• Data 1 : [#, HL]• Awal transisi bit tergantung data•Tengah transisi bit berguna untuk sebagai self-clockingdan data• Contoh: Ehternet

– Kanal idle: tidak ada transisi fengah-bit– SYN: 1.01010 ......1010, 56-bit untuk sinkronisasi clock– Awal frame: 10101011– Akhir frame: kanal idle

Differential Manchester Encoding•Notasi [S,M]

– T : transisi.– : tidak ada transisi

•Data 0 : [T,T]•Data 1 : [- ,T]• Transisi tengah-bit digunakan untuk self clocking•Transisi awal-bit mewakili data•Digunakan oleh token-passing dan token ring

10 1 0 11 0 0 0