komunikasi data -- pak eko

1

Interface Komunikasi Data – pertemuan 5, +5, 6

• Tipe-tipe sinyal

Beberapa tipe sinyal yang digunakan dalam komunikasi data

Sumber sinyal

• Sumber redaman dan distorsi

Beberapa tipe redaman dan distorsi

Pengaruh redaman dan distorsi pada sinyal

Komunikasi Data

2

• Dua DTE yang saling berdekatan; menggunakan mode bit rate; menggunakan saluran dua kabel dan rangkaian interface sederhana; mengubah level sinyal dalam perangkat ke level yang compatible dengan kabel yang terkoneksi

• Ketika DTE yang terpisah jauh ; diperlukan saluran yang mampu memberikan layanan2 telekomunikasi; sinyal dirubah menjadi analog; menggunakan modem

Signal Types

3

V.28

• Modem; interface standar;jumlah dan fungsi sinyal elektrik, ukuran fisik plug dan soketnya, dan konfigurasi pin

• contoh: interface EIA-232D atau interface V.24

• Level2 dari sinyal eketrik untuk diatas didefinisikan pada Rec. V.28

• Tengangan sinyal simetrik thd ground; +3 utk 0, -3 utk 1

Signal Types

4

V.28

• Rangkaian transmitter; sinyal tegangan rendah (equipment) ke tegangan tinggi (saluran transmisi)

• Receiver; sebaliknya

• Rankaian interface; line drivers dan line receivers ;berfunsi mengkonversi sinyal

• Kurang dari 15 m, bitrate 20 kbps

Signal Types

5

20mA current loop

• Menggunakan sinyal arus listrik

• Memperbaikaiki jangkauan komunikasi

• Lebih tahan terhadap external noise (common-mode noise) ; menggunakan sepasang kawat untuk masing-masing sinyal

• 1km, mode bit rate

Signal Types

6

RS-422A/V.11

• Memperbaiki jangkauan dan bit rate

• They use a twisted-pair cable and a pair of differential (also referred as balanced or double-ended) transmitter and receiver circuits.

• Menggunakan kabel TP dan rangakaian differential transmitter dan receiver

• Memproduksi sinyal kembar (twin signal)

Signal Types

7

RS-422A/V.11

Signal Types

Signal type Length (m)Maximum transmission rate

(kbps)

10 100,000100 10,000

1000 1,00010 1,000,000

100 100,0001000 10,000

10 10,000,000100 1,000,000

1000 100,000

RS-423A/V.10

RS-422A/V.11 (unterminated)

RS-422A/V.11 (terminated)

8

Coaxial cable signals

• Dua macam mode:

– Baseband mode

Bandwidth digunakan untuk kanal single bit rate; 10 Mbps atau lebih

– Broadband mode

Bandwidth dibagi menjadi beberapa subkanal dengan BW lebih rendah

• Sering utk konfigurasi point-to-point, multipoint (TDM atau FDM)

Signal Types

9

Optical fiber signals

• Digunakan point-to-point, baseband dan broadband digunakan sekaligus dalam satu link

Satellite and radio

• Beberapa kontrol akses yg digunakan:

– Random access; semua station berkompetisi berebut kanal transmisi secara acak

– Fixed assignment; TDM DAN FDM ke groun station ditentukan lebih dulu

– Demand assignment; request kapasitas kanal terlebih dahulu

Signal Types

10

Efek redaman pada sinyal di media transmisi;

• Attenuation

• Limited bandwidth

• Delay distortion

• Noise

Attenuation & Distortion

11

Attenuation

• Redaman sinyal; pengurangan amplitudo

• Diperlukan setting panjang kabel yang sesuai

• Diperlukan amplifier atau repeater untuk jangkauan yang lebih jauh

• Redaman sinyal adalah fungsi frekuensi

• Penyelesaian; amplifier pada variasi frekuensi, equalizer


12


Attenuation

• Redaman dan penguatan ; decibels (dB)

dBlog10nAttenuatio2

110 P

P

dBlog10ionAmplificat1

210 P

P

P1 = daya sinyal yg dikirim, dan P2 daya yang diterima; watts.

13


Attenuation

• Satu elemen sinyal dapat dikodekan lebih dari satu bit biner; contoh utk lewat PSTN yang BW-nya terbatas diperlukan lebih dari dua sinyal level

• M = banyaknya sinyal, jumlah bit per elemen sinyal m:

Mm 2log

• Kecepatan perubahan sinyal = signaling rate (Rs); baud.

MRR s 2log

14


Limited bandwidth

• Beberapa kanal komunikasi/media transmisi menspesifikasikan pita frekuensi sinyal sinus yang dikirimkan dengan asumsi tidak ada redaman

• Diperlukan menghitung efek BW kanal pda data yg ditransmisikan

• From the fourier analysis, it is known that any periodic binary sequence is made up of an infinite series of sinusoidal signals including the fundamental frequency component, f0, and its harmonic components.

• Dengan menggunaka analisa Forier dpt diketahui urutan periodik dari biner-nya yang dibuat dari seumlah sinyal sinus tak berhingga, f0, dan harmonik nya

15


Limited bandwidth

• Mkasimum transfer rate dari kanal tanpa rugi-rugi C, diberikan oleh Nyquist sbb:

W = BW kanal Hz, M = jumlah level per sinyal

MWC 2log2

16


17


Limited bandwidth

• Ada 3 macam kecepatan: signaling rate, bit rate, dan data rate;

• Durasi bit = Tb (in sec.), bit rate = R (in bps), maka bandwidth efficiency kanal transmisi, B, ditampilkan dengan R/W, dapat diturunkan sbb

1-Hz bps 1

bs WTWT

m

W

RB

18

Delay distortion

• When a digital signal is transmitted, the various frequency components making up the signal arrive at the receiver with varying delays. This results in delay distortion of the received signal

• Komunikasi digital; variasi komponen frekuensi variasi delay =delay distorsi pd penerima

• The amount of distortion increases as the bit rate of the transmitted data increases, since some of the frequency components associated with each bit transition are delayed and start to interfere with the frequency components associated with a later bit

• Bit rate naik >> distorsi naik ada interferensi dari komponen frekuensi sebelumnya = intersymbol interference,


19


Noise

• Line noise level, gangguan acak bahkan saat tidak ada sinyal

• Signal-to-noise ratio (SNR) adalah rasio daya rata2 sinyal diterima S, daya noise N; decibels:

dB

N

SSNR 10log10

20


Noise

• Shannon-Hartley law = teori kecepatan maksimum data dari kanal transmisi dari SNR yang diberikan

C = information (data) rate [bps], W = Bandwith kanal [Hz], S = daya rata2 sinya [watts] dan N daya random noise [watts]

bps

N

SWC 1log2

21

Noise examples:

• Near-end crosstalk (NEXT) atau self-crosstalk, disebutkan oleh sinyal output yang kuat yang menginterferensi sinyal lemah pada input

• Impulse noise, disebabkan oleh impulse energi listrik eksternal

• Thermal noise, disebabkan sifat atom dari material, dikenal white noise

• dalam praktek minimum bit error rate ratio


22


Noise

• Energi per bit dari sebuah sinyal, Eb :

S = daya sinyal [watts] and Tb = time period utk 1 bit [seconds], R kecepatan transmisi datasama dgn 1/T

• noise power density [watts Hz-1], level dari (thermal) noise dalam bandwidth 1 Hz dalam saluran transmisi:

k = kostanta Boltzmann (1.3803 x 10-23 joule K-1) and T = temperatur [K]

second]-[watt [joules] R

SSTE bb

]Hz[watt -1kTN 0

23


Noise

• Efek noise, sebuah rasio noise energi per Hz, N0 :

dalam decibels:

kTR

S

NR

S

N

Eb 00

kT[dB] 10100

log10log10

R

S

N

Eb

24


Noise

• Karena N0 = noise power density [watts Hz-1] dan kanal bandwidth = W [Hz], noise power sinyal yg diterima N ;N = W N0 then

• Dlm decibels:

R

W

N

S

N

Eb 0

RWN

S

N

Eb101010

0

log10log10log10

[dB]


Amplitude Shift Keying (ASK)


How ASK work


Frequency Modulation


Frequency Shift Keying (FSK)

29

Interface Komunikasi Data – pertemuan 6

• Delay propagasi

Pengaruhnya pada sinyal

• Standar interface lapisan fisik

Standar yang digunakan untuk menghubungkan peralatan komunikasi

Komunikasi Data

30

Propagation delay

• Transmission propagation delay, Tp sangat tergantung jenis media

• Round-trip delay

• Transmission delay, Tx , waktu yang dibutuhkan utk transmisi frame pd link bit rate

31

Propagation delay

[bps] saluran kecepatan

ikan ditransmis ygbit jumlah

dan

[m/s] rambat kecepatan

[m] saluran panjang

R

NT

V

ST

T

Ta

x

p

x

p

• If a < 1: the round trip delay is determined primarily by the transmission delay

• If a = 1: both delays have equal effect

• If a > 1: the propagation delay dominates

32

Physical layer interface standards

• Standar yg menetapkan: sinyal untuk kontrol timing transfer data

• RS232 – koneksi antar DTE (Data Terminal Equipment) ke DCE (Data Communication Equipment) :

– DTE ; computer, printer

– DCE : modem

Interface Interface

DTE DCE DTEDCE

Network

33


• The RS232 standard defines:

– Mekanik; ukuran konektor, dll

– Electrical : tegangan utk kode 0 dan 1

– Functional : format data, timing

– Procedural : bagaimana kontrol dari fungsi2 yang ada

• RS232/V.24 Interface: klasik utk

• DTE/DCE ; 25-pin plug dan socket. semua komputer mempunyai paling tdk secara virtual RS232-compatible serial I/O port (umumnya dikenal dgn serial port)

34


Other interfaces:

• RS449/422/423: didesain oleh EIA utk menggantikan RS232; tdk sukses.

• X.21: a CCITT (ITU) specification didesain utk koneksikan DTE equipment langsung ke saluran digital public.

• V.35: ITU merupakan varian RS449

komunikasi data -- pak eko

Documents