DASAR-DASAR KOMUNIKASI DATA

TRANSMISI DATA

KONSEP DAN TERMINOLOGI

Terminologi Transmisi

Transmisi data terjadi di antara transmitter dan receiver melalui beberapa

media transmisi. Media transmisi dapat digolongkan sebagai guided atau

unguided. Dengan guided media, gelombang dikendalikan sepanjang jalur fisik.

Contoh dari guided media adalah twisted pair, coaxial cabel, serta fiber

optik.Unguided media menyediakan alat untuk mentransmisikan gelombang-

gelombang elektromagnetik namun tidak mengendalikannya, contohnya adalah

perambatan (propagation) di udara, dan dilaut.

Media transmisi guided adalah ujung ke ujung bila ia menyediakan suatu

hubungan langsung di antara dua perangkat dan membagi media yang sama. Pada

sebuah bentuk multipoint guided, lebih dari dua perangkat membagi media yang

sama. Sebuah transmisi dapat berupa simplex, half duplex, atau full duplex.

Pada transmisi simplex, sinyal ditransmisikan hanya pada satu direction

(arah), satu station sebagai transmitter dan lainnya sebagai receiver. Pada operasi

half-duplex, kedua station dapat mentransmisikan, namun hanya satu station pada

saat yang sama. Sedangkan pada operasi full duplex, kedua station bisa

mentransmisikan secara bersamaan.

Frekuensi, Spektrum, dan Bandwidth

Sinyal merupakan suatu fungsi waktu, namun juga dapat diekspresikan

sebagai suatu fungsi frekuensi. Dimana, sinyal terdiri dari komponen-komponen

frekuensi yang berbeda. Pandangan frequency-domain dari suatu sinyal lebih

penting bagi suatu pemahaman mengenai transmisi data dibanding pandangan

time-domainnya.

Konsep Time-Domain

Sebuah sinyal elektromagnetik dapat berupa sinyal kontinu dan discrete.

Sinyal kontinu adalah sinyal dimana intensitasnya berubah-ubah dalam bentuk

halus sepanjang waktu. Dengan kata lain, tidak ada sinyal yang terputus atau

diskontinu.

Sedangkan sinyal discrete adalah sinyal dimana intensitasnya

mempertahankan level yang konstan selama beberapa periode waktu dan

kemudian berubah ke level konstan yang lain. Sinyal kontinu dapat

menggambarkan percakapan,dan sinyal discrete menggambarkan biner 1 dan 0.

Sinyal pendek yang paling sederhana adalah sinyal periodik, dimana pola

sinyal yang sama berulang setiap waktu. Secara matematik, sebuah sinyal s(t)

ditentukan sebagai :

s ( t+T ) = s(t) -∞ < t < + ∞

Dimana T konstan adalah periode sinyal (T merupakan nilai terendah yang

memenuhi persamaan). Sebaliknya, sebuah sinyal adalah aperiodik.

Gelombang sinus umum bisa dituliskan sebagai berikut :

s (t) = A sin ( 2 π ft + ф )

Gambar sinyal periodik :

Sine wave Square wave

Terdapat dua keterkaitan sederhana diantara dua gelombang sinus, yaitu

waktu dan jarak. Menentukan panjang gelombang (wavelength), λ dari suatu

sinyal saat jarak ditempati oleh suatu putaran tunggal atau menggunakan cara lain,

jarak diantara dua titik dari fase yang berhubungan dari dua putaran yang

berurutan. Anggap saja sinyal bergerak dengan kecepatan (velocity) ν. Kemudian

wavelength yang dihubungkan dengan periode sebagai : λ = ν.T. Ekuivalen

dengan, λf = ν.

Konsep Frequency-Domain

Sebuah sinyal elektromagnetik dibentuk dari beberapa frekuensi. Sebagai

contoh, sinyal

s (t) (4 / π ) x (sin(2πft) + (1/3) sin (2π(3f)t))

Spektrum sebuah sinyal adalah rentang frekuensi dimana sepktrum berada.

Bandwidth mutlak dari suatu sinyal adalah lebar spektrum. Bagaimanapun juga,

sebagian besar energi dalam sinyal ditahan kedalam band sempit dari f frekuensi

secara relatif. Band ini ditunjukkan sebagai effective bandwidth atau bandwidth

saja.

Hubungan antara Data Rate dan Bandwidth

Meskipun bentuk gelombang tertentu berisi frekuensi sepanjang jarak

yang sangat panjang, sebagaimana hal-hal praktis yang berkaitan dengan berbagai

sistem transmisi (transmitter plus media plus receiver) yang dipergunakan akan

mampu untuk mengakomodasikan hanya satu frekuensi band terbatas. Hal ini

sebaliknya membatasi data rate yang dapat dibawa sepanjang media transmisi.

Tentu saja, dapat pula ditunjukkan bahwa komponen-komponen frekuensi dari

gelombang persegi dengan amplitudo A dan –A dapat dinyatakan sebagai

berikut :

Jadi, bentuk gelombang ini memiliki komponen-komponen frekuensi yang

tidak terbatas dan oleh karena itu bandwidth yang tidak terbatas. Bagaimanapun

juga, puncak amplitudo dari komponen frekuensi kth, kf, hanyalah 1/k, jadi begitu

banyak dari energi didalam bentuk gelombang ini pada sebagian kecil dari

komponen-komponen frekuensi yang pertama.

Secara umum,suatu bentuk gelombang digital memiliki bandwidth yang

tidak terbatas. Bila kita berusaha untuk mentransmisikan bentuk gelombang ini

sebagai sebuah sinyal melewati media apapun, sistem transmisi akan membatasi

bandwidth yang dapat ditransmisikan. Lebih jauh, untuk suatu media tertentu,

semakin besar bandwidth yang ditransmisikan, semakin besar pula biayanya. Jadi,

dilain pihak, membatasi bandwidth akan menyebabkan terjadinya distorsi, yang

akan membuat penerjemah yang diterima sinyal menjadi lebih sulit. Bandwidth

yang senakin terbatas, distorsi-nya semakin besar, dan berarti pula semakin besar

error yang diterima reciever.

Jadi, ada keterkaitan langsung antara data rate dengan bandwidth: semakin

tinggi data rate sebuah sinyal, semakin besar pula bandwidth efektif-

nya.Dipandang dengan cara lain, semakin besar bandwidth sebuah sistem

transmisi,maka akan semakin tinggi data rate yang bisa ditransmisikan melalui

sistem tersebut.

TRANSMISI DATA DIGITAL DAN ANALOG

Dalam mentransmisikan data dari sumber ke tujuan, satu hal yang harus

dihubungkan dengan sifat data, arti fisik yang hakiki di pergunakan untuk

menyebarkan (propagate) data, dan pemrosesan atau penyetelan apa yang perlu

dilakukan sepanjang jalan untuk memastikan bahwa data yang diterima dapat

dimengerti dengan baik.

Secara kasar, istilah analog dapat disamakan dengan kontinu, sedangkan

digital dengan discrete.Dua istilah ini sering dipergunakan dalam komunikasi data

dan sedikitnya dalam tiga konteks :

Data

Sebagai entiti yang menyampaikan arti atau informasi. Konsep-konsep

mengenai data analog dan digital adalah :

1. Analog data (Data analog)

a. Menerima nilai yang terulang secara terus menerus dan kontinu dalam

beberapa interval.

b. Contoh yang paling dikenal dari analog data adalah audio; dimana

bentuk gelombang suara akustik, dapat dirasakan manusia secara

langsung.

c. Contoh umum lainnya mengenai analog data adalah video;

2. Digital data

a. Contoh yang paling dikenal dari digital data adalah teks atau karakter-

karakter.

b. Sementara tekstual data paling nyaman untuk manusia, tidak dapat

dalam bentuk karakter, disimpan dengan mudah atau ditransmisikan

melalui pengolahan data dan sistem komunikasi.Sistem semacam itu

dirancang untuk data biner.Jadi sejumlah kode telah direncanakan

dengan cara dimana karakter diwakili oleh sederatan bit.

Sinyal

Sinyal adalah tampilan data elektrik atau elektromagnetik. Pensinyalan

berarti penyebaran sinyal secara fisik melalui suatu media yang sesuai.

Dalam suatu sistem komunikasi, data disebarkan dari satu titik ke titik

yang lain melalui sebuah alat sinyal-sinyal elektrik.Sinyal dibagi 2 yaitu :

1. Sinyal analog

Merupakan aneka ragam gelombang elektromagnetik yang berlangsung

terus-menerus yang kemungkinan disebabkan lewat berbagai macam

media, tergantung pada spektrum.Contohnya : media kabel (wire),kabel

fiber optik dll.

2. Sinyal digital

Adalah suatu rangkaian voltase pulsa yang bisa ditransmisikan melalui

sebuah media kabel.Contohnya : suatu level voltase positif konstan

ditunjukkan sebagai biner 1 sedangkan level voltase negatif konstan

dengan biner 0.

Dalam hal akustik data (suara), data dapat ditampilkan secara langsung

melalui sebuah sinyal elektromagnetik yang menempati spektrum yang

sama.Standard spektrum untuk suatu channel suara adalah 300 sampai 3400 Hz.

Transmitter telepon mengubah sinyal suara akustik yang datang menjadi menjadi

sebuah sinyal elektromagnetik melewati range 300 sampai 3400 Hz.Sinyal ini

kemudian ditransmisikan melalui sistem telepon menuju receiver, yang

mereproduksinya sebagai suara akustik.

Data dan sinyal

1. Data analog

Merupakan suatu fungsi waktu dan menempati spektrum frekuensi

terbatas.Data semacam itu dapat ditampilkan melalui sinyal

elektromagnetik yang menempati spektrum yang sama.

2. Data digital

Dapat dibawa melalui signal digital, dengan level voltase yang berlainan

untuk setiap dua digit biner. Data digital juga dapat dibawa melalui sinyal-

sinyal analog dengan menggunakan sebuah modem

(modulator/demodulator). Modem mengubah suatu deretan pulsa voltase

biner (two-valued) menjadi suatu sinyal analog dengan cara menandai data

digital diatas frekuensi pembawa (carrier frequency). Sinyal yang

dihasilkan menempati spektrum frekuensi tertentu pada frekuensi

pembawa tersebut.Modem yang paling umum menampilkan data digital

dalam spektrum suara dan memungkinkan data tersebut disebarkan

melalui jalur telepon berderajat-suara biasa.Diujung saluran yang lain,

modem yang lain juga mendemodulasi sinyal untuk menghasilkan data

yang asli.

Transmisi

Transmisi adalah komunikasi data melalui penyebaran dan pemrosesan

sinyal-sinyal. Baik sinyal analog maupun sinyal digital dapat ditransmisikan

melalui media transmisi yang sesuai.Caranya, sinyal-sinyal ini diperlakukan

sebagai fungsi sistem transmisi.

1. Transmisi analog merupakan suatu alat untuk mentransmisikan sinyal-

sinyal analog tanpa memperhatikan isinya: sinyal bisa menampilkan data

analog (misalnya suara).

2. Transmisi digital berkaitan dengan muatan sinyal.suatu sinyal digital

dapat ditransmisikan hanya pada jarak tertentu sebelum atenuasi, derau,

dan gangguan yang lain membahayakan integritas data.

Yang diberikan oleh industri telekomunikasi dan pelanggangnya adalah

digital. Fasilitas-fasilitas telekomunikasi long-haul dan intra building beralih ke

transmisi digital dan bila mungkin teknik-teknik pensinyalan digital.Alasan-alasan

yang terpentingnya adalah sebagai berikut :

o Teknologi digital

Datangnya teknologi LSI (large Scale-integration) dan VSLI (very-large

scale integration) menyebabkan penurunan biaya dan ukuran digital

circuity.Peralatan yang analog tidak menunjukkan penurunan yang sama.

o Integritas data

Dengan menggunakan repeater daripada amplifier, efek derau dan

gangguan sinyal yang lain tidak menumpuk.Karena itu, sangatlah mungikn

mentransmisikan data pada jarak yang lebih jauh dan dengan kualitas lebih

rendah melalui peralatan digital sambil tetap mempertahankan integritas

data.

o Penggunaan kapasitas

Menjadi lebih ekonomis membangun jalur transmisi dengan bandwidth

yang sangat tinggi, termasuk channel satelit dan fiber optik.Derajat

multipel yang tinggi diperlukan agar kapasitas dapat digunakan dengan

efektif, dan hal itu lebih mudah dan lebih murah diperoleh dengan teknik

digital (time-division).

o Security (pengamanan) dan privacy (kerahasiaan)

Teknik-teknik encryption dapat diterapkan dengan mudah pada data digital

dan data analog yang didigitalkan.

o Integrasi

Dengan memperlakukan analog data dan digital data secara digital, semua

sinyal memiliki bentuk yang sama dan dapat diperlakukan dengan sama

pula.Karena itu skala ekonomik dan ketepatan waktu dapat dapat dicapai

melalui integrasi suara, video, dan digital data.

GANGGGUAN TRANSMISI

Dalam sistem komunikasi, sinyal yang diterima kemungkinan berbeda

dengan sinyal yang ditransmisikan dikarena adanya berbagai gangguan

transmisi.Bagi analog signal, gangguan ini dapat menurunkan kualitas sinyal.

Sedangkan bagi digital signal, akan muncul bit error, biner 1 diubah menjadi biner

0 dan seterusnya.

Gangguan yang paling signifikan adalah sebagai berikut :

1. Atenuasi dan distorsi atenuasi

Atenuasi membawakan 3 pertimbangan untuk membangun transmisi :

a.Sinyal yang diterima harus cukup kuat sehingga arus elektronik pada

receiver bisa mendeteksi sinyal.

b. Sinyal harus mempertahankan level yang lebih tinggi dibanding derau

yang diterima tanpa error.

c. Atenuasi merupakan fungsi frekuensi yang meningkat.

Untuk beberapa frekuensi yang lain f, prosedurnya diulang dan

atenuasi relatif dalam desibelnya adalah

Distorsi atenuasi menggambarkan kurangnya masalah dengan sinyal

digital.

2. Distorsi Tunda

Merupakan sebuah fenomena khas pada media guided. Distorsi yang

terjadi disebabkan oleh kenyataan bahwa kecepatan penyebaran sebuah sinyal

melewati medium guided berbeda dengan frekuensi. Distorsi tunda sangat kritis

bagi data digital, misalnya suatu rangkaian bit sedang ditransmisikan dengan

menggunakan sinyal analog atau digital. Karena mengalami distorsi tunda,

beberapa komponen sinyal dari satu posisi bit meluap (spill over) ke posisi bit

yang lain, dan menimbulkan gangguan intersimbol, yang merupakan batasan

utama terhadap bit rate maksimum sepanjang channel transmisi.

3. Derau

Untuk peristiwa pentransmisian daya, sinyal yang yang diterima akan

berisikan sinyal-sinyal yang ditransmisikan, simodifikasi oleh berbagai distorsi

yang terjadi melalui sistem transmisi dan penerimaan, dan sinyal yang tidak

diharapkan disebut dengan derau.

Derau dibagi menjadi empat kategori, yaitu :

Derau suhu

Derau Intermodulasi

Crosstalk

Derau impuls

Kapasitas Channel

Terdapat berbagai jenis gangguan yang dapat mengganggu dan merusak

sebuah sinyal. Untuk data digital pertanyaan yang akan muncul adalah pada

tingkat apa gangguan-gangguan membatasi data rate yang dapat dicapai. Rate

maksimum pada data yang mana yang dapat ditransmisikan melalui suatu jalur

komunikasi tertentu, atau chanel, pada kondisi tertentu, ditujukan sebagai

Kapasitas Channel

Disini terdapat empat konsep dimana kita berusaha saling menghubungkan

satu sama lain:

Data Rate, merupakan rate dalam bit perdetik(bps), pada data yang mana

yang dikomunikasikan

Bandwidth, merupakan bandwidth dari sinyal yang ditransmisikan saat

dipaksa melalui transmitter dan bersifat media transmisi, dinyatakan dalam

siklus perdertik atau hertz

Derau, merupakan level rata-rata derau sepanjang jalur komunikasi

Error rate, merupakan rate dimana error terjadi, dimana suatu error

diterima saat dipaksa 1 saat 0 ditransmisikan atau penerimaan sebesar 0

saat 1 ditransmisikan.

Resensi

Stallings, William.2001.Komunikasi Data dan Komputer Dasar-

Dasar Komunikasi Data. Salemba Teknika: Jakarta.