KOMUNIKASI DATA

Data, Sinyal &Media Transmisi

Oleh:

Fahrudin Mukti Wibowo, S.Kom., M.Eng

Data10110111

sinyal

Untuk dapat ditransmisikan, data harus ditransformasikan ke dalam bentuk gelombang elektromagnetik

Bentuk Data & Sinyal

1.Analog2.Digital

Analog

Apabila amplitudo terus menerus ada dalam rentang waktu tertentu (kontinu) dan memiliki variasi nilai amplitudo tak terbatas.

Istilah-istilah• Amplitudo (A) : suatu nilai yang merujuk pada

ketinggian intensitas sinyal pada setiap waktu

• Frekuensi (f) : jumlah getaran/gelombang

listrik dalam waktu 1 detik

• Periode (T) : waktu yang dibutuhkan untuk menempuh 1 siklus gelombang

𝑓 =1

𝑇

𝑇 =1

𝑓

Istilah-istilah lanjutan• Panjang gelombang () : jarak yang dilalui

untuk menempuh 1 siklus gelombang dalam satuan meter.

=𝑐

𝑓𝑐 = 3x108 m/s (kecepatan gel. cahaya)

Digital

Apabila amplitudo tidak kontinu dan memiliki variasi nilai amplitudo yang terbatas (diskrit).

Bit-bit ditransformasikan ke bentuk gelombang listrik (ex: bit 1 diwakili +1 volt dan bit 0 diwakili -1 volt)

Pada keadaan nyata, 1 level tegangan sinyal digital dapat mewakili beberapa bit sinyal digital

Meningkatkan kecepatan pengiriman data

• 1 level tegangan representasi 2 bit data

• Relasi antara jumlah level tegangan (L) dan jumlah bit (b) :

𝐿 = 2𝑏

𝑏 = log2 𝐿

• Hampir semua sinyal digital bersifat tidak periodik, sehingga tidak memiliki properti periode dan frekuensi

• Satuan ukur yang digunakan adalah bit rate (R), yaitu jumlah bit yang terkirim dalam 1 detik (bps)

𝑅 =𝑏

𝑡=log2 𝐿

𝑡

Gangguan Transmisi

• Atenuasi

• Distorsi

• Derau (noise)

1. atenuasi

• Gangguan akibat penurunan energi

• Diukur dalam satuan desibel (dB)

• Diatasi dengan menambahkan repeater/ amplifier diantara sisi pengirim dan penerima, fungsinya untuk menguatkan kembali sinyal yang telah hilang daya

𝐴𝑡𝑒𝑛𝑢𝑎𝑠𝑖 = 10 log10𝑃𝑑𝑖𝑘𝑖𝑟𝑖𝑚

𝑃𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎

2. distorsi

• Perubahan bentuk sinyal di sisi penerima sehingga peralatan di sisi penerima tidak dapat mendeteksi sinyal dengan benar

• Dapat dikurangi dengan menambahkan alat equalizer pada sisi penerima

3. derau/noise

• thermal noise : akibat adanya gesekan elektron dalam media,

• induced noise : berasal dari perangkat lain disekitar jalur komunikasi (ex: medan listrik disekitar media komunikasi),

• Crosstalk : akibat saling pengaruh antara media pengirim dan media penerima,

• impulse noise : derau dg energi sangat tinggi tetapi berlangsung singkat (ex: energi dari petir yg menjalar melalui media komunikasi)

Signal to Noise Ratio (SNR)

• Perbandingan antara daya sinyal asli dan daya dari derau

• Diukur dalam satuan desibel (dB)

𝑆𝑁𝑅 𝑑𝐵 = 10 log10𝑃𝑠𝑃𝑁

• PS = daya rata-rata sinyal (watt)

• PN = daya rata-rata derau (watt)

Kapasitas Kanal

• Kecepatan data maksimal yang dapat dicapai melalui suatu kanal

• Kondisi kanal tanpa noise:

R = 2B log2 L

B : bandwidth (Hertz) dari kanal,

L : jumlah level dari sinyal digital,

R : bit rate (bps)

• Kondisi kanal mengandung noise:

C = B log2 (1 + SNR)

C : kapasitas kanal (bps)

Parameter unjuk kerja

• Bandwidth: jika dengan satuan hertz digunakan untuk mengukur jangkauan frekuensi sinyal analog, jika dengan satuan bps digunakan untuk mengukur kecepatan data digital maksimal yang dapat dikirimkan melalui sebuah kanal komunikasi

• Throughput : jumlah data yang secara nyata dapat dikirimkan melalui kanal komunikasi

• Delay : selisih waktu antara mulainya data dikirimkan sampai saat data tiba di sisi penerima.

Media Transmisi

• Jalur fisik yang menghubungkan antara sisi pengirim dan sisi penerima

• Guided media : kabel twisted pair, kabel koaksial, fiber optic

• Unguided media : gelombang radio, gelombang mikro, infra merah

1. Kabel twisted pair

• Terdiri atas pasangan kabel tembaga yang saling dipilin (untuk mengurangi noise dan crosstalk)

• Jenis :

1. Unshielded twisted pair (UTP)

2. Shielded twisted pair (STP)

2. Kabel koaksial

• Untuk mengirim sinyal dg frekuensi tinggi dan bandwidth lebar

• Bagian terdalam adalah kawat tembaga sebagai penghantar sinyal

3. Fiber optic

• Terdiri dari gelas/plastik yang didesain untuk mengarahkan cahaya yang melewatinya

• Data tidak dikonversi ke tegangan listrik, tetapi menjadi pulsa-pulsa cahaya, sehingga sinyal lebih tahan terhadap interferensi

• Kecilnya efek atenuasi sinyal, sehingga jarak jangkau lebih jauh

• Untuk jalur backbone jaringan komunikasi, mampu mengirimkan data dg kecepatan 1600 Gbps

4. Wireless

• lebih rentan terhadap interferensi, atenuasi dan derau multipath propagation

a. Gelombang radio

• Frekuensi dari 3 kHz – 1 GHz

• Dapat dipantulkan melalui lapisan ionosfer

• Ex: radio AM dan FM, HT

b. Gelombang mikro

• Jangkauan frekuensi 1 GHz – 300 GHz

• Komunikasi point to point, dan harus LoS

• Ex: komunikasi radar dan satelit

c. Gelombang infra merah

• Pada frekuensi 300 GHz – 400 THz

• Untuk komunikasi jarak pendek

Next week

• Transmisi sinyal digital