TRANSMISI -DATA-KULIAH-4 & 5 (1)

download TRANSMISI -DATA-KULIAH-4 & 5 (1)

of 50

  • date post

    19-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    63
  • download

    1

Embed Size (px)

description

transmisi

Transcript of TRANSMISI -DATA-KULIAH-4 & 5 (1)

Materi 2 - Transmisi Data

TRANSMISI DATA11Konsep Komunikasi DataAnalog and Digital Data Analog dan digital berhubungan dengan kontinu atau diskrit. Kedua istilah ini dapat digunakan dalam konteks:1.data:: entiti yang mempunyai informasi/arti.analog voice dan video adalah pola intensitas yang berubah secara kontinudigital- menyatakan nilai diskrit (misal., integer, ASCII text)Data dipropagasikan dari satu titik ke titik lain dengan menggunakan sinyal listrik.2Signaling Analog dan Digitalsinyal:: pengkodean data secara elektrik ataupun elektromagnetik.signaling :: aksi pempropagasikan sinyal melalui media yang sesuai.Sinyal Analog sebuah gelombang electromagnetik berubah kontinu yang dapat dipropagasikan melalui berbagai jenis media tergantung dari spektrumnya (contoh ., kabel, twisted pair, kabel coaxial, kabel fiber optik dan atmosphere atau propagation angkasa).3Signaling Analog dan DigitalSinyal digital sebuah urutan pulsa tegangan yang dapat ditransmisikan melalui sebuah medium.

4SinyalCara data dipropagasikanAnalogBerubah kontinuBerbagai mediakabel, seratoptic,ruang udaraBandwidth voice 100Hz sampai 7kHzBandwitdhtelepon 300Hz sampai 3400HzBandwidth video 4MHzDigitalMenggunakan dua komponen DC5Signaling Analog dan DigitalData digital dapat dinyatakan dengan sinyal analog menggunakan modem (modulator/demodulator).Data digital dikodekan disebuah frequency carrier.Data analog dapat dinyatakan representasikan oleh sinyal digital menggunakan sebuah codec (coder-decoder).6Sinyal Analog Membawa Data Analog dan Digital[DCC 6th Ed. W.Stallings]7

Sinyal Digital Membawa Data Analog dan Digital [DCC 6th Ed. W.Stallings]8

Perbandingan Pensinyalan Analog dan DigitalPensinyalan digital :Lebih murahLebih tahan terhadap inteferensi noiseMengalami attenuas ilebih (dari pensinyalan analog).9AttenuasiAttenuasi sebuah sinyal:: penurunan atau kehilangan kekuatan sinyal ketika dikirim melalui sebuah sistem.Attenuasi adalah sebuah fungsi naik dari frekuensi.Kekuatan sinyal diterima harus cukup kuat untuk deteksi dan harus lebih tinggi dari noise agar bisa diterima tanpa error.1011

12Attenuation (dB/mi)f (kHz)19 gauge22 gauge24 gauge26 gauge612391518212427301101001000Figure 3.37Copyright 2000 The McGraw Hill CompaniesLeon-Garcia & Widjaja: Communication Networks12Transmisi Analog dan DigitalTransmisi:: komunikasi dari data melalui propagasi dan pengolahan sinyal.Kedua sinyal analog dan digital dapat ditransmisikan melalui media transmisi yang sesuai.[Stallings argument] Cara sinyal diperlakukan adalah sebuah fungsi dari sistem transmisi dan terpengaruh oleh perbedaan jenis transmisi.13(a) Transmisi analog : semua detail harusdireproduksiakurat14SentSentReceivedReceivedcontohtelepon digital, CD Audio(b) Transmisi digital : hanya level diskrit yang perludireproduksicontoh. Transmisi AM, FM, TV Figure 3.6MUHAMMAD SALEH - TRANSMISI DATA1415

DCC 6th Ed. W.StallingsAnalog versus DigitalTransmisi AnalogTransmisi analog ::sebuah cara mentransmisikan sinyal analog tanpa peduli kontennya(contoh, sinyal yang menyatakan data digital atau data analog).Transmisi teratenuasi sesuai jaraknya.Sinyal analog sistem transmission analog menggunakan amplifier untuk menguatkan energi dari sinyal.

16Transmisi AnalogAmp menguatkan energiMenguatkan sinyal dan menguatkan noise.Penyusunan amplifier secara cascade akan mendistorsi sinyal.Catatan voice (data analog) dapat memtoleransi distorsi yang cukup besar tetapi distorsi di data digital menyebabkan error.17Transmisi DigitalTransmisi digital menekankan pada konten dari sinyal. Atenuasi diatasi tanpa harus menguatkan noise.Sinyal analog {asumsi data digital}:Dengan perangkat retransmisi[analog repeater] dititik-titik tertentu, perangkat tersebut akan mengambil data digital dari sinyal analog dan menghasilkan sinyal analog baru yang bersih.noise tidak terakumulasi!!18Transmisi DigitalSinyal digital repeater digital digunakan untuk menjangkau jarak lebih jauh.Repeater digital menerima sinyal digital, mengambil pola 0 dan 1 dan retransmisikan sinyal digital baru.Data analog dan digital diperlakukan sama.1920Figure 3.7MUHAMMAD SALEH TRANSMISI DATASource AmplifierDestinationAmplifierTransmisi AnalogSource RepeaterDestinationRepeaterTransmisi Digital2021Attenuated & distorted signal + noiseEqualizerRecovered signal+residual noiseAmplifierAmp.Figure 3.8MUHAMMAD SALEH TRANSMISI DATATransmisi Analog2122Figure 3.9AmplifierEqualizerTimingRecoveryDecision Circuit.& SignalRegeneratorDigital TransmissionRepeater (digital signal)22Digital versus Analog Transmissions[DCC 6th Ed. W.Stallings]Digital transmission advantagesSuperior cost of digital technologyLow cost LSI/VLSI technologyRepeaters versus amplifiers costsSuperior quality {Data integrity}Longer distances over lines with lower error ratesCapacity utilizationEconomical to build high bandwidth linksHigh degree of multiplexing easier with digital techniquesTDM (Time Division Multiplexing) is easier and cheaper than FDM (Frequency Division Multiplexing)23Digital versus Analog Transmissions[DCC 6th Ed. W.Stallings]Digital transmission advantagesSecurity & PrivacyEncryption techniques readily applied to digitized dataIntegrationCan treat analog and digital data similarlyEconomies of scale from integrating voice, video and dataAnalog transmission advantagesDigital signaling not as versatile or practical (digital impossible for satellite and microwave systems)LAN star topology reduces the severity of the noise and attenuation problems.24Blok Diagram Transmisi Data

25

25Diagram blok transmisi dataMenceritakan proses pengiriman informasi digitalSource encoder :mengubah informasi ke format tertentu (codec)Channel encoder : penyesuai bentuk sinyal dengan kondisi kanal

Blok Transmisi DataSumber informasiDidapat dari alam (suara, gambar, sinyal yang didapat oleh sensor) sinyal analogBesaran tak hingga disumbu waktu dan amplitudoPengkode sumber (source coder)Melakukan pengubahan sinyal analog ke format sinyal digitalDikenal 2 teknik pengkodean dasarLossless tidak ada kehilangan kualitas sinyalLossy ada kehilangan kualitas sinyalDilakukan optimasi untuk media yang berbeda (gambar, suara, data) untuk menghasilkan sinyal digital dengan laju data minimal2626Blok Transmisi DataPengkode saluran (channel coder) + modulator digitalMelakukan teknik pengodean untuk mendapatkan laju data maksimal pada media ituBisa berubah-ubah pengkodeannya sesuai dengan kualitas saluran saat itu Saluran transmisiJalan yang dilalui sinyalMempunyai karakteristik khusus sesuai jenis media2727Pengkodean SinyalMengapa dikodekan ?Agar bisa dikirimkan dengan jumlah bit minimalMenanggulangi pengaruh derau (noise) dan interferensi yang dialami di saluran transmisiJenis-jenis gangguanDerauISIBERDistorsiEchoDelay propagasiXtalk

2828Pengkodean sinyal, BER, ISI, noise, distorsi, echo, delay propagasi, xtalkPerubahan SinyalSinyal bisa berubah karena :Alami : gangguan elektromagnetik, listrik, fisik dllKetidaksempurnaan sistem : perubahan sifat komponen karena panas atau sebab lainSifat fisik dari media : redaman, kapasitansi, induktansi

29

Sinyal IdealSinyal RealSinyalMenempuhJarakSinyal Di PenerimaPerubahanBentukSinyal3030Interferensi Antar Simbol (ISI)Misal ada dua path.Path yang pendek mempunyai panjang d1, path yang panjang mempunyai panjang d2.Apa perbedaan delay propagasi antara keduanya?3012Simbol diterima di path pendekSimbol diterima di path panjangSinyal diterima gabungan kedua sinyalBerapa besar agar 3 di path panjang diterima tepat saat 0 di path pendek diterima?Berapa perbedaan panjang path agar hal ini bisa terjadi?30123131Modulasi DigitalMengapa dilakukan modulasi:Menyesuaikan dengan kondisi media untuk mengoptimalkan kecepatan transmisiMemperpanjang jarak tempuh3232Modulasi digital Tujuan : efisiensi bandwitdh Shannon teoryMemperpanjang jarak tempuh

Laju Modulasi33

DCC 6th Ed. W.StallingsTeorema Nyquist{asumsi kanal tanpa noise}Jika sebuah sinyal arbitrary melalui sebuah filter low-pass dengan bandwidth H, maka harus dilakukan minimal 2H sampel/detik untuk bisa mendapatkan bentuk sinyal tersebut kembali.Dan ini berlaku untuk sinyal dengan level diskrit V,

Catatan laju sampling yang lebih besar menjadi percuma karena akan terfilter.34Laju data maks:: C = 2H log 2 (V)bit/detik.35f0HA(f)(a) Lowpass dan kanal low pass ideal(b) Laju transmisi pulsa maksimum adalah 2H pulsa/detik0HfA(f)1KanalttFigure 3.11Copyright 2000 The McGraw Hill CompaniesLeon-Garcia & Widjaja: Communication NetworksD= 2HD= Baud rate35Saluran telepon Voice-gradeContoh : {kapasitas noiseless}D = 2400 baud {D = 2H}V = pulsa 16 levelC = 2H log 2 (V) = D x log 2 (V)= 2400 x 4 = 9600 bps.3637signalnoisesignal + noisesignalnoisesignal + noiseHighSNRLowSNRSNR = Average Signal PowerAverage Noise PowerSNR (dB) = 10 log10SNRttttttFigure 3.12Copyright 2000 The McGraw Hill CompaniesLeon-Garcia & Widjaja: Communication Networks37Kapasitas Kanal Teoritis Shannon{asumsi hanya ada thermal noise} Untuk kanal bernoise dengan bandwidth H Hz. Dan ber-signal-to-noise ratio SNR, maksimum data::

Tidak tergantung dari jumlah level sinyal dan frekuensi sampling.38C = H log 2 (1 + SNR)Contoh Shannon Kanal Noisy [LG&W p. 110]Kanal telepon(3400 Hz) dengan S/N 40 dBC = H log 2 (1+SNR) b/sS/N =40 dB ; 40 =10 log 10 (SNR) ; 4 = log 10 (SNR) ; SNR =10,000

C = 3400 log 2 (10001) = 44.8 kbps39Channel Coding40

Kegunaan:EfesiensidayaMemaksimalkan bandwidthMengurangi sampling errorSistem harus sepasang (sama codingnya)40

414142AkBk4 levels/ pulse2 bits / pulse2D bits per secondAkBk16 levels/ pulse4 bits / pulse4D bits per secondFigure 3.34Signal ConstellationsCopyright 2000 The McGraw Hill CompaniesLeon-Garcia & Widjaja: Communication Networks42Constellation Diagrams (a) QPSK. (b) QAM-16. (c) QAM-64.