BAB 3 Transmisi Data

A.    Pengertian

Transmisi data merupakan proses untuk melakukan pengiriman data melewati transmitter (pemancar) dan receiver (penerima) melalui medium transmisi.

1.      Transmisi Serial : transmisi data dimana dalam satu waktu hanya satu bit yang disalurkan, dengan demikian data yang erdiri atas bit, dikirim secara berurutan satu persatu. Setiap computer dilengkapi denga saluran serial atau serial-port (RS-232C), yaitu saluran yang bisa menerima / atau mengirim data secara serial.

 

Keuntungannya : murah, sesuai dengan jarak yan jauh

Gambar 1.a Transmisi serial

2.      Transmisi Paralel : transmisi data dimna satu satuan waktu beberapa bit (biasanya 8 bit) bisa dilarulkan bersamaan. Pada computer tersedia juga saluran parallel atua parallel-port misalnya saluran yang dihubungkan dengan printer kerika akan mencetak data.

Keuntungan : kecepatan tinggi

Kelemahan : biaya mahal, sesuai untuk jarak yang dekat (hingga 100 meter)

Gambar 1.b Transmisi paralel

B.     Frekuensi, Spectrum, dan Bandwidth

Pada saat transmiter mengirimkan sebuah sinyal ke receiver melalui sebuah media Sinyal sebagai suatu fungsi waktu dan dapat diekspresikan sebagai suatu frekuensi

1.      Sinyal continuous

sinyal yang intensitasnya berubah-ubah dalam bentuk halus dan terus menerus seoanjang waktu. Sinyal dikatakan kontinuous jika lim s(t)=s(a)

2.      Sinyal Diskrit

sinyal dimana intensitasnya mempertahankan level konstan selama periode waktu. Sinyal diskrit jika s(t + T) =s(t)  -∞ < t < + ∞, apabila diambil hanya pada harga-harga tertentu saja

Frekuensi (F), rate putaran perdetik dalam Hertz(Hz)

Spektrum = Jarak rentang frekuensi dimana sinyal berada

Bandwidth = ukuran dari spektrum,semakin besar bandwidth semakin besar data yang bisa lewat. Sedangkan Absolute bandwidthdari sinyal adalah lebar spektrum.

C.    Media Transmisi Data

1.      Media Kabel (wireline)

Merupakan media transmisi guided, disebut guideddapat  mentransmisikan serta memandu arah gelombang kepada penerima data melewati jalur fisik. Media ini biasanya digunakan jika jarak sumber dan penerima tidak terlalu jauh, contoh twisted pair, kabel koaksikal, dan fiber optic.

2.      Media Nirkabel (wireless)

Merupakan Media Transmisi unguided, dimana media ini hanya mampu menyediakan device untuk men-transmisikan  data dan tidak bertugas sebagai pemandu. Contoh : udara, hampa udara, air laut, microwave, infrared, radio.

Trasmisi data pada jaringan ini dapat dilakukan dengan menggunakan sebuah alat yang disebut antenna atau transceiver.

Direct link menyatakan arah transmisi antara dua device dimana sinyal disebarkan langsung dari transmitter ke receiver dengan tanpa device perantara (amplifier atau repeater yang dipakai untuk meningkatkan kekuatan sinyal)

Gambar 2.1.a menunjukkan medium trasnmisi point ot point untuk direct link antara dua devide. Gambar 2.1.b menunjukkan konfigurasi multipoint dimana dapat lebih dari dua device pada medium yang sama.

D.    Jalur Transmisi Data

Jalur transmisi merupakan alat yang mampu mengirimkan inforamsi dengan menggunakan peralatan yang lain. Jalur transmisi dibaggi menjadi tiga yaitu :

1.      Multicast

Multicast adalah suatu proses komunikasi terjadi melalui suatu alat dengan alat lainnya. Dengan proses ini masing-masing alat/ media yang terhubung dapat berkomunikasi menggunakan alat yang menghubunginnya.  Contohnya adalah server yang digunakan untuk mengakses internet. Server tersebut mampu melayani beberapa komputer yang terhubung dengan media, dan dalam proses ini komputer yang dihubungi mampu memberikan respon balik terhadap server tersebut.

2.      Broadcast

Broadcast adalah proses dalam pengiriman data atau informasi dari satu alat ke alat-alat lainnya. Dalam proses ini alat yang menerima informasi tidak bisa memberikan respon balik terhadap alat pengirim data / informasi.

Beberapa contohyang menggunakan jalur transmisi Broadcast adalah pemancar radio, pemancar televisi serta mengirim email menggunakan mailing list.

3.      Unicast

Unicast adalah kontak informasi yang terjadi pada suatu alat dengan satu alat yang lain.Contohnya sewaktu menggunakan telepon, ketika salah satu telepon digunakan untuk menghubungi salah satu telepon yang lain, maka selain kedua telepon yang berhubungan tersebut tidak dapat menghubungi salah satu dari telepon yang sedang terkoneksi / terhubung tersebut.

E.     Mode Transmisi

1.      Secara sinkron (synchronous transmision)

Transmisi sinkron adalah transmisi data dimana kedua pihak, pengirim dan penerima, berada pada waktu yang sinkron, biasanya dimulai dengan sinyal SYN untuk melakukan sinkronisasi antara dua piranti yang berkomunikasi, kemudian menyusul sinyal STX (start-of-text) yang menyatakan awal dari transmisi data, kemudian sejumlah (blok) data dikirim, dan ditutup dengan ETX (end-of-text), terakhir ada sinyal BCC (block-check-character) yang digunakan untuk mengecek kesalahan dalam penerimaan data.

2.      Tak sinkron (asynchronous transmision)

Transmisi tak-sinkron adalah transmisi data dimana kedua pihak, pengirim dan penerima tidak perlu berada pada waktu yang sinkron. Sebagai contoh transmisi data dari keyboard ke memory dilakukan tak-sinkron karena kecepatan keyboard ditentukan oleh kecepatan user dalam menekan tombol (faktor manusia), kecepatan memory ditentukan oleh transfer-rate dari memory, namun bagaimanapun cepatnya manusia dalam mengetik masih lambat dibanding kecepatan prosessor dalam mentransfer data. Apabila dilakukan secara sinkron maka memory / prosessor banyak kehilangan waktu percuma, menanti tombol ditekan. Biasanya transmisi tak-sinkron dilakukan karakter-per-karakter, dimana setiap karakter diawal oleh start-of-bit (SOB) dan ditutup dengan parity-bit (untuk memeriksa kesalahan) dan end-of-bit (EOB).

F.     Konfigurasi Jalur Transmisi Data

Konfigurasi jalur komunikasi adalah cara menghubungkan perangkat-perangkat yang akan melakukan komunikasi, dapat dibedakan menjadi :

1.      Konfigurasi titik ke titik (point to point)

Menghububgkan secara khusus dua piranti yang hendak beromunikasi.Konfigurasi ini banyak ditemukan pada transmisi paralel, misalnya komunikasi antara dua komputer secara paralel untuk melakukan penyalinan file-file data, walaupun transmisi serial dimungkinkan pula apabila jarak antara dua piranti jauh.

Gambar 3. Point to point

2.      Konfgurasi multi-titik (multipoint)

Multi-titik (multipoint) menyatakan hubungan yang memungkinkan sebuah jalur digunakan oleh banyak piranti yang berkomunikasi.Sebagai contoh adalah konfigurasi pada jaringan bertopologi bus, dimana satu saluran data (backbone) terhubung ke beberapa komputer.

Gambar 4. Multipoint

G.    Arah Transmisi Data

Kanal transmisi dalam proses transmisi data ini juga dapat diartikan sebagai pipa yang menghubungkan dua unit alat untuk mengirimkan datanya.Dimana kedua kanal yang terhubung tersebut memungkinkan untuk melakukan transfer data dalam saluran atau jalur tersebut. Untuk menentukan arah transmisi dalam kanal tersebut dikelompokkan menjadi 3 bagian yakni:

1.      Simplex : sinyal ditransmisi dalam satu arah saja; stasiun yang satu bertindak sebagai transmitter dan yang lain sebagai receiver. Sebagai contoh komunikasi antara pemancar TV dengan pesawat TV, komunikasi antara amplifier dengan speaker, komunikasi antara perangkat barcode dengan komputer.

Gambar 5. Transmisi data simplex

2.      Half-Duplex : kedua stasiun dapat melakukan transmisi tetapi hanya sekali dalam suatu waktu. Dengan kata lain komunikasi antara dua piranti yang bisa dilakukan dua arah namun tidak serentak (tidak bersamaan) tetapi bergantian, bila satu piranti sedang mengirim yang lain hanya menerima, dan sebaliknya.Sebagai contoh komunikasi yang menggunakan Handy-Talkie atau Walki-Talkie dilakukan secara half-duplex.

Gambar 6. Transmisi data Half-duplex

3.      Full-Duplex : kedua stasiun dapat bertransmisi secara simultan, medium membawa dalam dua arah pada waktu yang sama. Contohnya pesawat telepon

Gambar 7. Transmisi data full-duplex

H.    Transmisi Data Analog dan Digital

Istilah analog dan digital berhubungan dengan continuous dan discrete yang dalam komunikasi data dipakai dalam tiga konteks :

1.      Data

Didefinisikan sebagai entity yang mengandung sesuatu arti.Data analog diperoleh pada nilai-nilai continuous dalam beberapa interval.Contoh : suara, video. Data digital didapat pada nilai-nilai discrete.contoh : text dan integer.

2.      signaling (pen-sinyal-an),

Adalah tindakan penyebaran sinyal melalui suatu medium yang sesuai.Sinyal analog adalah gelombang elektromagnetik continuous yang disebar melalui suatu media, tergantung pada spektrumnya.Sinyal digital adalah serangakaian pulsa tegangan yang dapat ditransmisikan melalui suatu medium kawat. Biasanya menggunkan signal digital untuk membawa data digital dan sebaliknya.

3.      Transmisi

Adalah komunikasi dari data dengan penyebaran dan pemrosesan sinyal.Transmisi analog adalah suatu upaya mentransmisi sinyal analog tanpa memperhatikan muatannya; sinyal-sinyalnya dapat mewakili data analog atau data digital. Untuk jarak yang jauh dipakai amplifier yang akan menambah kekuatan sinyal sehingga menghasilkan distorsi yang terbatas. Transmisi digital, berhubungan dengan muatan dari sinyal. Untuk mencapai  arak yang jauh dipak

4.      Alasan-alasan digunakannya teknik pen-sinyal-an digital :

a.       teknologi digital : adanya teknologi LSI dan VLSI menyebabkan penurunan biaya dan ukuran circuit digital.

b.      keutuhan data : terjamin karena penggunaan repeater dibandingkan amplifier sehingga transmisi jarak jauh tidak  menimbulkan banyak error.

c.       Penggunaan kapasitas : agar efektif digunakan teknik multiplexing dimana lebih mudah dan murah dengan teknik digital daripada teknik analog.

d.      Keamanan dan privasi : teknik encryption dapat diaplikasikan ke data digital dan ke analog yang sudah mengalami digitalisasi.

e.       Integrasi : karena semua sinyal (data analog dan digital) diperlakukan secara digital maka mempunyai bentuk yang sama, dengan demikian secara ekonomis dapat diintegrasikan dengan suara (voice), video dan data digital.

I.       Kelemahan Transmisi Data

Pada sistim komunikasi manapun, sinyal yang diterima akan selalu berbeda dari sinyal yang dikirim. Pada sinyal analog, hal ini berarti dihasilkan variasi modifikasi random yang menurunkan kualitas sinyal. Pada sinyal dig ital, yaitu terjadinya bit error artinya binary '1' akan menjadi binary '0' dan sebaliknya.

Kelemahan yang paling signifikan yaitu :

a.       Attenuation dan attenuation distorsi (pelemahan dan distorsi oleh pelemahan).

b.      Delay distorsi (distorsi oleh delay).

c.       Noise.

ATTENUATION

Kekuatan sinyal akan melemah karena jarak yang jauh melalui medium transmisi apapun. 

Tiga pertimbangan untuk perancangan transmisi :

1.      Sinyal yang diterima harus mempunyai kekuatan yang cukup sehingga penerima dapat mendeteksi dan mengartikan sinyal tersebut.

2.      Sinyal harus mencapai suatu level yang cukup tinggi daripada noise agar diterima tanpa error.

3.      Attenuation adalah suatu fungsi dari frekuensi.

Masalah pertama dan kedua dapat diatasi dengan menggunakan sinyal dengan kekuatan yang mencukupi dan amplifier-amplifier atau repeater-repeater.Masalah ketiga, digunakan teknik untuk meratakan attenuation melalui suatu band frekuensi dan amplifier yang memperkuat frekuensi tinggi daripada frekuesi rendah.Contoh attenuation dapat dilihat gambar 2.14a. Grafik no.1 menggambarkan  attenuation tanpa equalisasi (perataan) dimana terlihat frekuensi-frekuensi tinggi mengalami pelemahan yang lebih besar daripada frekuensi-frekuensi rendah. Grafik no.2 menunjukkan efek dari equalisasi.

Gambar 2.14. Kurva Pelemahan dan distorsi delay untuk channel suara

Distorsi attenuation merupakan problem kecil bila menggunakan sinyal digital dimana konsentrasinya pada frekuensi utama atau bit rate dari sinyal.

DELAY DISTORTION

Terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda.  Hal ini merupakan hal yang kritis bagi data digital yang dibentuk dari sinyal-sinyal dengan frekuensi-frekuensi yang berbeda-beda sehingga menyebabkan intersymbol interference..

Gambar 2.14b menunjukkan teknik equalizing dalam mengatasi hal ini.

NOISE

Noise adalah tambahan sinyal yang tidak diinginkan yang masuk dimanapun diantara transmisi dan penerima. Dibagi dalam empat kategori :

1.      Thermal noise,

a.       disebabkan oleh agitasi termal elektron dalam suatu konduktor 

b.      sering dinyatakan sebagai white noise

c.       tidak dapat dilenyapkan

d.      besar thermal noise (dalam watt) dengan bandwidth W Hz

dapat dinyatakan sebagai :

N = k TW

dimana :          N = noise power density

k = konstanta Boltzman = 1,3803 x 10 J/° K

T = temperatur ( ° K)

2.      Intermodulation noise

a.       disebabkan karena sinyal-sinyal pada frekuensi-frekuensi yang berbeda tersebar pada medium transmisi yang sama sehingga menghasilkan sinyal-sinyal pada suatu frekuensi yang merupakan penjumlahan atau penga lian dari dua frekuensi asalnya. misalnya : sinyal dengan frekuensi f1 dan f2 maka akan mengganggu sinyal dengan frekuensi f1 + f2

b.      hal ini timbul karena ketidak linearan dari transmitter, receiver atau sistim transmisi.

3.      Crosstalk

a.       adalah suatu penghubung antar sinyal yang tidak diinginkan

b.      dapat terjadi oleh hubungan elektrikal antara kabel yang letaknya berdekatan dan dapat pula karena energi dari gelombang microwave.

4.      Impulse noise

a.    terdiri dari pulsa-pulsa tak beraturan atau spike-spike noise dengan durasi pendek dan dengan amplitudo yang relatif tinggi.

b.   dihasilkan oleh kilat, dan kesalahan dan cacat dalam sistim komunikasi

c.    noise ini merupakan sumber utama error dalam komunikasi data digital dan hanya merupakan gangguan kecil bagi data analog. Hal ini dapat dilihat pada gambar 2.15.

KAPASITAS CHANNEL

Kapasitas channel (kanal) menyatakan kecepatan yang mana data dapat ditransmisikan melalui suatu path komunikasi yang diberikan, atau channel,  dibawah kondisi-kondisi tertentu yang diberikan. Ada empat konsep disini yang akan dihubungan satu sama lain :

1.      Data rate : adalah kecepatan, dalam bit per second (bps), dimana data dapat berkomunikasi.

2.      Bandwidth : adalah bandwidth dari sinyal transmisi ya ng dimiliki oleh transmitter dan sifat dasar medium transmisi, dinyatakan dalam cycles per second, atua hertz.

3.      Noise : level noise rata-rata yang melalui path komunikasi.

4.      Error rate : kecepatan dimana error dapat terjadi.

Kapasitas channel dibatasi oleh keadaan fisik dari medium transmisi atau dari dari sumber-sumber lainnya.

Formula Nyquist  : C = 2 W log2 M

dimana :    C = kapasitas channel (bps)

W = bandwidth dari channel (Hz)

                  M = jumlah sinyal discrete atau level tegangan

misal : bandwidth line telepon 3100 Hz maka C = 6200 log2 M dan M = 8 sehingga C = 18600 bps.

Jadi dengan bandwidth terbatas, data rate dapat ditingkatkan dengan meningkatkan levelnya (M), tetapi nilai M dibatasi oleh noise dan attenuation pada line transmisi. Formula Claude Shannon, mempertimbangkan ratio sinyal terhadap noise (S/N) sehingga dapat dinyatakan :

kekuatan sinyal

(S/N)db = 10 log  ---------------

                              kekuatan noise

karena ternyata semakin tinggi data rate, semakin tinggi pula error rate sehingga kapasitas channel oleh persamaan Shannon :

C = W log2 (1 + S/N)

misal : dianggap suatu channel dengan bandwidth 3100 Hz, dan ratio S/N suatu line 1000:1, maka C = 3100 log2 (1+1000) = 30894 bps.

(note : semua nilai-nilai C yang didapat dalam contoh adalah gambaran maksimum untuk ukuran transmisi, dianjurkan menggunakan data rate yang lebih kecil). Shannon membuktikan bahwa jika information rate yang sebenarnya pada suatu channel lebih kecil daripada kapasitas bebas error, kemudian secara teori memungkinkan untuk dipakai suatu kode sinyal yang sesuai untuk memperoleh transmisi bebas error yang melalui channel. 

Gambar 2.16 menggambarkan efisiensi suatu transmisi secara teori.

Data rate dapat ditingkatkan dengan peningkatan baik pada kekuatan sinyal atau bandwidth. Tetapi dengan kekuatan sinyal yang meningkat maka timbul nonlinearitas dalam sistim sehingga meningkatkan intermodulation noise.Juga dengan semakin lebarnya bandwidth, noise makin mudah masuk ke sistim.Dengan demikian peningkatan W maka S/N menurun.

 DAFTAR RUJUKAN

Tanpa Nama. 2011. Karakteristik transmisi data, (Online), (http://jaringankomputerawal.wordpress.com/transmisi-data/karakteristik-transimisi-data,  diakses 15 Februari 2013).

Tanpa Nama. 2011. Pengertian Transmisi data, (Online), (http://www.g.excess.com/33908/Pengertian-transmisi-data,  diakses 15 Februari 2013).

Herman. 2010. Transmisi Data jaringan Komputer, (Online), (http://herrmanmi9:wordpress.com/transmisi-data-jaringan-komputer/,  diakses 5 Februari 2013).