Media Transmisi Dan Modulasi

8/15/2019 Media Transmisi Dan Modulasi

1/72

Transmission and Network Technology by ekoaji

Cha

pter2

DATACOMMUNICATION AND

DATATRANSMI

SSION

A. Pengantar

Komunikasi data pada

prinsipnya adalah proses komunikasi

yaitu proses pertukaran informasi.

Arti pertukaran informasi yang

dimaksud adalah terjadinya transfer

informasi dari pengirim ke penerima

sehingga informasi dapat dimengerti

oleh tujuan proses komunikasi.

Ibarat orang mengirimkan surat,

maka surat tersebut tidak hanya

sampai pada orang yang dikirimi,

tetapi juga dibaca dan dimengerti

maksudnya oleh orang yang menjadi

tujuan surat tersebut. Secara umum,

elemen komunikasi dapat

digambarkan sebagai berikut:

Encoding/

Modulation

Sumber Pemancar

Saluran PenerimaInforma

si(Mediu

m)

Sumber

Gangguan

Gambar 2-1.Elemen sistemkomunikasi

Sumber Informasi

Yang dimaksud dengan

sumber informasi adalah

penghasil pesan yang akan

dikirimkan. Pesan tersebut

dapat berupa informasi apa

saja misalnya suara

percakapan, tulisan teks!,

gambar diam atau bergerak.

Sumber informasi ini termasuk

transduser, yang berfungsi

mengubah sinyal non elektrik

menjadi sinyal elektrik. "al ini

berkaitan dengan ruang

lingkup komunikasi yangdibicarakan adalah komunikasi

elektrik#elektronik. Sinyal

informasi elektrik yang

dimaksud dapat berupa sinyal

analog maupun dijital.

Sehingga dikenal dengan data

analog dan data dijital.

2-1


2/72


Pemancar

Pemancar atau pengirim,

berfungsi melakukan proses modulasi

dan menyediakan daya yang cukup

untuk transmisi sehingga jangkauan

komunikasi menjadi lebih jauh.

$odulasi sangat diperlukan dalam

proses komunikasi karena secara

teknis sinyal informasi sangat sulit

dikirim secara langsung. $odulasi

adalah proses menitipkan pesan pada

pemba%a. &ontoh modulasi juga

terjadi pada pengiriman surat

menggunakan merpati, sehingga

jangkauan pengiriman menjadi lebih

jauh dan lebih cepat. Surat sebagai

sinyal informasi, merpati sebagai

sinyal pemba%a dan penitipan surat

pada seekor merpati identik dengan

modulasi.

$odulasi yang digunakan komunikasi

kon'ensional adalah modulasi

amplitudo A$: amplitude modulation!

dan modulasi frekuensi ($:

frequency modulation!. Sedangkan

untuk komunikasi dijital modulasi

yang digunakan adalah (SK

fre)uency shift keying!, PSK phase

shift keying! dan *A$ )uadrature

amplitude modulation!.

Saluran

Saluran merupakan media

untuk mengirimkan sinyal pemba%a,

seperti kabel, udara atau serat optik.

+and%idth saluran merupakan hal

yang sangat mahal dalam proses

komunikasi. ntuk komunikasi

percakapan biasanya menggunakan

bad%idth yang sangat sempit yaitu

- /0 K"1. 2alam komunikasi

dijital, band%idth saluran terkait

langsung dengan besarnya laju bit

yang dapat dikirimkan. Shannon

dan "artley merumuskan teori

kaitannya antara kapasitas saluran,

band%idth dan noise pada proses

komunikasi, dan ditulis denganpersamaan:

C

=

B

l

og

3

(

/

+

S

N

)

d

i

m

a

n

a

:

&


3/72

4

k

a

p

a

s

i

t

a

s

s

a

l

u

r

a

n

b

i

t

#

s

!

+

4

b

a

n

d

%

i

d

t

h

"

1

!

S#5 4 perbandingan daya sinyalterhadap noise

&ontoh penggunaan rumus

Shannon6"artley adalah

menghitung kapasitas maksimum

saluran telepon. +and%idth saluran

telepon

2-2


4/72


adalah -/00 "1, dengan S#5 4 -0 d+.

ntuk menghitung kapasitas

maksimum saluran telepon adalah

dengan mengubah S#5 dengan satuan

d+ deci+ell! menjadi satuan daya

%att!:

d

+

4

/

0

l

o

g

P

s

e

h

i

ng

g

a

:

P

4

a

n

t

i

l

o

g

d

+

#

/

0

4

a

n

t

i

l

o

g

-

0

#

/

0

4

/

0

0

0

2engan demikian kapasitas saluran&! dapat dihitung:

C = B log3 / + S N !

1= -/00 log3 / + /000!

2= -/00 log3 /00/

sedangkan,


5/72

log3 /00/ = -.-3 log/0 /00/

= 7,78

≈

/

0

s

e

h

i

n

g

g

a

:

&

4

-

/

0

0

/

0

!

4

-

/

.

0

0

0

b

i

t

#

s

Sumber Gangguan

5oise merupakan penggangu

dalam proses komunikasi. saha

mati6matian dalam membangun

sistem komunikasi adalah

menangani gangguan akibat noise.

5oise ini dapat mengakibatkan

pesan yang sampai tujuan tidak

sama dengan pesan yang dikirim.

2alam komunikasi radio, protokol

manual untuk meyakinkan pesan

yang dikirim dengan yang diterima

tidak terjadi kesalahan akibat noise

adalah dengan cara mengirimkan

kembali laporan balik! dari

penerima ke pengirim pesan.

Konsep ini juga diterapkan dalam

komunikasi dijital namun dengan

sedikit perubahan yang lebih

modern.

2

-

3


6/72


Penerima

Penerima bertugas menangkap sinyal yang ditransmisikan oleh

pengirim dan selanjutnya melakukan proses demodulasi atau

memisahkan kembali sinyal informasi dari sinyal pemba%a.

Tujuan

9ujuan akan menerima sinyal informasi dan mengartikan isi

informasi yang dikirimkan oleh pemancar. Proses komunikasi terjadi

apabila pesan yang dikirim dapat dimengerti oleh tujuan.

. Sin!al Analog "an Sin!al Digital

+erdasarkan data yang dikirimkan, komunikasi dapat dibedakan

menjadi komunikasi analog dan komunikasi dijital. ika sinyal informasi

berupa sinyal kontinyu, maka komunikasi tersebut merupakan komunikasi

analog. Sedangkan untuk sinyal informasi dijital seperti kode AS&II, sinyal

percakapan dan gambar dijital maka komunikasi tersebut dinamakan

komunikasi dijital. Skema modulasi yang digunakan juga berbeda, untuk

komunikasi analog menggunakan modulasi kon'ensional A$ atau ($!

sedangkan komunikasi dijital menggunakan modulasi (SK, PSK atau *A$

beserta turunan masing6masing jenis modulasi tersebut. Saat ini

komunikasi elektronik berusaha menggunakan sinyal informasi dijital,

misalnya komunikasi telepon seluler.


7/72

Gambar 2-2. (a Sinyal !nalo" dan (b Sinyal #i"ital

2-

4


8/72


2alam sebuah sinyal, ada istilah

amplitudo, periode dan frekuensi,

panjang gelombang, serta fase sinyal.

;ambaran tentang istilah6istilah

sinyal tersebut adalah sebagai

berikut:

Gambar 2-$. %arameter"elomban"(!mplitudo& periode&dan frekuensi

Amplitudo adalah besarnya sinyal

atau besarnya ayunan sinyal tersebut.

Yang disebut dengan satu gelombang

terdiri dari sebuah bukit dan sebuah

lembah. Sehingga Panjang

gelombang adalah jarak antara satu

bukit dengan bukit berikutnya atau

jarak lembah dengan lembah

berikutnya dengan satuan meter.

Periode adalah %aktu yang

diperlukan untuk menempuh satu

bukit dengan satu lembah dalam

satuan detik. +anyaknya gelombang

tiap detik disebut dengan frekuensi

dengan satuan "ert1. sehingga

hubungan antara frekuensi dengan

periode dapat dinyatakan:

f (Hz) =

1

T

(detik)

(ase sinyal adalah sudut yang

ditempuh dalam satu periode. Satu

periode dinyatakan sebagai -


9/72


Unit

#$ui

%

alent

Secon"s &s' ( s

Millisecon"s()*

+

&ms' s

Microsecon"s ()*

,

&ms' s

Nanosecon"s ()*

-&ns' s

Picosecon"s ()*(.

&/s' s

Gambar 2-'. Satuan periode dan frekuensi

Gambar 2-. %en"ertian

fase sinyal ()o & *)

o & dan

1+)o

+erdasarkan pengertian

amplitudo, frekuensi, dan fase

tersebut diatas, maka sebuah sinyal

analog periodik dapat dinyatakan

dengan:

s(t ) = Asin(2π ft + φ )

Sebagai contoh, sebuah sinyaldengan amplitudo A! 4 =, frekuensi

f! 4 = "1, dan sudut fase φ ! 4 0

dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2-,. Sebua sinyal

analo" periodek s(t ) = 5sin(2π 4t


10/72

+ 0)

2

-

6


11/72


Sinyal digital biasanya amplitudo

dinyakan dengan nilai 0 dan / dapat

juga 6/ dan / tergantung jenis

pengkodeannya!, dan periode adalah

%aktu untuk satu pulsa sinyal dengan

amplitudo 0 atau / tersebut. 2engan

demikian satu gelombang sinyal

digital hanya terdiri dari pulsa yangmemiliki amplitudo 0 atau /.

;ambaran yang lebih jelas adalah

sebagai berikut:

Gambar 2-.Sinyal #i"ital

Pengertian laju bit bit rate!

adalah banyaknya pulsa kotak dalam

tiap detik, atau kecepatan bit ini

identik dengan frekuensi sinyal

analog. Periode sinyal digital

biasanya disebut dengan inter'al bit,

sehingga banyaknya pulsa kotak tiap

detik menunjukkan laju bit sinyal

digital. ;ambar berikut ini

menunjukkan laju bit berdasarkan

bit inter'alnya.


12/72

Gambar 2-+./nter0al bit dan laubit

+erdasarkan pengertian frekuensi

dalam sinyal analog dan laju bit

pada sinyal digital, maka hal yang

perlu diingat adalah:

”frekuensi tidak sama dengan lajubit”

2-7


13/72


&ontoh nyata ditunjukkan pada

gambar berikut ini, dimana laju bit 4

< untuk sinyal digital dibandingkan

dengan frekuensi 0 "1 dan < "1 dari

sinyal analog.

Gambar 2-*. %erbedaan pen"ertian lau bit da

frekuensi

Selain itu, ada satu hal lagi yang

perlu diperhatikan bah%a, meskipun

secara sekilas sinyal digital mirip

dengan sinyal analog dengan satu

frekuensi, sebenarnya sinyal digital

merupakan gabungan beberapa

frekuensi. Istilah yang tepat adalah

pulsa kotak dalam sinyal digital

memeliki komponen lebih dari satu


14/72

frekuensi, atau untuk membetuk

sebuah pulsa kotak diperlukan

gabungan beberapa buah frekuensi.

+anyaknya frekuensi ini nanti akan

sangat penting dalam kebutuhan

band%idth saat sinyal digital akan

dikirimkan melalui sebuah saluran.

Pendek kata, sebuah sinyal analog

akan membutuhkan band%idth yang

lebih kecil dibanding sinyal digital

jika frekuensi sinyal analog sama

dengan laju bit sinyal digital.

+and%idth saluran untuk sinyal

analog dinyatakan dengan "ert1 dan

band%idth saluran untuk sinyal

digital dinyatakan dengan bit per

second bps!.

2-8


15/72


C. 0om/onen 0omuni1asi Data

Komunikasi data muncul

setelah adanya teknik digital

sehingga sinyal analog dapat

diujudkan dalam sinyal digital

menggunakan sebuah perangkat

yang disebut dengan Analog to

2igital &on'erter A2&!. Konsep

komunikasi data adalah

menggabungkan prinsip komunikasi

antara dua buah komputer sehingga

masing6masing komputer dapat

melakukan pertukaran data. 2engan

demikian komponen dasar yang

diperlukan dalam komunikasi data

mirip dengan komponen komunikasi

pada umunya dengan tambahan

terminologi yang lebih menjelaskan

tentang komunikasi data digital.

Komponen dasar dari komunikasi

data adalah pesan, pengirim, saluran,

penerima, dan protokol untuk

menjalankan proses komunikasi.

Gambar 2-1). imakomponen dasar darikomunikasi data

Sedangkan arah komunikasi

data juga dapat mengacu pada arah

komunikasi pada umumnya yaitu

komunikasi satu arah simple3 !,

setengah dua arah alf duple3 !, dan

dua arah penuh full duple3 !.

Simple> artinya komunikasi

hanya berlangsung satu arah.

&ontohnya radio broadcast A$ atau

($ maupun siaran 9?. Komunikasi

hanya berlangsung dari stasiun

menuju pendengar atau pemirsa

saja. &ontoh lain adalah komunikasi

data dari komputer mainframe ke

monitor.


16/72

2

-

9


17/72


Gambar 2-11.4omunikasi dataSimple3

Komunikasi half6duplek adalah

komunikasi dua arah tetapi secara

bergantian dalam melakukan

komunikasi karena saluran

dipergunakan secara bersama6sama

lebih dari dua pihak pengguna

saluran!. &ontohnya radio

komunikasi seperti &+ &iti1en

+and!. Pada saat sedang mengirim

pesan, maka tidak dapat

mendengarkan atau sebaliknya.

Apabila ada dua stasiun mengirim

pesan bersama6sama, maka akan

terjadi ammin" dan pihak ketiga ada

kemungkinan dapat mendengarkan

salah saatu dari mereka atau kadang

tidak bisa mendengarkan pesan yang

mereka sampaikan jika daya yang

dipancarkan seimbang.

Gambar 2-12.4omunikasi data 5alf

#uple3

Sedangkan komunikasi full

duple> berlangsung dua arah secara

tanpa harus bergantian. &ontohnya

komunikasi menggunakan telepon.

Kedua orang yang sedang

berkomunikasi dapat saling

mendengarkan atau berbicara secara

bebas.


18/72

Gambar 2-1$.4omunikasi data 6ull

#uple3

2-10


19/72


D. Transmisi Data Digital

+agian ini menjelaskan

tentang bagaimana sebuah data

ditransmisikan atau dikirimkan

melalui sebuah media komunikasi.

Ada dua kategori transmisi sinyalyang mele%ati sebuah media, yaitu:

/! transmisi baseband, dan 3!

transmisi broadband.

ika sinyal informasi baik

analog ataupun dijital dikirimkan

secara langsung melalui medium,

maka komunikasi tersebut

merupakan transmisi sinyal

baseband. &ontohnya pengiriman

sinyal yang terjadi pada @thernet

&ard untuk jaringan A5 dan

komunikasi menggunakan interkom.

Sedangkan komunikasi sinyal

informasi menggunakan sinyal

pemba%a atau sinyal termodulasi,maka komunikasi tesebut

menggunakan sistim transmisi

broadband.

Sifat penting yang selalu

diingat jika sebuah sinyal memasuki

sebuah medium, maka sinyal

tersebut akan mengalami perubahan

bentuk atau terjadi korupsi sinyal.

"al ini disebabkan adanya pengaruh

noise yang menyatu dalam sinyal

tersebut dan pengaruh redaman darai

medium sehinga sinyal yang

dihasilkan berbeda dengan sinyal

aslinya. ;ejala tersebut ditunjukkan

pada gambar berikut ini.

Gambar 2-1'. %erubaan bentuk sinyalakibat redaman dan noise dalammedium

Perbedaan bentuk sinyal ini

tentunya akan mengganggu proses

komunikasi sehingga pesan yang

dikirim tidak sampai pada tujuan.

ntuk itu dicari sebuah cara supaya

pesan dari pengirim tetap dapat

diterima dengan baik atau benar di

sisi penerima. &ara6cara untuk

mempertahankan supaya sinyal

pesan yang dikirim dapat diterima

dengan baik di sisi penerima ini

disebut dengan pengkodean saluran

ine Codin"!. +agian berikut ini akan

menjelaskan pengkodean saluran

khususnya untuk transmisi data

digital yang diperlukan dalam proses

komunikasi data.

2-11


20/72


$acam pengkodean saluran ini

sangat tergantung dari jenis saluran

yang akan digunakan.

Gambar 2-1.%en"kodeansaluran

Proses pengkodean saluran ini pada

prinsipnya mengubah informasi data

menjadi bentuk sinyal yang lain

sehingga sinyal tersebut cocok

dengan saluran yang digunakan.

$isalkan saja data biner 0 dan /

dikodekan sinyal yang memiliki dua

buah le'el dengan amplitudo 0 'olt

dan / 'olt atau 0 'olt dan B 'olt atau

bisa dinyatakan dengan le'el 0 dan

C?. &ontoh lain, misalkan sebuah

data dengan le'el 0 dan / dinyatakan

dalam bentuk sinyal dengan tiga le'el

yaitu ?, 0?, dan C?. Aturan sinyalmenjadi le'el ? 0 ? dan C?,

berdasarkan perubahan bit. &ontoh

kedua pengkodean saluran dapat

dilihat pada gambar berikut ini.


21/72

Gambar 2-1,. e0elsinyal

2alam prakteknya,

pengkodean saluran menghidari

sinyal dengan yang meliki le'el 2& 0

'olt dan C 'olt! karena sinyal ini

ra%an terhadap gangguan terutama

jika terjadi deretan data dengan bit /

secara terus

2-12


22/72


menerus. ntuk itu, cara yang

digunakan adalah membuat sinyal

dengan le'el bukan 2& yaitu dengan

le'el ?, 0, dan C? dengan aturan6

aturan tertentu. Aturan ini yang

menjadi dasar perbedaan jenis6jenis

pengkodean saluran.

Gambar 2-1. Sinyal den"anle0el (a #C dan tanpa le0el #C(b

+anyaknya le'el sinyal untuk

merepresentasikan data biner 0 dan

/ akan menentukan laju bit dalam

saluran tersebut. +esarnya laju bit

bps! terhadap le'el sinyal dapat

dinyatakan:

laju bit 4 laju pulsa >log3

dimana laju pulsa 4 /#durasi pulsa,dan durasi pulsa dalam satuan detik.

Sebagai contoh,

Sebuah sinyal dengan 3 le'el 7 3!

memiliki durasi pulsat p 4 /ms.

9entukan laju pulsa dan laju bitratenya.

aju pulsa 4 1 t p 4 /000pulsa#detik,


23/72

sehingga,

aju bit 4 /000 > log3 3 4/000 bps.

Suatu hal yang perlu

diperhatikan saat data dikirim melalui

sebuah medium adalah sinkronisasi

mengingat antara pengirim dengan

penerima

2-13


24/72


tidak memiliki sinkronisasi yang sama. &ontoh terjadinya perbedaan

sinkronsasi antara pengirim dan penerima terhadap keberhasilan

pengiriman pesan ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Gambar 2-1+. 4esalaan penerimaan data akibat kesalaan sinkronisasi

#. Macam Peng1o"ean Saluran

Depresentasi le'el sinyal dari pengkodean saluran akan menentukan

jenis pengkodean saluran. $acam pengkodean saluran secara umum

dapat dikelompokkkan menjadi: /! 8nipolar E 3! %olar E -! Bipolar ,

seperti yang digambarkan pada bagan berikut ini.


25/72

Gambar 2-1*. 9acam ine Codin"

Pengkodean saluran jenis polar tunggal unipolar ! hanya

menggunakan sebuah / satu! buah le'el tegangan yaitu 0 ? tidak ada

tegangan! dan C? untuk menyatakan data biner 0 dan /. Sedangkan

pengkodean polar menggunakan 3 dua! buah le'el tegangan yaitu ?

2-

14


26/72


dan C?. 2an terakhir, jenis

pengkodean bipolar menggunakan -

tiga! buah le'el tegangan yaitu ?,

0?, dan C?.

&ontoh pengkodean saluran jenis

polar tunggal digambarkan sebagai

berikut.

Gambar 2-2). 8nipolar

Sedangkan pengkodean saluran

dalam kelompok polar, dibagi6bagi

lagi menjadi beberapa jenis yaitu: /!

Non-:eturn to ;ero 5DF!E 3!

:eturn to ;ero DF!E -! 9ancester E

dan -! #ifferential 9ancester .

enis pengkodean polar

menggunakan 3 dua! buah le'el

tegangan yaitu ? dan C?

tegangan positif dan negatif! untuk

menyatakan data biner dengan nilai

0 dan /. +agan klasifikasi

pengkodean saluran jenis polar

digambarkan sebagai berikut ini.

Perbedaan dari masing6masing jenis

pengkodean saluran dari kelompok

polar ini dapat dijelaskan sebagai

berikut.

Gambar 2-21.

8nipolar

Pengkodean saluran jenis 5on6

Deturn to Fero 5DF! dibedakan


27/72

menjadi dua yaitu 5DF dan 5DF6I

5on6Deturn to Fero In'erted!.

5DF6 menggunakan le'el C?

digunakan untuk menyatakan data

biner

2-15


28/72


0, sedangkan le'el tegangan ?

digunakan untuk menyatakan data

biner / seperti yang ditunjukkan pada

;ambar 3633 bagian atas. Sedangkan

5DF6I representasi le'el ? atau C?

menyatakan adanya perubahan data

biner dari menuju logika /. Artinya,

setiap ada perubahan urutan data

biner dari 0 ke / atau / ke /, maka

le'el tegangan akan berubah dari

sebelumnya. $isalkan le'el

sebelumnya C? maka perubahan bit

0 ke / atau / ke / menyebabkan

le'elnya menjadi ? dan sebaliknya

jika le'el sebelumnya ? maka

perubahan data biner dari 0 ke / atau

/ ke / menyebabkan le'elnya

berubah menjadi C?. Perubahan data

dari 0 ke 0 dan / ke 0 tidak akan

menyebabkan perubahan le'el

tegangan. &ontoh pengkodean

saluran jenis 5DF6I ditunjukkan pada

;ambar 3633 bagian ba%ah.

Gambar 2-22. Sistem pen"kodean saluran N:; danN:;-/

Pengkodean saluran jenis Deturn

to Fero DF! menggunakan le'el ?

dan C? dengan transisi di

pertengahan bit data biner. 2ata

biner 0 dinyatakan dengan transisi


29/72

dari le'el ? menuju 0?, sedangkan

data biner / dinyatakan dengan

transisi dari le'el 0? menuju C?.

&ontoh pengkodean saluran jenis DF

ditunjukkan pada gambar berikut

ini.

2-16


30/72


Gambar 2-2$.%en"kodean saluran

enis :;

enis terakhir dari pengkodean

saluran kelompok polar adalah

pengkodean $anchester yang

digunakan jaringan A5, dan

2ifferential $anchester yang

digunakan pada jaringan token6ring.

Pengkodean $anchester dan

2ifferential $anchester ini

dikembangkan untuk memenuhi

persyaratan dalam pengkodean yang

menyatakan:


31/72

2-

1

7


32/72


Gambar 2-2'. %en"kodean9ancester dan #ifferential9ancester

Kelompok pengkodean yang

terakhir adalah jenis pengkodean

bipolar yaitu pengkodean dengan

menggunakan - tiga! buah le'el

tegangan yaitu ?, 0?, dan C? untuk

menyatakan data biner. Ada dua

contoh pengkodean jenis bipolar,

yaitu bipolar6A$I dan 3+/*.

Pengkodean bipolar6A$I

menggunakan le'el tegangan 0?

untuk menyatakan data biner 0,

sedangkan data biner / dinyatakan

dengan le'el tegangan ? dan C?

secara bergantian. &ontoh

pengkodean bipolar adalah

pengkodean bipolar6A$I seperti

yang ditunjukkan pada ;ambar 36

3B.


33/72

2-

1

8


34/72


Gambar 2-2.%en"kodeanBipolar-!9/

Sedangkan pengkodean 3+/*

digunakan untuk pengkodean

dua data biner. 2ata G00H

dinyatakan dengan le'el

tegangan 63- ?, data G//H


tegangan C/?, data G0/H


tegangan 63/ ?, data G/0H

dinyatakan dengan tegangan C-

?. &ontoh pengkodean 3+/*

ditunjukkan pada ;ambar 363<

berikut ini.

Gambar 2-2,.%en"kodean2B1>

2. Macam Transmisi Data Digital

+erdasarkan jumlah saluran yang

digunakan dalam mengirimkan data

digital, transmisi data digital dapat

dibedakan menjadi: /! Pengiriman

secara paralel, dan 3! Pengiriman

secara serial, dimana pengiriman

secara serial dapat dibedakan

menjadi pengiriman secara serial

sinkron dan pengiriman secara serial


35/72

tak sinkron. "irarki transmisi data

digital ditunjukkan pada ;ambar 36

38 berikut ini.

Gambar 2-2.

9acam-macamtransmisi data

2-19


36/72


9ransmisi data secara paralel

adalah mengirimkan seluruh data bit

secara bersamaan. $isalkan sebuah

data dinyatakan dalam bit bit 4

binary digit!. 9ransmisi data secara

paralel akan membutuhkan buah

saluran untuk mengirimkan masing6

masing bit. Keuntungan transmisi

secara paralel ini adalah setiap data

6bit dapat dikirimkan sekaligus

sehingga proses komunikasi dapat

berlangsung cepat. 5amun memiliki

kelemahan yaitu boros kabel karena

untuk data n6bit akan membutuhkan

n buah saluran dan sangat tidak

efektif jika jarak komunikasi sangat

jauh.

Gambar 2-2+.?ransmisi data

parallel

9ransmisi data digital secara

serial adalah transmisi data digital

yang dilakukan dengan

menggunakan sebuah saluran.

Pengiriman data dilakukan per

bit. $isalkan data dinyatakan

dalam bit, maka pengirimandilakukan mulai dari bit pertama

bit60! sampai dengan bit

kedelapan bit68!. 2engan

demikian untuk data bit

membutuhkan kali pengiriman.

Keuntungan sistem adalah

saluran komunikasi hanya

membutuhkan satu saluran

sehingga sangat efektif untuk

jarak komunikasi yang jauh,

namun punya kelemahan %aktu

pengirimannya menjadi lebihlama dan perlu pe%aktuan yang

tepat sinkronisasi! untuk

menyusun bit per bit yang


37/72

diterima menjadi data bit

kembali. 9ransmisi data digital

secara serial ditunjukkan pada

;ambar 3637 berikut ini.

2-

2

0


38/72


Gambar 2-2*.?ransmisidata serial

9ransmisi data digital secara

serial dapat dibedakan menjadi

transmisi data secara serial tak

sinkron dan transmisi data secara

serial sinkron.

9ransmisi data secara serial

tak sinkron akan menambahkan bit

a%al yang disebut dengan istilah

start bit sebelum mengirimkan bit

data yang pertama sebagai tanda

permulaan pengiriman atau

permulaan data, dan menambahkan

bit akhir atau stop bit setelah

pengiriman bit data yang terakhir

sebagai tanda bah%a pengiriman

seluruh bit data sudah selesai dan

akan dimulai dengan data berikutnya.

Selain itu, setiap pengiriman data

diberikan %aktu sela untuk

membedakan kelompok data yang

satu dengan yang lainnya. 2engan

demikian, jika data dinyatakan

dengan buah bit, maka transmisi

data serial tak sinkron akan

membutuhkan %aktu untuk

melakukan pengiriman sebanyak /0

kali pengiriman, kali untuk seluruh

bit data dan 3 kali untuk

mengirimkan start bit dan stop bit,

dan masih ditambah %aktu sela antar

data. 9ransmisi data digital secara

serial tak sinkron ditunjukkan pada

;ambar 36-0 berikut ini.


39/72

Gambar 2-$).?ransmisi data serial

tak sinkron

2-21


40/72


9ransmisi data secara serial sinkron akan mengirimkan bit data yang

pertama sampai dengan bit data terakhir secara berturutan, dan antara

kelompok data yang satu dengan yang lain juga tidak ada %aktu sela.

2engan demikian, transmisi data secara serial sinkron akan mengirimkan

seluruh data secara berturutan tiap bit per bit secara terus menerus. 9ugas

mengelompokkan bit per bit menjadi data diserahkan sepenuhnya jepada

penerima. 9ransmisi data digital secara serial sinkron ditunjukkan pada

;ambar 36-/ berikut ini.

Gambar 2-$1. ?ransmisi data serial sinkron

Sebagai ringkasan, proses yang dilakukan dalam komunikasi data mulai dari

data yang berupa sinyal analog sampai dengan transmisi data digital dapat

digambarkan sebagai berikut:


41/72

Gambar 2-$2. %emrosesn sinyal analo" menadi kode %C9

2-

22


42/72


G. Transmisi Data Analog

Setelah transmisi data digital

berhasil dilakukan, maka timbul

keinginan untuk lebih memperluas

jangkauan transmisi data dengan

memanfaatkan jaringan

telekomunikasi yang telah terbentuk

serta memanfaatkan perangkat

telekomunikasi yang sudah sering

digunakan. Karena jaringan

telekomunikasi yang telah dibangun

dan perangkat komunikasi yang

telah dikembangkan dan digunakan

dirancang untuk pengiriman sinyal

analog baiik sinyal analog baseband

maupun broadband, maka timbul

permasalahan bagaimana caranya

mengirimkan data digital dengan

menggunakan sinyal analog. Satu6

satunya cara adalah mengubah

sinyal data digital menjadi sinyal

data analog sehingga dapat

dikirimkan menggunakan perangkat

komunikasi yang sering digunakan

untuk mengirimkan sinyal analog

seperti yang ditunjukkan pada

;ambar 36--.

2itinjau dari laju bit yang

diperoleh saat itu juga masih terlalu

rendah, karena perangkat komunikasi

analog dirancang untuk mengirimkan

sinyal percakapan analog yang hanya

memiliki band%idth = k"1 sampai

dengan /0 k"1. Proses pengubahan

sinyal digital menjadi sinyal analog ini

dinamakan dengan proses modulasi,

namun tidak menggunakan jenis

modulasi analog sebelumnya seperti

modulasi amplitudo A$! atau

modulasi frekuensi ($! melainkan

jenis modulasi digital. Atau lebih

tepatnya proses pengubahan sinyal

digital menjadi sinyal analog untuk

keperluan komunikasi data

dinamakan modulasi digital#analog.

;ambar 36-- menunjukkan jenis6

jenis modulasi tersebut, dan

merupakan nenek moyang jenis6jenis

modulasi digital yang digunakan saat

ini.

Gambar 2-$2.9odulasidi"ital@analo"

2-

2

3


43/72


Gambar 2-$$.9acam-macammodulasi di"ital

enis6jenis modulasi

digital#analog atau selanjutnya

disebut dengan modulasi digital

dimulai dari !mplitude Sift 4eyin"

ASK!, 6requensi Sift 4eyin" (SK!

dan %ase Sift 4eyin" PSK!. Ketiga

jenis modulasi digital ini merupakan

proses modulasi digital dengan

memanfaatkan parameter sinyal

analog yaitu amplitudo, frekuensi,

dan fase dari sinyal analog. 2engandemikian, modulasi digital ASK

berarti menyatakan data biner digital

0 dan / ke dalam le'el amplituda

sinyal analog, modulasi digital (SK

menyatakan data biner digital 0 dan

/ ke dalam frekuensi sinyal analog,

dan modulasi digital PSK menyatakan

data biner digital ke dalam bentuk

fase sinyal analog. Sedangkan jenis

modulasi *uadrature Ampltude

$odulation *A$! merupakan

gabungan antara modulasi digital jenis ASK dengan PSK, yaitu

menyatakan data biner digital 0 dan

/ ke dalam bentuk amplitudo dan

fase dari sinyal analog.

+erdasarkan tiga jenis

modulasi digital ASK, (SK, PSK! ini

kemudian dikembangkan menjadi

beberpa jenis modulasi digital yang

saat ini digunakan, seperti $inimum

Shift Keying $SK!, ;aussian

$inimum Shift Keying ;$SK! yang

sekarang digunakan pada telepon

seluler ;S$, 2ifferential +inary Phase

Shift Keying 2+PSK!, *uartenary

Phase Shift Keying *PSK!,2ifferential *uartenary Phase Shift

Keying 2*PSK!, dan lain6lain.


44/72

Pengertian bit rate "an bau" rate

Sebelum membahas tentang

konsep modulasi digital untuk

masing6masing modulasi digital

tersebut diatas, maka akan

dijelaskan pengertian

2-24


45/72

N baud


tentang arti bit rate dan baud rate.

Bit rate atau laju bit adalah

banyaknya bit per detik atau bit per

second bps!. Sedangkan baud rate

adalah banyaknya unit#satuan sinyal

per detik. +aud rate lebih kecil

dibanding bit rate.

&ontoh /:

Sinyal analog memba%a = bit setial

unit sinyal. ika /000 unit sinyal

dikirim perdetik, berapakah baud

rate dan bit ratenyaJ

a%ab:

+aud rate 4 /.000 baud#s

+it rate 4 /.000 > = 4 =.000 bps

&ontoh 3:

+it rate sebuah sinyal adalah -.000.

ika setiap unit sinyal memba%a <

bit, berapakah baud ratenyaJ

a%ab:

+aud rate 4 -.000#< 4 B00 baudrate.

Am/litu"e S3ift 0e!ing &AS0'$odulasi digital Amplitude

Shift Keying ASK! menyatakan data

biner digital 0 dan / ke dalam dua

buah le'el amplituda sinyal analog

yang bebeda. Karena satu bit

dinyatakan dengan sebuah sinyal

analog, maka besarnya baud rate

modulasi digital ASK sama dengan bit

ratenya. +entuk gelombang sinyal

ASK terhadap data biner yang

dimodulasikan ditunjukkan pada

;ambar 36-=.

Sedangkan band%idthminimal yang diperlukanuntuk transmisi

sinyal ASK ditunjukkan pada ;ambar

36-B, yaitu sebesarmodulasi

tersebut. Satuan band%idth adalah"1.

2-

2

5


46/72


Gambar 2-$'. 9odulasi

!S4

Gambar 2-$. BandAidtminimum transmisi sinyal

!S4

&ontoh /:

9entukan band%idth minimal dari

sinyal ASK yang mentransmisikan

3.000 bps. $ode transmisi adalah

half duple>.


47/72

a%ab:

Karena baud rate ASK sama dengan

besarnya bit rate, maka baud

ratenya adalah 3.000 baud#s,

sehingga band%idth minimum yang

diperlukan adalah 3.000 "1.

&ontoh 3:

ika disediakan band%idth untuk ASK

adalah B.000 "1, berapakah baud

rate dan bit ratenyaJ

a%ab:

2-26


48/72


$odulasi ASK membutuhkan

band%aidth sebesar baud ratenya,

dan bit ratenya sama dengan

besarnya baud rate. 2engan

demikian, jika disediakan band%idth

B.000 "1, maka baud rate yang

diperoleh adalah B.000 baud#s dan

bit ratenya adalah B.000 bps.

2re$uenc! S3ift 0e!ing &2S0'

$odulasi digital 6requency

Sift 4eyin" (SK! menyatakan data

biner digital 0 dan / ke dalam dua

buah le'el frekuensi sinyal analog

yang bebeda. Karena setiap bit juga

dinyatakan dengan sebuah sinyal

analog, maka besarnya baud rate

modulasi digital (SK juga sama

dengan bit ratenya. +entuk

gelombang sinyal (SK terhadap data

biner yang dimodulasikan

ditunjukkan pada ;ambar 36-


49/72

Gambar 2-$,. 9odulasi6S4

Sedangkan band%idth minimal

yang diperlukan untuk transmisi

sinyal (SK ditunjukkan pada ;ambar36-8, yaitu besarnya dapat

ditentukan dengan persamaan:


50/72

BW = f c 1 − f c 0 + N baud "1!

dimana:

B

W 4 band%idth dalam "1

f c 1

4 frekuensi "1! sinyal analog untuk menyatakan data biner

/

f c 0 4 frekuensi "1! sinyal analog untuk menyatakan data biner02-27


51/72


N baud 4 nilai baud rate modulasi (SKbaud#s!

Gambar 2-$. BandAidtminimal transmisi sinyal6S4

&ontoh /:

9entukan band%idth minimal sinyal

(SK yang mentransmisikan 3.000bps. 9ransmisi menggunakan mode

half duple>, dan frekuensi sinyal

pemba%a (SK memiliki perbedaan

frekuensi -.000 "1.

a%ab:

ntuk

modu

lasi

(SK,

besar

nya

+

minim

al

adala

h: +

4 f c/

f c0 C

baud

rate

1=-.000 C 3000

2=B.000 "1

&ontoh 3:

9entukan bit rate maksimum untuk

sebuah sinyal (SK jika band%idth

medium adalah /3.000 "1, dengan

perbedaan frekuensi sinyal

pemba%anya adalah 3.000 "1, dan

transmisi menggunakan mode full

duple>.

a%ab:

Karena mode transmisi adalah full

duple>, maka band%idth /3.000 "1

akan dibagi dua untuk pemancar dan

penerima sehingga masing6masing

tersedia


52/72

rate dapat ditentukan:

+ 4 f c/ f c0 C baud rate


53/72


baud rate 4

<

.

0

0

0

3.

0

0

0

b

a

u

d

#

s

4

=.

0

0

0

b

a

u

d

#

s

adi,

+it rate yang diperoleh adalah=.000 bps.

P3ase S3ift 0e!ing &PS0'

$odulasi digital %ase Sift

4eyin" PSK! menyatakan data biner

digital 0 dan / ke dalam dua buah

fase sinyal analog yang bebeda.

Karena setiap bit juga dinyatakan

dengan sebuah sinyal analog, maka

besarnya baud rate modulasi digitalPSK juga sama dengan bit ratenya.

+entuk gelombang sinyal PSK

terhadap data biner yang

dimodulasikan ditunjukkan pada

;ambar 36-. 2iagram konstelasi

modulasi PSK ditunjukkan pada

;ambar 36-7.


54/72

Gambar 2-$+. 9odulasi%S4


55/72

Gambar 2-$*. #ia"ramkonstelasi modulasi%S4

2-

2

9


56/72


$odulasi PSK yang menyatakan

setiap bit data biner dengan nilaifase sinyal yang berbeda disebut

juga dengan 36PSK atau Binary PSK

+PSK!. Sedangkan modulasi PSK

yang menyatakan setiap dua bit data

biner dalam sebuah fase yang

berbeda dinamakan =6PSK, seperti

yang ditunjukkan pada ;ambar 36

=0. ntuk jenis =6PSK ini nilai bit

rate yang diperoleh adalah dua kali

dari baud ratenya. Sedangkan

diagram konstelasi modulasi =6PSK

ditunjukkan pada ;ambar 36=/.

Gambar 2-$*. Bentuksinyal modulasi '-

%S4


57/72

Gambar 2-'1. #ia"ramkonstelasi modulasi '-%S4

ika modulasi PSK ingin menyatakan

setiap tiga bit data biner dalam fase

sinyal analog yang berbeda, maka

jenis modulasi ini disebut dengan 6

PSK. Karena setiap sinyal analog

menyatakan tiga bit data biner, maka

bit

2-30


58/72


ratenya adalah tiga kali dari buad

ratenya. 2iagram konstelasinya

ditunjukkan pada ;ambar 36=3.

Gambar 2-'2. #ia"ramkonstelasi modulasi '-

%S4

+and%idth minimum yang diperlukan

untuk mentransmisikan sinyal

modulasi PSK, =6PSK, dan 6PSK

adalah sama yaitu sebesar 5 baud

ratenya, seperti yang ditunjukkan

pada ;ambar 36=- berikut ini.


59/72

Gambar 2-'$.9inimum bandAidtmodulasi %S4

&ontoh /:

9entukan band%idth untuk sinyal =6

PSK yang mentransmisikan 3.000

bps. 9ransmisi menggunakan mode

half duple>.

a%ab:

2-31


60/72


ntuk modulasi digital PSK,

band%idth minimum yang diperlukan

adalah sebesar baud ratenya.

Sedangkan bit ratenya adalah dua

kali baud ratenya. ika bit rate yang

diinginkan adalah 3.000 bps, maka

baud ratenya adalah /.000 baud#s,

dan band%idth minimumnya adalah

sama dengan baud ratenya yaitu

/.000 "1.

&ontoh 3:

ika disediakan band%idth B.000 "1

untuk mentransmisikan sinyal 6

PSK, berapakah baud rate dan bit

rate yang diperolehJ

a%ab:

ntuk jenis modulasi PSK 36PSK, =6

PSK, 6PSK! band%idth minimum

sama dengan baud ratenya.

Sehingga baud rate sinyal 6PSK

adalah B.000 baud#s. Sedangkan nilai

bit rate yang diperoleh dari 6PSK

adalah - tiga! kali dari nilai buad

ratenya. 2engan demikian bit rate

yang diperolah adalah /B.000 bps.

4ua"rature Am/litu"e Mo"ulation&4AM'

$odulasi digital >uadrature

!mplitude 9odulation *A$!! adalah

kombinasi dari modulasi digital ASK

dengan PSK sehingga perbedaanantara bit, dibit, tri bit sangat

nampak dengan jelas karena bit data

biner dinyatakan dengan perbedaan

amplitudo dan fase secara sekaligus.

$odulasi *A$ untuk menyatakan n6

bit data biner ke dalam sebuah sinyal

*A$ maka bit rate yang diperoleh

adalah n kali baud ratenya, dan baud

ratenya adalah 3n. +entuk sinyal

modulasi *A$ ditunjukkan pada

;ambar 36==. Sedangkan diagram

konstelasinya ditunjukkan pada

;ambar 36=B dan ;ambar 36B


61/72


Gambar 2-''. Bentuk sinyal +->!9 untuk umla bit 7 $ (tri bit


62/72

Gambar 2-'. #ia"ram konstelasi modulasi '->!9 dan +->!9

Gambar 2-',. #ia"ram konstelasi modulasi 1,->!9

2-

33


63/72


"ubungan antara besarnya baud rate

terhadap bit rate dapat dilihat pada

gambar berikut ini untuk masing6

masing nilai baud rate sinyal

modulasi digital jenis *A$.

Gambar 2-'. 5ubun"an nilaibaud rate den"an bit ratemodulasi >!9

&ontoh /:

Sebuah diagram konstelasi terdiri

dari delapan buah titik dalam sebuah

lingkaran dengan jarak ruang yang

sama. ika bit ratenya adalah =.00

bps, berapakah baud ratenyaJ

a%ab:

2iagram konstelasi dengan titik

menunjukkan 6PSK dengan

perbedaan sudut =B derajat. Karena

23 4 , maka berarti n6bit 4 - atau

setiap sinyal menyatakan - bit tri

bit!. 2engan demikian baud ratenya

adalah:

=.00#- 4 /.


64/72

2-34


65/72


$odulasi /


66/72

2-35


67/72


Gambar 2-'*. !lokasi bandAidtsistemtelepon

untuk

komunik asi

percakapan dantransmisidatadi"ital

Konfigurasi sistem yang

diperlukan untuk mengirimkan data

digital menggunakan sambungan

telepon ditunjukkan pada ;ambar 36

B0.


68/72

Gambar 2-).4

o

nf

i"

ur

a

si

si

st

e

m

unt

uk

m

en

tra

ns

mi

sik

an

da

ta

di

"it

al

m

el

al

ui

sis

te

m

tel ep

on

2-

3

6


69/72


5. Mo"ulasi Analog

Pembahasan tentang modulas

analog ini sebagai pelengakap

saja, mengingat transmisi data

digital masih banyak yang

menggunakan perangkat

komunikasi yang dirancang untuk

mengirimkan data analog,

sehingga modulasi yang

digunakan juga masih

menggunakan modulasi analog.

$odulasi analog ini digunakan

untuk sistem komunikasi

kon'ensional seperti sistem

telepon, radio, dan satelit.

$odulasi analog ini jug bisa

disebut sebagai kon'ersi analog

ke analog, karena masukkanyaadalah sinyal analog dan

keluarannya juga sinyal analog.

+lok diagram proses modulasi

analog ditunjukkan pada ;ambar

36B/.

Gambar 2-1. Blokdia"ram proses modulasi

analo"

Klasifikasi modulasi analogditunjukkan pada ;ambar 36B3, yaitu

!mplitude 9odulation A$!,

6requency 9odulation ($!, dan

%ase 9odulation P$!.

Gambar 2-2.9acam modulasianalo"

$odulasi amplitudo A$!

adalah modulasi analog dimana


70/72

amplitudo sinyal pesan dinyatakan

dengan amplitudo sinyal pemba%a,

atau dengan kata lain amplitudo

sinyal pemba%a dipengaruhi oleh

amplitudo sinyal pesan. +entuk

gelombang sinyal pesan, sinyal

pemba%a dan sinyal termodulasi A$

dapat dilihat pada ;ambar 36B-.

2-37


71/72


Gambar 2-$. Bentuk"elomban" sinyalmodulasi !9

$odulasi frekuensi ($!

adalah modulasi analog dimana

frekuensi sinyal pemba%a

dipengaruhi oleh amplitudo sinyal

pesan. +entuk gelombang sinyal

pesan, sinyal pemba%a dan sinyal

termodulasi ($ dapat dilihat pada

;ambar 36B=.


72/72

Gambar 2-54. Bentukgelombang sinalmodulasi !"

2-38

Media Transmisi Dan Modulasi

Documents

Transcript of Media Transmisi Dan Modulasi