POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA Jurusan Teknik Komputer Program Studi D3 Teknik Komputer
Lecturer: M. Miftakul Amin, S. Kom., M. Eng.
Komunikasi Data Sesi 5 Data dan Sinyal 2015
Komunikasi Data
1
Data & Sinyal
2015
Data yang akan disalurkan melalui media transmisi berbentuk deretan bit Namun di dalam media transmisi (misalnya: kabel) bukanlah bit 1 dan 0 berderetderet dari ujung kabel satu ke ujung kabel lain. Data harus ditransformasikan terlebih dahulu ke dalam bentuk gelombang elektromagnetik Bit 1 dan 0 akan diwakili oleh tegangan listrik dengan nilai amplitudo yang berbeda Sebagai contoh bit 1 diwakili oleh tegangan 1 volt dan bit 0 diwakili oleh tegangan -1 volt. Komunikasi Data
2
Data & Sinyal
2015
Perlu diingat bahwa bentuk sinyal tidak selalu tegangan +1 dan -1. Dalam komunikasi data, sinyal dapat d p direpresentasikan a a dengan level tegangan yang berbeda beda berbeda-beda tergantung pada spesifikasi perangkat keras. Komunikasi Data
3
Sinyal Analog dan Digital
2015
Berdasarkan bentuknya, data dan sinyal dapat dibedakan ke dalam data dan sinyal analog atau data dan sinyal digital. Suatu data atau sinyal dikatakan analog apabila amplitudo dari data atau sinyal tersebut terusmenerus ada dalam rentang waktu tertentu ((kontinyu) o yu) da dan memiliki variasi a a nilai a a amplitudo p udo tak a terbatas. Sebaliknya data atau sinyal dikatakan digital apabila bil amplitudo lit d dari d i data d t atau t sinyal i l terebut t b t tidak kontinyu dan memiliki variasi nilai amplitudo yyang g terbatas ((diskrit). ) Komunikasi Data
4
Sinyal Analog dan Digital
2015
Komunikasi Data
5
Periode Sinyal
2015
Sinyal analog dan digital berdasarkan siklus perulangan gelombang dapat dibedakan ke dalam dua bentuk, yaitu sinyal periodik dan sinyal tidak-periodik. Sinyal periodik akan selalu berulang kembali setelah periode waktu tertentu terlewati. Dalam satu satuan waktu dimana sinyal tersebut berulang disebut dengan satu periode (disimbolkan dengan T ) atau satu siklus. Sedangkan sinyal tidak-periodik tidak menunjukkan adanya siklus tertentu sepanjang waktu. Di dalam komunikasi data seringkali digunakan sinyal analog periodik karena sinyal semacam itu memiliki bandwidth kecil. Namun untuk sinyal digital seringkali digunakan sinyal tidakperiodik karena sinyal semacam itu dapat merepresentasikan data dalam jumlah yang bervariasi. Komunikasi Data
6
Sinyal Analog
2015
Bentuk sinyal analog yang paling sederhana dapat digambarkan sebagai gelombang sinus. sinus Namun dalam keadaan nyata suatu sinyal analog merupakan gabungan dari beberapa gelombang sinus yang disebut dengan sinyal komposit. Dengan teknik yang ditemukan oleh seorang ilmuwan Perancis bernama Jean Jean-Babtiste Babtiste Fourier sinyal komposit dapat didekomposisi ke dalam beberapa gelombang sinus untuk kepentingan analisis. li i Teknik ini disebut dengan analisis Fourier. Komunikasi Data
7
Property Gelombang Sinus
2015
Amplitudo adalah suatu nilai yang merujuk pada ketinggian intensitas sinyal pada setiap waktu, waktu Intensitas sinyal yang tertinggi disebut dengan amplitudo puncak, I t Intensitas it sinyal i l ini i i berkaitan b k it dengan d j l h energii yang jumlah dibawa oleh gelombang tersebut, Sebagaicontoh pada sinyal listrik, amplitudo diukur dengan satuan t volt. lt Komunikasi Data
8
Property Gelombang Sinus
2015
Frekuensi dinyatakan sebagai jumlah periode yang dilalui oleh satu gelombang dalam waktu 1 detik, detik Dalam Gambar terlihat bahwa dalam 1 detik gelombang melalui 2 siklus, karena itu gelombang tersebut memiliki frekuensi = 2 siklus/detik (atau2 Hertz), Hertz) Frekuensi juga dapat dinyatakan sebagai jumlah perubahan per satuan waktu, Apabila suatu sinyal memiliki jumlah perubahan banyak sekali maka kita katakan sinyal tersebut memiliki frekuensi tinggi, Komunikasi Data
9
Property Gelombang Sinus
2015
Apabila suatu sinyal tidak berubah sama sekali maka sinyal tersebut memiliki frekuensi nol, nol Misalnya, sinyal direct current (DC) yang dikeluarkan oleh sebuah baterai akan menghasilkan sinyal sebesar 1.5 volt terus menerus, menerus karena itu frekuensi dari sinyal DC adalah nol.
Komunikasi Data
10
Property Gelombang Sinus
2015
Periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh 1 siklus gelombang, gelombang Dalam Gambar satu siklus gelombang ditempuh dalam waktu 0,5 detik. Karena itu periode dari gelombang adalah 0 5 detik. 0,5 detik
Komunikasi Data
11
Property Gelombang Sinus
2015
Frekuensi dan periode saling berbanding terbalik. Karena itu keduanya dapat dinyatakan dalam bentuk rumusan matematika sebagai berikut:
Yang mana f adalah frekuensi dalam satuan Hertz atau siklus/detik dan T adalah periode dalam satuan detik. detik Komunikasi Data
12
Property Gelombang Sinus
2015
Panjang gelombang adalah jarak yang dilalui untuk menempuh satu siklus gelombang dalam satuan meter. meter Hubungan matematika antara panjang gelombang dan frekuensi dinyatakan dalam rumusan persamaan:
Komunikasi Data
13
Property Gelombang Sinus
2015
Properti terakhir yang akan kita bahas adalah fasa, F Fasa yang diukur di k dalam d l satuan t d j d atau derajad t radian di merupakan jarak pergeseran sinyal relatif terhadap titik 0, Relasi antara satuan ukur derajad dan radian ditunjukkan d l dalam persamaan:
Komunikasi Data
14
Contoh Formulasi
2015
Komunikasi Data
15
Sinyal Digital
2015
Sinyal digital adalah diskrit, Sinyal digital tidak memiliki amplitudo yang kontinyu sepanjang waktu, Apabila bit-bit diinginkan untuk ditranmisikan melalui media komunikasi o u as da dalam a be bentuk tu ssinyal ya d digital g ta maka a ab bit-bit t b t te tersebut sebut harus ditransformasi ke dalam bentuk gelombang listrik, Misalnya bit 1 diwakili oleh tegangan listrik +1 volt dan bit 0 diwakili oleh tegangan g g listrik -1 volt.
Komunikasi Data
16
Sinyal Digital
2015
Dalam Gambar terlihat bahwa dalam 1 detik terdapat p 8 bit data, Karena itu dikatakan bahwa kecepatan pengiriman data untuk g gambar p pada bagian g atas adalah 8 bit p per second (bps).
Komunikasi Data
17
Sinyal Digital
2015
dalam 1 detik terkirim sebanyak y 16 bit. Karena itu kecepatan p pengiriman data adalah 16 bps, Terbukti bahwa dengan membuat 1 level tegangan mewakili 2 bit data,, kecepatan p pengiriman p g data sekarang g meningkat g 2 kali lipat, 1 level tegangan merupakan representasi dari 2 bit data y 4 level maka secara keseluruhan dibutuhkan sebanyak tegangan. Komunikasi Data
18
Sinyal Digital
2015
Dimana tegangan g g +1 volt mewakili bit 11,, tegangan g g +0,5 , volt mewakili bit 10, tegangan -0,5 volt mewakili bit 01, dan tegangan -1 volt mewakili bit 00, Relasi antara jjumlah level tegangan g g ((L)) dan jjumlah bit (b)secara matematis dapat dirumuskan menjadi:
Komunikasi Data
19
Sinyal Digital
2015
Hampir semua sinyal digital bersifat tidak-periodik. Karena itu sinyal digital tidak memiliki properti periode dan frekuensi sebagaimana halnya pada sinyal analog periodik. Satuan ukur yang secara umum digunakan pada sinyal digital adalah bit rate. Bit rate didefinisikan sebagai jumlah bit yang terkirim dalam 1 detik yang dinyatakan dengan satuan bit per second (bps). Rumusan matematis dari bit rate (R) dapat dilihat dalam persamaan
Komunikasi Data
20
Contoh Formulasi
2015
Komunikasi Data
21
Gangguan Transmisi Selama melalui proses rambatan t tersebut b t sinyal i l akan k mengalami l i penurunan energi dan juga menerima gangguan eksternal, k t l Gangguan akibat penurunan energi disebut dengan atenuasi. Sementara itu gangguan dari luar dapat disebabkan oleh adanya distorsi dan derau (noise).
2015
Komunikasi Data
22
Atenuasi
2015
Sesuai dengan hukum Termodinamika II, tidak mungkin tidak ada energi yang terbuang selama sebuah sistem melakukan proses, Demikian pula halnya dengan sinyal yang merambat melalui media transmisi, secara natural pasti akan mengalami kehilangan energi akibat adanya gesekan elektron dengan media (terbuang menjadi energi panas), Penurunan daya inilah dalam komunikasi data disebut dengan istilah atenuasi yang diukur dalam satuan desibel (dB). Atenuasi didefinisikan dengan rumusan:
Komunikasi Data
23
Atenuasi
2015
Komunikasi Data
24
Distorsi
2015
Distorsi mengakibatkan adanya perubahan bentuk sinyal di sisi penerima sehingga peralatan pada sisi penerima tidak dapat mendeteksi sinyal dengan benar, Salah satu penyebab distorsi adalah adanya ada ya be berbagai baga macam aca filter te d di sepa sepanjang ja g jalur komunikasi antara pengirim dan penerima.
Komunikasi Data
25
Derau (Noise)
2015
Thermal noise secara natural terjadi akibat adanya gesekan elektron dalam media, media Induced noise berasal dari perangkat-perangkat lain di sekitar jalur komunikasi, misalnya adanya medan listrik di sekitar media komunikasi, Crosstalk terjadi akibat saling pengaruh antara media pengirim dan penerima. penerima
Komunikasi Data
26
Derau (Noise)
2015
Perbandingan antara daya dari sinyal asli dan daya dari derau disebut dengan Signal Signal-to-Noise to Noise Ratio (SNR). SNR diukur dalam satuan desibel (dB) dan didefinisikan dengan rumus:
Komunikasi Data
27
Derau (Noise)
2015
Komunikasi Data
28
Parameter Unjuk Kerja
2015
Bandwidth, digunakan untuk menentukan jangkauan frekuensi yang terkandung dalam suatu sinyal komposit, Bandwidth dapat ditentukan dengan menggunakan dua macam satuan yaitu Hertz dan bps, Bandwidth dengan satuan Hertz digunakan untuk mengukur jangkauan frekuensi sinyal analog, sedangkan bandwidth yang dinyatakan dengan satuan t b digunakan bps di k untuk t k mengukur k kecepatan k t data digital.
Komunikasi Data
29
Parameter Unjuk Kerja
2015
Throughput, adalah jumlah data yang secara nyata dapat dikirimkan melalui kanal komunikasi, komunikasi Misalkan, sebuah komunikasi serial pada komputer secara teoritis dapat mengirimkan data sebanyak 56 kbps, namun karena adanya gangguangangguan di dalam media transmisi, kecepatan data da a 56 kbps bp tersebut bu secara a a nyata ya a tidak da mungkin u g tercapai. Kecepatan aktual akan berada di bawah 56 kbps. Kecepatan data aktual itulah throughput.
Komunikasi Data
30
Parameter Unjuk Kerja
2015
Efisiensi, biasanya digunakan untuk menentukan tingkat efisiensi pemakaian bandwidth dari suatu kanal komunikasi data. Efisiensi dirumuskan perbandingan antara jumlah bandwidth yang te pakai (aktual) terpakai (akt al) dengan jumlah j mlah bandwidth band idth yang ang tersedia dinyatakan dalam satuan persen (%), Waktu a u Tunda u da (d (delay), ay), ada adalah a selisih waktu a ua antara aa saat mulainya data dikirimkan sampai saat data tiba di sisi penerima. Waktu tunda secara natural ada di dalam proses komunikasi karena data membutuhkan waktu untuk merambat melalui media transmisi. Komunikasi Data
31
Terima kasih
2015
Komunikasi Data
32
