PRINSIP-PRINSIP KOMUNIKASI DATA Drs. Stefanus St.,M.Kom
• Sistem K omunikasi Data : sumber, transmisi, penerima, • T ransmisi Data : mode, metode, karakteristik, kode, gangguan,
• Deteksi & K oreksi : V RC ,L RC ,C RC , Hamming Code • Modulasi : AM, F M, PM, • Multiplexing : T DM, F DM Protokol
• J aringan K omunikasi Data
PRINSIP-PRINSIP KOMUNIKASI DATA
• Pertukaran data antara dua pihak secara handal dan efisien. • S IS T E M K O MU N IK A S I DA T A
TRANSMISI SUMBER
PENERIMA
CARA PENYAMPAIAN •
Titik ke titik (point to point communications) Informasi dari sumber hanya ditujukan kepada SATU point penerima saja Contoh : telepon, fax, telegram.
•
Titik ke beberapa penerima (multipoint communications) Informasi dari sumber ditujukan kepada BEBERAPA point penerima saja Contoh : jaringan dengan switch
•
Menyebar (broadcasting communications) Informasi yang diberikan sumber dapat diterima oleh SEMUA point yang terhubung tanpa kecuali Contoh : televisi broadcast, radio broadcast
TRANSMISI DATA • Mode Transmisi – Simplex • Sisi Sumber selamanya jadi Sumber • Sisi Penerima selamanya jadi Penerima – Half Duplex (HDX) • Sisi Sumber dapat berubah fungsi menjadi Penerima secara bergantian
SUMBER
PENERIMA
SUMBER PENERIMA
PENERIMA SUMBER
– Full Duplex (FDX) • Pada saat bersamaan setiap sisi dapat melakukan fungsi sebagai SUMBER Sumber sekaligus Penerima PENERIMA
PENERIMA SUMBER
TRANSMISI DATA • Metode Transmisi – Serial
Π ϑ 101001100101
Π 101001
– Paralel
Π ϑ 101001100101
Πϑ 101001100101
TRANSMISI DATA
Metode Transmisi Serial • Asinkron Transmisi kecepatan rendah Pengiriman data dilakukan perkarakter, dengan waktu antarkarakter tidak tetap
Perlu sinkronisasi pada awal dan akhir karakter Transmisi off (idle) pulsa bernilai 1 atau high/mark Transmisi on (space) pulsa bernilai 0 Untuk satu karakter ASCII 8 bit jumlah bit yang dikirim adalah 8, ditambah 2 bit (start bit dan stop bit) = 10 bit Efisiensi pengiriman sebesar (8 / (8 + 2)) × 100 % = 80 %
TRANSMISI DATA Metode Transmisi Serial • Asinkron (lanjt.) Pada saat idle, pengirim mengirimkan aras biner 1 secara terus menerus Untuk memulai, pengirim mengirimkan aras biner 0 selama 1 satuan waktu bit
Bila penerima mendeteksi, clock dijalankan sesuai baud rate Setengah bit kemudian saluran disampel Bila dideteksi bit awal adalah biner 0 maka bit akan disampel tiap 1 bit Bila dideteksi aras biner 1, maka transisi ini dianggap terganggu Setelah itu, bit-bit pembentuk karakter dikirimkan satu per satu hingga lengkap membentuk 1 karakter dan diakhiri dengan bit akhir (stop bit) yaitu aras biner 1 Berikutnya pengirim akan memberi waktu agar penerima dapat menyusun kembali bit-bit yang telah diterimanya
2. Sinkron Transmisi kecepatan tinggi Pengiriman dalam bentuk blok data dengan panjang sekitar 240 karakter (1920 bit) yg. diapit karakter STX (00000010) dan ETX (00000011) Data
Data
Data
SYN
SYN
Sinkronisasi dilakukan sesaat sebelum data dikirim maupun tak ada data yang dikirim Sinkronisasi berupa pola data tertentu (karakter SYN : 00010110) sebanyak rangkap 3 atau 2 Tidak perlu bit awal dan akhir untuk tiap karakter Efisiensi pengiriman sebesar (240 / (240 + 3)) × 100 % = 99 %
3. Isokron Kombinasi dari sinkron dan asinkron Sebelum pengiriman, dilakukan terlebih dahulu sinkronisasi Stop
Karakter
Start
Stop
Karakter
Start
SYN
SYN
Pengiriman berupa karakter, yang didahului oleh bit awal dan bit akhir Waktu antara transmisi tak tentu Besar karakter yang dikirim kira-kira 240 karakter (1920 bit) Total bit yang dikirim 1920 + (240 × 2) = 2400 bit Efisiensi pengiriman adalah (1920 / (2400 + (8 × 3))) × 100 % = 79 %
TRANSMISI DATA Karakteristik transmisi • Komputer dijital menghasilkan data dijital. • Pengolahan data dapat berlangsung dengan kecepatan sangat tinggi. • Hasil olahan tidak mampu disalurkan dalam jarak yang jauh tanpa pertolongan peralatan penguat karena sinyal dijital akan merosot potensinya bila merambat pada jarak yang jauh.
• Agar dapat menjangkau jarak yang jauh sinyal dijital dimodulasikan dengan menggunakan sinyal analog. • Sinyal analog berbentuk gelombang sinus yang mampu merambat dalam jarak yang jauh dengan pengurangan potensi yang cukup rendah.
TRANSMISI DATA Karakteristik transmisi (lanjt.) • Bandwith (lebar band) transmisi menunjukkan kemampuan dalam memindahkan data dari satu tempat ke tempat lain (transfer rate). Satuannya bisa bit persecond (bps), atau character persecond (cps). • Bandwith tidak berkaitan dengan kecepatan sinyal transmisi, karena pada medium dan frekuensi yang sama kecepatan gelombangnya sama. • Kapasitas transmisi digolongkan ke dalam 3 kanal : broadband/wide band (jutaan bps), voiceband (300-500 bps), narrowband (50-300bps). • Pada saat tertentu traffic pada transmisi mencapai puncak hingga macet (bottle neck), namun pada saat yang lain jalur transmisi lengang.
TRANSMISI DATA Jenis-jenis kode Jumlah kode banyak sekali, untuk itu perlu dibentuk sebuah badan yang menangani masalah pengkodean ini, dengan tujuan agar seluruh jenis komputer dapat berkomunikasi dengan sistem kode yang standar. Badan tersebut disebut CCITT (Commitee Consultative Internationale de Telegraphique et Telephonique) atau disebut juga IA (International Alphabet). Jenis-jenis kode yang diakui oleh CCITT diantaranya : • ASCII (American Standard Code for Information Interchange) = IA no. 5 – Jumlah 7 bit dan 1 bit sebagai bit parity (128 karakter) – Total bit 10 (1 start dan 1 stop) atau 11 bit (1 start dan 2 stop). – Karena jumlah karakter dirasa kurang, maka karakter dilipat-duakan menjadi 256 karakter. Sehingga jumlah bitnya pun bertambah menjadi 8 bit dan namanya berubah menjadi Extended ASCII
• Baudot Code (CCITT Alfabet No.2 / Telex Code) = IA no. 2 Jumlah 5 bit (32 karakter)
• BCD (Binary Coded Decimal) Jumlah bit 6 dan dapat untuk membuat 64 kombinasi
• EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) Jumlah bit 8 dan dapat digunakan untuk membentuk 256 karakter
TRANSMISI DATA Macam-macam Gangguan •
Gangguan Random (acak) – Derau panas (thermal noise) : akibat pergerakan acak elektron bebas dalam rangkaian yang tidak mungkin dihindari. Umumnya tidak mengganggu, kecuali bila lebih kuat dari sinyal yang dikirim. – Derau impuls (impulse noise) : akibat perubahan tegangan pada sistem kelistrikan – Bicara silang (cross talk) : akibat masuknya sinyal dari kanal lain atau dari sinyal yang dimultipleks. Derau akan bertambah bila jarak transmisi jauh, makin besar sinyal atau frekuensi – Gema (echo) : akibat perubahan impedansi dalam rangkaian listrik – Perubahan fasa : akibat derau impulse. Akan terjadi perubahan fasa sinyal. – Derau intermodulasi : akibat pembentukan sinyal baru dari dua saluran berbeda yang mengganggu sinyal lain – Fasa jitter : akibat multipleks yang menghasilkan perubahan frekuensi serta bentuk sinyal – Fading (pada sistem microwave) : akibat terpecahnya sinyal, yang kemudian menyatu kembali saat akan tiba di tempat tujuan.
TRANSMISI DATA
Macam-macam Gangguan • Gangguan Tak Random (Sistematis) – Redaman : Penyerapan sinyal oleh saluran transmisi. Besar redaman berbeda-beda tergantung pada frekuensi sinyal, jenis media transmisi, dan panjang saluran – Tundaan : Perbedaan kecepatan rambatan tiap-tiap frekuensi sehingga tiba di tempat tujuan dalam waktu yang berbeda. Pada transmisi suara derau ini tidak berpengaruh terlalu besar, namun berpengaruh pada transmisi data.
DETEKSI & KOREKSI KESALAHAN Deteksi Kesalahan Metode Echo • Pemasukan data melalui keyboard terminal kemudian disalurkan ke komputer dan dikembalikan lagi ke layar terminal untuk dicheck operator. Vertical Redundancy Check (VRC) • Tiap karakter dibubuhi 1 bit tambahan yang disebut bit parity agar jumlah bit ‘1’ pada setiapkarakter menjadi ganjil (parity ganjil). Deteksi kesalahan dilakukan oleh pihak penerima. Bila jumlah bit ‘1’ tidak berjumlah ganjil, maka ada satu bit yang berubah. Longitudinal Redundancy Check (LRC) • Selain tiap karakter dibubuhi 1 bit tambahan, juga pada arah longitudinal diberikan bit tambahan sebanyak 8 bit (bila menggunakan ASCII 8 bit + 1 untuk deretan bit parity). Cyclic Redundancy Check (CRC) • CRC atau polynomial code pada prinsipnya mengganggap deretan bit data sebagai representasi polynomial dengan koefisien 0 atau 1. Deretan bit data dibagi oleh suatu fungsi khusus (generator polynomial) dan sisanya disebut Block Check Sequence (BCS). Pengirim mengirimkan seluruh data + BCS. Seluruh data + BCS oleh penerima akan dibagi dengan bil.polynomial yang sama, bila ada sisa berarti ada perubahan bit. • ITU-T merekomendasikan generator polynomial : x16+ x12 + x5 + 1 Framing Check • Pendeteksian dilakukan dengan mengidentifikasi keberadaan start bit dan stop bit. Ketiadaan salah satu bit ini berarti ada kesalahan data.
DETEKSI & KOREKSI KESALAHAN Deteksi dan Koreksi kesalahan • Hamming Code : bit hamming diletakkan pada posisi 1,2,4,8,dst. pada bit data. • Misal data 11000101100100, bit hamming disisipkan : 110x0010110x010x0xx shg. bit ‘1’ berada pada posisi 6,10,11,13,18,19. Nilai biner dari bilangan ini dijumlahkan (modulo 2, lih.tabel) shg. diperoleh deretan bit hamming : 01011. 19 18 13 11 10 6
1 1 0 0 0 0
0 0 1 1 1 0
0 0 1 0 0 1
1 1 0 1 1 1
1 0 1 1 0 0
Jml
0
1
0
1
1
• Bit ini menggantikan nilai x shg. biner ‘1’ terletak pada posisi 1,2,6,8,10,11,13,18,19.
DETEKSI & KOREKSI KESALAHAN Deteksi dan Koreksi kesalahan (lanj.)
19 18 13 11 10 8 6
• •
1 1 0 0 0 0 0
0 0 1 1 1 1 0
0 0 1 0 0 0 1
1 1 0 1 1 0 1
1 0 1 1 0 0 0
2 0 1 0 Jml 0
0 0 0
0 1 0 0 0 0
0 1 0
Misal bit posisi ke-11 mjd. 0 : 19 1 0 0 1 1 18 1 0 0 1 0 13 0 1 1 0 1 10 0 1 0 1 0 8 0 1 0 0 0 6 0 0 1 1 0
Pada sisi penerima, bila jumlah nilai biner dari 2 bilangan tsb.0 = nol, berarti 0 tidak 0 terjadi kesalahan. 1 0 Bila hasil biner yang diperoleh dari penjumlahan tersebut tidak = nol, berarti 1 lokasi bit0(01011) yang 0 harus 0 terjadi kesalahan. Nilai desimalnya menunjukkan 0 1 dikoreksi dengan cara dibalik, 0 mjd. 1, 1 mjd. 0.
Jml
0
1
0
MODULASI Sinyal analog berbentuk gelombang sinus dan memiliki 3 variabel dasar : Amplitudo : tingi rendahnya tegangan Frekuensi : banyaknya gelombang perdetik Phasa : besar sudut sinyal pada saat tertentu Bit ‘1’ dan ‘0’ dapat disimbolkan dengan cara membedakan amplitudo, frekuensi, atau phasanya dengan perangkat modem. Amplitude Modulation (AM) • Bit ‘1’ dan ‘0’ disimbolkan dengan cara membedakan amplitudonya, sedangkan frekuensi dan phasanya tetap. Frekuensi Modulation (FM,FSK) • Bit ‘1’ dan ‘0’ disimbolkan dengan cara membedakan frekuensinya, sedangkan amplitudo dan phasanya tetap. Phase Modulation (PM) • Bit ‘1’ dan ‘0’ disimbolkan dengan cara membedakan phasanya, sedangkan amplitudo dan frekuensinya tetap. Satu perubahan pada sinyal disebut satu baud rate. Bila satu perubahan hanya untuk menandai 1 bit berarti 1 bps = 1baud. Bila lebih dari satu bisa dibit mod. Atau tribit mod. Gabungan dari berbagai modulasi mungkin dilakukan seperti Quadrature AM, dsb. agar lebih efisien.
MULTIPLEXING
Salah satu karakter transmisi adalah pada saat tertentu trafic pada transmisi mencapai puncak hingga macet (bottle neck), namun pada saat yang lain jalur transmisi lengang. Pengatasan dengan cara menambah kapasitas merupakan tindakan yang kurang tepat sebab pada saat lengang inefisiensi justru semakin tinggi. Untuk itu digunakan metode multiplexing dengan perangkat multiplexer. Frequency Division Multiplexing (FDM) Kanal yang ada dibagi-bagi sesuai kemampuan spektrum frekuansi yang mampu dilewatkan untuk beberapa jalur. Misal saluran (channel) dengan kemampuan 3000 Hz dapat digunakan oleh 4 terminal dengan jatah untuk terminal I : bit ‘0’ = 400 Hz, bit ‘1’ = 800 Hz. Terminal II : bit ‘0’ = 1000 Hz, bit ‘1’ = 1400 Hz, dst. Ch.1 Ch.2 Ch.3 Ch.4
MULTIPLEXING Time Division Multiplexing (TDM) Multiplex dilakukan dengan cara membagi waktu penggunaan saluran. Misal saluran dengan kapasitas 1200 bps dapat digunakan oleh 4 terminal sekaligus dengan kapasitas 300 bps.
150
250
400
400
• Synchronous TDM : diawali dengan sinkronisasi kemudian diikuti jatah slot untuk setiap terminal. Jatah slot ini bila tidak dipakai tidak dapat dipergunakan terminal lain. • Statistical TDM : jatah diberikan secara dinamis sesuai permintaan
PROTOKOL KOMUNIKASI DATA Protokol komdat merupakan prosedur dan aturan yang mengatur operasi dari peralatan komdat guna membuat dan mengatur hub. antarproses, menyalurkan informasi dengan keandalan yang tinggi, dan mengelola sumberdaya secara efisien. Protokol OSI (Open Systems Interconnection)
JARINGAN KOMPUTER Sangatlah tidak efisien bila dua perangkat komunikasi dihubungkan secara langsung, perlu jaringan.
