TRANSMISI DATA

TRANSMISI DATA

A.    Konsep dan Terminologi

Transmisi data terjadi di antara transmiter dan receiver melalui beberapa media transmisi. Media transmisi dapat diklasifikasikan sebagai terpadu atau tak terpadu. Pada kedua hal itu, komunikasi berada dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Dengan media terpadu (guided media), gelombang dikendalikan sepanjang jalur fisik, contoh-contoh guided media adalah twister pair, kabel koaksial, serta serat optic. Media tak terpadu (unguided media), juga disebut nirkabel, menyediakan alat untuk mentransmisikan gelombang elektromagnetik, tetapi tidak mengendalikannya, contohnya adalah perambatan (propagation) melalui udara, dan air laut. Istilah link langsung (direct link) digunakan untuk menunjukkan jalur transmisi antara dua perangkat di mana sinyal dirambatkan secara langsung dari transmitter menuju receiver tanpa melalui peralatan perantara, berbeda dengan amplifier atau repeater yang digunakan untuk meningkatkan kekuatan sinyal. Perhatikan bahwa hal ini dapa diterapkan untuk media terpadu dan tak terpadu.
Media transmisi terpadu adalah titik-ke-titik (point-to-point) jika ia menyediakan link langsung di antara dua perangkat dan membagi media yang sama. Pada konfigurasi multititik (multipoint) terpadu, lebih dari dua perangkat membagi media yang sama.
Sebuah transmisi dapat berupa simplex (simplek), half duplex (dupleks setengah), atau full duplex (duplek penuh). Pada transmisi simplex, sinyal-sinyal ditransmisikan hanya dalam satu arah, satu stasiun sebagai transmitter dan yang lainnya sebagai receiver. Pada operasi half-duplex, kedua stasiun dapat mentrasmisikan, tetapi hanya satu stasiun pada saat yang sama. Pada operasi full-duplex, kedua stasiun dapat mentrasmisikan secara bersamaan. Pada kasus berikutnya, media media membawa sinyal pada kedua arah pada saat yang sama. Bagaimana hal ini dapat terjadi? Kita mencatat bahwa definisi-definisi yang diberikan merupakan yang paling umum digunakan di Amerika Serikat. (definisi ANSI). Dalam definisi lainnya (definisi ITU-T), istilah simplex digunakan untuk menafsirkan half duplex yang didefinisikan sebelumnya, dan istilah duplex digunakan untuk menafsirkan pada full duplex yang baru saja dijelaskan. Frekuensi, Spektrum , dan Bandwidth. Sebuah sinyal digerakkan oleh sebuah transmitter dan ditransmisikan melalui sebuah media. Sinyal merupakan fungsi dari waktu, tetapi sinyal juga dapat dinyatakan sebagai fungsi dari frekuensi; oleh karena itu,sinyal terdiri dari komponen-komponen frekunsi yang berbeda. Pandangan domain frekuensi (frequency domain) dari suatu sinyal lebih penting bagi pemahaman mengenai transmisi data dibandingkan denganvpandangan domain waktu (time domain). Konsep-konsep Domain Waktu jika dipandang sebagai fungsi waktu,sebuah sinyal elektromagnetik dapat berupa analog dan digital. Sinyal analog adalah sinyal yang intensitasnya berubah-ubah dalam bentuk halus sepanjang waktu. Dengan kata lain, tidak ada snyal yang terputus atau dikontiniu. Sinyal digital adalah sinyal yang intensitasnya mempertahankan level yang konstan selama beberapa periode waktu dan dengan tiba-tiba berubah ke level konstan lainnya. Sinyal kontiniu dapat menggambarkan percakapan, dan sinyal diskrit dapat menggambarkan biner 1 dan 0. Jenis sinyal semacam itu yang paling sederhana adalah sinyal periodik, di mana pola sinyal yang sama berulang sepanjang waktu. Sinyal kontiniu periodik (gelombang sinus) dan sinyal diskrit periodic (gelombang persegi). Secara matematis, sebuah sinyal s(t) didefinisikan periodik jika dan hanya jika
S(t + T) = s(t) -∞< t < + ∞
Dimana T konstanta adalah periode sinyal (T merupakan nilai terkecil yang memenuhi persamaan tersebut). Jika sebaliknya, maka sinyal tersebut tidak periodik (aperiodic).
            Gelombang sinus adalah sinyal periodik dasar. Sebuah gelombang sinus umunya dapat digambarkan dengan tiga parameter: amplitudo tertinggi (A), frekuensi (f), dan fase (Ф). Amplitudo tertinggi adalah nilai atau kekuatan sinyal tertinggi sepanjang waktu; biasanya nilai ini diukur dalam ukuran volt. Frekuensi adalah kecepatan [dalam putaran per detik, atau Hertz (Hz)] di mana sinyal berulang-ulang. Parameter yang ekuivalen adalah periode (T) suatu sinyal, merupakan jumlah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu pengulanan; jadi, T = 1/f. fase adalah ukuran posisi relative dalam satu waktu di dalam satu periode sinyal. Lebih formalnya, untuk suatu sinyal periodic f(t), fase merupakan sebagian kecil t/T dari periode T dimana t memiliki hubungan yang relative kuat dengan asal. Asal biasanya diambil dari bagian sebelumnya melalui titik 0 dari arah negative kea rah positif. Sebuah fungsi dengan bentuk persamaan sebelumnya dikenal dengan sinusoid.

B.     Transmisi data digital dan analog

Secara kasar, istilah analog dan digital disamakan dengan kontiniu dan diskrit, secara berurutan. Dua istilah ini sering digunakan secara berkala dalam komunikasi data, sedikitnya dalam tiga konteks: data, pensinyalan dan transmisi.
Secara singkat, kita mendefinisikan data sebagai entitas yang menyampaikan arti, atau informasi. Sinyal adalah representasi data elektrik atau elektromagnetik. Pensinyalan adalah perambatan sinyal secara fisik melalui suatu media yang sesuai. Transmisi adalah komunikasi data melalui perambatan dan pemrosesan sinyal. Apa yang terjadi selanjutnya, kita berusaha untuk memperjelas konsep-konsep teoretes dengan membahas istilah analog dan digital seperti yang diterapkan terhadap data, sinyal, dan transmisi.

1.      Data Analog dan Digital

Konsep-konsep data analog dan digital cukup sederhana. Data analog menerima nilai yang kontiniu pada beberapa interval. Sebagai contoh, suara dan video mengubah pola-pola intensitas secara kontniu. Sebagian besar data yang dikumpulkan oleh sensor, seperti suhu tan tekanan, dinilai secara kontiniu. Data digital menerima nilai-nilai diskri; contohnya, teks dan bilangan bulat. Contoh yang paling umum dari data analog adalah audio, yang dalam bentuk gelombang suara akustik, dapat dirasakan manusia secara langsung. Contoh umum lainnya mengenai data analog adalah video. Disini , lebih mudah untuk mengarakteristikkan data dipandang dari segi layar TV (tujuan) dibandingkan dengan tampilan asli (sumber) yang direkam oleh kamera TV. Untuk memproduksi suatu gambar pada layar, sebuah sinar elektron memindai (scan) sepanjang permukaan layar dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah. Untuk televise hitam-putih, jumlah iluminasi yang dihasilkan (dalam skala hitam ke putih) di titik manapun proposional terhadap intensitasyang dihasilkan (dalam skala hitam ke putih) di titik manapun proposional terhadap intensitas sinar ketika melewati titik tersebut. Jadi, dalam waktu tertentu sinar yang menerima nilai intensitas analog untuk menghasilkan kecerahan (brightness) yang diinginkan pada titik tersebut di atas layar. Lebih jauh lagi, ketika sinar memindai, nilai-nilai analog berubah. Oleh karena itu, gambar video dapat dianggap sebagai sinyal analog bergantung pada waktu. Untuk mencapai resolusi yang memuaskan, sinar memproduksi sejumlah 483 garis horizontal dengan kecepatan 30 layer penuh per detik.

Contoh umum dari data digital adalah teks dan string karakter. Data tekstual merupakan data yang paling nyaman untuk manusia, tetapi mereka, yang dalam bentuk karakter, tidak mudah untuk disimpan atau ditransmisikan oleh pengelola data dan system komunikasi. System seperti itu didesain untuk data biner. Jadi, sejumlah kode telah direncanakan sehinggakarakter dapat diwakili oleh sederetan bit. Mungkin awalnya contoh paling umum untuk hal ini adalah kode Morse. Saat ini, kode teks yang paling umum digunakan adalah International Reference Alphabet (IRA). Setiap karakter dalam kode ini diakili oleh pola 7-bit yang unik; sehingga 128 karakter yang berbeda dapat diwakili. Jumlah yang jauh lebih besar dari yang dibutuhkan, dan beberapa pola mewakili karakter kontrol yang terlihat. Karakter yang dikodekan dengan IRA hampir selalu disimpan dan ditransmisikan menggunakan 8-bit per karakter. Bit kedelapan adala bit paritas yang digunakan untuk deteksi kesalahan. Bit ini diatur sedemikian rupa hingga jumlah biner 1 dalam setiap oktet, selalu ganjil (paritas ganjil) atau selalu genap (paritas genap). Jadi suatu transmisi kesalahan yang dapat mengubah suatu bit tunggal, atau punjumlah bit yang ganjil, akan terdekteksi.

2.      Sinyal-sinyal Analog dan Digital

Dalam sistem komunikasi, data disebarkan dari satu titik ke titik yang lain melalui sebuah sinyal elektromagnetik. Sinyal Analog adalah gelombang elektromagnetik yang senantiasa bervariasi yang mungkin disebarkan melalui berbagai macam media, bergantung pada spektrum; contohnya media kabel seperti twisted pair dan kabel koaksial; kabel serat optik, dan media media terpadu, seperti atmosfer dan perambatan ruang. Sinyal digital adalah suatu rangkaian pulsa tegangan yang mungkin ditransmisikan melalui media kabel, contohnya tingkat tegangan positif konstan mungkin mewakili biner 0 dan tingkat tegangan negative konstan mungkin mewakili biner 1.

Keuntungan utama dari pensinyalan digital adalah lebih murah dibandingkan pensinyalan analog dan tidak terlalu rentan terdapat gangguan noise. Kerugian utama adalah sinyal digital mengalami atenuasi lebih banyak dibandingkan sinyal analog. Oleh karena adanya atenuasi, atau pengurangan dari kekuatan sinyal pada frekuensi-frekuensi yang lebih tinggi, pulsa-pulsa tersebut membulat dan menjadi lebih kecil. Seharusnya sudah jelas bahwa atenuasi ini dapat segera dapat mengarahkan pada hilangnya informasi yang ada pada sinyal yang disebarkan.
Contoh yang paling dikenal dari informasi analog adalah audio, atau akustik, informasi dalam bentuk gelombang suara, dapat ditangkap secara langsung oleh manusia. Tentu saja, satu bentuk dari informasi akustik adalah percakapan manusia. Bentuk informasi ini mudah dikonversi dalam bentuk sinyal elektromagnetik untuk transmisi. Intinya, semua frekuensi suara, yang amplitudonya dihitung dalam ukuran kekerasan, dikonversi dalam bentuk frekuensi elektromagnetik, yang amplitutonya diukur dalam volt.

C.     Jenis-jenis media transmisi

Media transmisi merupakan media yang digunakan untuk mengirimkan informasi atau data dari suatu tempat ke tempat yang lain. Media yang dimaksud adalah media jaringan komputer. Pengiriman data dilakukan dengan mengubah data menjadi kode atau sinyal dan ketika sampai di tempat tujuan sinyal tersebut diubah kembali menjadi data seperti semula. Ada beberapa jenis media transmisi yang telah ada di dunia. Berikut penjelasan macam-macam media transmisi.

1.      Guided transmissin media

Guided transmission media merupakan sistem transmisi jaringan yang menggunakan sistem kabel.

Ø  Twisted pair cable

Merupakan transmisi yang terdiri dari 2 buah konduktor yang digabungkan dengan tujuan mengurangi interferensi elektromaknetik dari luar.
Terdapat 2 macam twisted pair cable

a)      Kabel STP. Berisi dua pasang kabel yang dipilin tiap pasangan. Lebih rentan terhadap gangguan. Kekurangannya pada biaya yang mahal dan kesulitan saat instalansi. Jarak jangkauan hanya 100m.

b)      Kabel UTP. Lebih banyak digunakan karena biaya lebih murah dan mudah dalam penginstalasian. Kekurangannya lebih rentan terhadap gelombang elektromaknetik. Jarak jangkauan hanya 100 m

Ø  Coaxial cable

Merupakan jenis kabel yang banyak digunakan untuk mentransmisi sinyal frekuensi tinggi 300Hz keatas.  Contohnya pada LAN, kabel antena TV. Disebut juga sebagai kabel BNC. Memiliki perlindungan terhadap derau yang tinggi, murah dan mampu mengirim data dengan kecepatan standar(10Mbps-1000Mbps).

Ø  Optical media

Merupakan saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat yang lain. Terdapat 2 jenis serat optik berdasarkan mode transmisinya.

a)      Single mode = mengantarkan data berkapasitas 8.3 sampai 10 mikrometer. Memiliki 1 jenis transmisi berkecepatan tinggi untuk mengantarkan data berkapasitas besar berjarak jauh. 50 kali lebih cepat dari multi mode.

b)      Multi mode = diameter lebih besar, 50-100mikrometer. Digunakan untuk mengatar data besar kecepatan tinggi untuk jarak menengah

2.      Unguided transmission media

Merupakan transmisi media jaringan gelombang. Jenis-jenis dari unguided transmission media

Ø  Gelombang mikro = gelombang radio yang beroperasi pada frekuensi tinggi(UHF,SHF dan EHF)

Ø  Satelit = menerima sinyal dari stasiun bumi dan meneruskannya ke stasiun bumi lainnya. Keuntungannya lebih murah daripada menggelar kabel ke seluruh benua.

Ø  Gelombang radio = gelombang transmisi yang digunakan untuk mengirim data atau suara. Dapat mengirimkan gelombang dengan posisi sembarang dan memungkinkan dalam keadaan bergerak.

Ø  Infra merah = digunakan untuk komunikasi jarak dekat dengan  kecepatan 4Mbps. Contoh penggunaannya bisa berupa remote control televisi. Kebal terhadap interferensi gelombang radio

D.    Terminologi Komunikasi Data

Analog Transmission

Transmisi melalui suatu media dalam bentuk sinyal yang kontinu (continuous signal).

Bandwidth

Rentang (range) frekuensi dimana signal melewati suatu media. Semakin besar bandwidth, semakin banyak informasi yang dapat melalui media tersebut.

Bandwidth juga digunakan untuk menjelaskan kapasitas data yang dapat melalui suatu media jaringan.

Bit

Unit terkecil dalam sistem biner.

bps (bits per second)

kecepatan dimana bit ditransmisikan.

Byte

kumpulan dari bit-bit ( 1 Byte = 8 bit)

Carrier Signal

sebuah siynal pada frekuensi tertentu yang dapat dimodulasikan dengan sinyal lainnya.

CD (Carrier Detect)

Sinyal yang menandakan bahwa interface dalam keadaan aktif. Bisa juga berarti sinyal pada interface modem yang menandakan bahwa modem menerima dari modem pasangannya (remote modem).

Channel

Jalur untuk transmisi antara dua atau lebih titik. Kadang disebut juga dengan: line, link atau circuit.

CIR (Committed Information Rate)

Istilah dalam frame relay yang menandakan besarnya trafik yang ditransmisikan ke end user.

Control Signal

Sinyal yang melalui suatu sistem komunikasi ke sistem lainnya yang berfungsi sebagai mekanisme untuk mengontrol sistem tersebut.

CTS (Clear To Send)

Sinyal kontrol yang menandakan bahwa DCE siap menerima data dari DTE.

Data

Informasi dalam bentuk digital.

DCD (Data and Carrier Detect)

lihat CD (Carrier Detect)

DCE (Data Communication Equipment)

Perangkat yang berfungsi memulai, menjalankan, dan mengakhiri koneksi transmisi data.

DCE menyediakan koneksi secara fisik ke dalam jaringan, meneruskan trafik, dan menyediakan sinyal untuk sinkronisasi antara DCE dengan DTE.

Contoh perangkat DCE adalah modem.

Digital

Sinyal yang tidak kontinu, berbentuk biner (0 dan 1)

DSR (Data Set Ready)

Menandakan bahwa interface telah aktif ketika DCE dalam keaadan hidup dan siap digunakan.

DSU (Data Service Unit)

Perangkat yang secara interface terhubung ke suatu circuit.

DTE (Data Terminal Equipment)

Perangkat yang mengirim data ke DCE dan/atau menerima data dari DCE.

Contoh perangkat DTE adalah printer.

DTR (Data Terminal Ready)

Sinyal dari DTE ke DCE yang memberitahukan bahwa DTE siap untuk mengirim atau menerima data.

Frame

Suatu kumpulan informasi/data yang dikelompokkan dalam suatu urutan yang mempunyai panjang tertentu untuk kemudian ditransmisikan.

Full Duplex

kemampuan untuk melakukan transmisi data antara pengirim ke penerima dan sebaliknya dapat dilakukan secara bersamaan dalam satu waktu.

Half Duplex

kemampuan untuk melakukan transmisi data antara pengirim ke penerima dan sebaliknya tidak bisa bersamaan dalam satu waktu.

Interface

koneksi antara dua perangkat atau sistem.

Loopback

Sebuah cara diagnosa/test diman sinyal yang ditransmisikan dikembalikan ke perangkat yang mengirimkannya setelah melewati seluruh jarlur transmisi.

Modem (modulator-demodulator)

Perangkat yang merubah sinyal digital ke suatu bentuk lain untuk dapat transmisikan melalui suatu jarak yang jauh.

Modulation

Proses perubahan suatu sinyal agar data dapat ditransmisikan.

Multiplexer

Perangkat yang dapat melewatkan dua atau lebih sinyal untuk melewati suatu jalur transmisi.

Node

Titik yang mehubungkan ke suatu jaringan

Packet

Sebuah kelompok/kumpulan data yang ditransmisikan melalui jaringan.

Port

Fisik interface untuk suatu koneksi pada DCE dan/atau DTE.

Protocol

Suatu kumpulan aturan agar komunikasi data dapat dilakukan antara dua sistem.

Repeater

Perangkat yang berfungsi menguatkan/mengembalikan/membentuk suatu sinyal yang mengalami distorsi karena transmisi.

RTS (Request To Send)

Sebuah sinyal kontrol yang dikirim dari DTE ke modem, yang memberitahukan modem bahwa DTE mempunyai data yang akan dikirim.

Serial Transmission

Suatu transmisi dimana bit dikirim secara berurutan satu per satu.

Simplex

kemampuan untuk melakukan transmisi data antara pengirim dan penerima hanya bisa dilakukan satu arah.

Trunk

Sebuah jalur antara dua titik. Biasanya sebuah trunk dapat menampung beberapa koneksi sekaligus secara bersamaan.

E.     Mode Transmisi

1.      Simplex transmission dapat dianalogikan seperti jalan satu arah dimana traffik hanya bergerak satu arah saja. Yang berarti data hanya bergerak dari arah pengirim ke penerima saja.

2.      Half-duplex transmission dimana traffik hanya dapat berjalan ke salah satu arah pada satu waktu, tapi tidak kedua-duanya disaat yang sama. Mode half-duplex membatasi transmisi data karena setiap perangkat harus bergiliran menggunakan media kabel. Karena itu data dapat dikirim dari A ke B, atau dari B ke A, tapi tidak pada saat yang bersamaan.

3.      Full-duplex transmission seperti umumnya jalan raya dengan 2 jalur, masing-masing jalur mengakomodasi traffik yang menuju arah saling berlawanan. Mode full-duplex mengakomodasi transmisi dua arah secara simultan, yang berarti kedua kedua sisi dapat mengirim dan menerima data pada saat yang sama.

F.      Metode Transmisi

Untuk melakukan pengiriman data atau transmisi data dapat menggunakan beberapa metode pengiriman yang biasa diterapkan pada komunikasi data seperti berikut ini :

1.      Metode Transmisi Paralel

             Suatu pengiriman data disebut paralel, jika sekelompok bit data ditransmisikan secara bersama-sama dan melewati beberapa jalur transmisi. Pada metode pengiriman paralel, bit-bit yang membentuk karakter dikirimkan secara serempak melewati sejumlah penghantar yang terpisah.Keuntungan dari transmisi parallel adalah kecepatan. Tetapi, transmisi parallel membutuh sejumlah n jalur komunikasi untuk mentrasnmisikan aliran data.

2.      Metode Transmisi Seria

         Suatu pengiriman data disebut serial, jika bit-bit data ditransmisikan satu demi satu melewati saluran yang sama.Keuntungan dari transmisi serial adalah mengurangi biaya karena hanya memerlukan satu jalur transmisi.

3.      Metode Transmisi Sinkron dan Tak Sinkron

a.       Metode Transmisi Sinkron

Pada transmisi sinkron, data dikirim dalam bentuk berkelompok (blok) dalam kecepatan yang tetap tanpa bit awal dan bit akhir. Awalan blok (start block) dan akhiran blok (stop block) diidentifikasikan dalam bentuk bytes dengan susunan yang spesifik. Clock pada penerima dioperasikan secara kontinyu dan dikunci agar sama dengan clock pada pengirim. 

Keuntungan pada transmisi data ini adalah dapat bekerja dengan baik pada laju pengiriman yang tinggi. Kelemahannya adalah memerlukan biaya implementasi yang lebih mahal

b.      Metode Transmisi Tak Sinkron

Jika pada transmisi sinkron tidak memiliki bit awalan dan akhiran, maka transmisi tak sinkron memiliki kedua bit tersebut. Pada transmisi ini, informasi akan diuraikan menjadi karakter dan masing-masing karakter tersebut memiliki bit yang diidentifikasikan sebagai awalan blok (start block) dan bit akhiran blok (stop block).

Keuntungan pada transmisi data ini adalah biaya lebih murah. Kelemahan metode transmisi tak sinkron adalah laju transmisinya rendah, hal ini   disebabkan karena :

Ø  Bahwa clock yang beroperasi bebas hanya memenuhi syarat pada laju yang rendah.

Ø  Adanya bit awal dan bit akhir mengurangi efisiensi pengiriman bit sebesar 20 %

4.      Metode Transmisi Full Duplex dan Half Duplex

a.       Full duplex

Suatu sistem komunikasi dikatakan memiliki metode transmisi full duplex, jika pada sistem komunikasi ini dapat mengirimkan  data dalam dua arah pada waktu yang sama. Contoh : Telepon

b.      Half duplex

Dalam mode half-duplex tiap piranti dapat mengirim dan menerima data, tapi tidak pada waktu yang sama. Saat suatu piranti mengirim, piranti yang lain dapat menerima dan begitu pula sebaliknya. Contoh : walkie talkie