Kamis, 27 Agustus 2015

Komunikasi Data (Teknik Pengkodean,teknik komunikasi data digital,teknik deteksi dan koreksi kesalahan)

Standard
1.     Jelaskan teknik pengkodean:

1.        DATA DIGITAL SINYAL ANALOG
Tiga teknik dasar encoding atau modulasi untuk mengubah data digital menjadi sinyal analog:
1.  ASK (Amplitude-shift keying)
2.  FSK (Frequency-shift keying)
3.  PSK (Phase-shift keying)
ASK (Amplitude-shift keying)
Modulasi yang menyatakan sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan tertentu (misalnya 1 Volt) dan sinyal digital 0 sebagai sinyal digital dengan tegangan 0 Volt.


FSK (Frequency-shift keying)
Modulasi yang menyatakan sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan dengan frekuensi tertentu, sementara sinyal digital 0 dinyatakan sebagai suatu nilai tegangan dengan frekuensi tertentu yang berbeda.



PSK (Phase-shift keying)
Modulasi yang menyatakan sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan tertentu dengan beda fasa tertentu pula (misalnya tegangan 1 Volt dengan beda fasa 0 derajat), dan sinyal digital 0 sebagai suatu nilai tegangan tertentu (yang sama dengan nilai tegangan sinyal PSK bernilai 1, misalnya 1 Volt) dengan beda fasa yang berbeda (misalnya beda fasa 180 derajat).




2.        DATA DIGITAL SINYAL DIGITAL
Teknik data digital, sinyal digital terbagi atas:
  Non-Return to Zero / NRZ
NRZ-L (NRZ-Level)
  Dua tegangan yang berbeda antara bit 1 dan bit 0

  Tegangan konstan selama interval bit
  Tidak ada transisi yaitu tegangan no return to zero
  NRZ-I (NRZ-Inverted)
  Pulsa tegangan konstan untuk durasi bit
  Transisi = 1
  Tidak ada transisi = 0
Non-Return to Zero / NRZ
  Biphase
  Manchester
  Differensial Manchester
  Multilevel Binary
  Bipolar AMI: Suatu kode dimana binary “0”diwakili dengan tidak adanya line sinyal
dan binary “1” diwakili oleh suatu pulsa positif atau negatif.
  Pseudoternary: Suatu kode dimana binary “1” diwakili oleh ketiadaan line sinyal dan
binary “0” oleh pergantian pulsa-pulsa positif dan negative.
3.        DATA ANALOG SINYAL ANALOG
Teknik Modulasi memakai data analog adalah:
1.  Amplitude Modulation (AM)
2.  Frequency Modulation (FM)
3.  Phase Modulation (PM) Amplitude Modulation (AM)
Modulasi ini menggunakan amplitude sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital, dimana frekuensi dan phasenya tetap, amplitudo yang berubah.
AM adalah modulasi yang paling mudah, tetapi mudah juga dipengaruhi oleh keadaan media transmisinya.
Frequency Modulation (FM)
Modulasi ini menggunakan sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital, dimana amplitudo dan phasenya tetap, frekuensi yang berubah.
Kecepatan transmisi mencapai 1200 bit per detik. Untuk transmisi data sistem yang umum dipakai FSK.

Phase Modulation (PM)
Modulasi ini menggunakan perbedaan sudut phase sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital, dimana frekuensi dan amplitudo tetap, phase yang berubah. Cara ini paling baik, tapi paling sukar, biasanya dipergunakan untuk pengiriman data dalam
jumlah besar yang banyak dan kecepatan yang tinggi. Contoh digunakan untuk digital music ynthesizer
4.        DATA ANALOG SINYAL DIGITAL
Transformasi data analog ke sinyal digital, proses ini dikenal sebagai digitalisasi.Tiga hal yang paling umum terjadi setelah proses digitalisasi adalah:
  Data digital dapat ditransmisikan menggunakan NRZ-L.
  Data digital dapat di-encode sebagai sinyal digital memakai kode NRZ-L. Dengan demikian, diperlukan step tambahan
  Data digital dapat diubah menjadi data analog, menggunakan salah satu teknik modulasi
  Codec (Coder-decoder) adalah device yang digunakan untuk mengubah data analog menjadi bentuk digital untuk transmisi, yang kemudian mendapatkan kembali data analog dari data digital tersebut.


2.   Jelaskan teknik komunikasi data digital:

a.  Transmisi Asynchronous

Strategi dari metode ini yaitu mencegah problem timing dengan tidak mengirim aliran bit panjang yang tidak putus-putus. Melainkan data ditransmisi per karakter pada suatu waktu, dimana tiap karakter adalah 5 sampai 8 bit panjangnya. Timing atau synchronisasi harus dipertahankan antara tiap karakter. Receiver mempunyai kesempatan untuk men- synchron-kan awal dari tiap karakter baru.

Keuntungan Komunikasi asynchronous adalah sederhana dan murah tetapi memerlukan tambahan 2 sampai 3 bit per karakter untuk synchronisasi. Persentase tambahan dapat

dikurang dengan mengirim blok-blok bit yang besar antara start dan stop bit, tetapi akan memperbesar kumulatif timing error.

b.  Transmisi Synchronous

Transmisi ini adalah salah satu tugas utama dari komunikasi data. Suatu transmitter mengirim message 1 bit pada suatu waktu melalui suatu medium ke receiver.
Receiver harus mengenal awal dan akhir dari blok-blok bit dan juga harus mengetahui durasi dari tiap bit sehingga dapat men-sampel line tersebut dengan timing yang tepat untuk membaca tiap bit. Jika waktu pen-sampling-an berdasarkan pada
clocknya sendiri, maka akan timbul masalah jika clock transmitter dan reciver tidak disamakan dengan tepa Untuk perbedaan timing yang kecil, error akan terjadi
kemudian, tetapi kemudian receiver akan keluar dari step transmitter jika transmitter mengirim aliran bit yang panjang dan jika tidak ada langkah-langkah yang mensynchronkan transmitter dan receiver.

Dengan transmisi synchronous, ada level lain dari synchronisasi yang perlu agar receiver dapat menentukan awal dan akhir dari suatu blok data. Untuk itu, tiap blok dimulai dengan suatu pola preamble bit dan diakhiri dengan pola postamble bit. Pola-pola ini adalah kontrol informasi. Frame adalah data plus kontrol informasi.

Frame adalah data plus kontrol informasi. Format yang tepat dari frame tergantung dari metode transmisinya, yaitu :

1.  Transmisi character-oriented merupakan blok data diperlakukan sebagai rangkaian karakter-karakter (biasanya 8 bit karakter) dan semua kontrol informasi dalam bentuk karakter.

2.    Transmisi bit-oriented yaitu blok data diperlakukan sebagai serangkaian bit-bit dan kontrol informasi dalam bentuk 8 bit karakter.

Keuntungan transmisi synchronous :

1.    Efisien dalam ukuran blok data, sedangkan transmisi asynchronous memerlukan 20% atau lebih tambahan ukuran.

2.    Kontrol informasi kurang dari 100 bit.



3.   Jelaskan teknik deteksi dan koreksi kesalahan dalam komunikasi data!


Pengiriman informasi yang menggunakan sinyal digital atau analog selalu mengalami perubahan yang dialami oleh informasi tersebut. Perubahan tersebut bisa disebabkan oleh:

·         media pengirimannya itu sendiri
·         gangguan terhadap informasi tersebut
·         sinyal informasi itu sendiri yang melemah karena jarak tempuh
·         peralatan perantara lain yang digunakan dalam pengiriman informasi.

Media pengiriman data sangat dipengaruhi oleh gangguan gejala listrik seperti:

·         kilat
·         pengaruh medan listrik motor atau peralatan elektronika lain
·         pengaruh media lain yang membawa sinyal listrik yang berdekatan dengannya.

Ada beberapa metode untuk mengetahui adanya suatu kesalahan. Antara lain sebagai berikut:

1.      Metode Echo

Metode yang paling sederhana dan digunakan secara interaktif. Operator memasukkan data melalui terminal yang kemudian mengirimkannya ke komputer. Komputer kemudian mengirimkannya kembali ke terminal dan ditampilkan ke monitor. Operator dapat melihat apakah data yang dikirimkannya benar.

2.      Metode Deteksi Error otomatis

Sistem komputer lebih menghendaki sedikit mungkin melibatkan manusia. Oleh karena itu digunakan sistem bit pariti, yaitu bit tambahan yang digunakan untuk mendeteksi kesalahan. Terdapat dua macam cara penambahan bit pariti, yaitu:

a.       Pariti ganjil (Odd Parity), bit pariti tambahan, supaya banyaknya bit “1” tiap
karakter/data, ganjil.
b.      Pariti genap (Even Parity), bit pariti tambahan, supaya banyaknya bit “1” tiap
karakter/data, genap.

Ada 3 macam teknik deteksi kesalahan dengan menggunakan bit pariti:

·         Character Parity (Vertical Redudancy Check / VCR)


Merupakan metode pemeriksaan kesalahan per-karakter dan digunakan pada sistem yang berorientasi karakter, misalnya terminal. Dengan cara ini, setiap karakter yang dikirimkan (terdiri dari 7 bit) diberi tambahan 1 bit pariti yang akan diperiksa oleh penerima untuk mengetahui kebenaran karakter yang diterima tersebut. Cara ini hanya dapat melacak kesalahan yang terjadi pada pengiriman data berkecepatan menengah.
Misalnya ASCII huruf A, kodenya adalah hex 41: 1000001 ASCII 7 bit (terdapat 2 bit 1)
1000001 1 tambahkan 1, jumlah bit 1 jadi ganjil (odd parity)
1000001 2 tambahkan 0, jumlah bit 1 jadi genap (even parity)
Contoh even parity” : Pengirim
Data : 1 1 0 0 0 0 1
b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7
Ada 3 bit “1” (ganjil), ditambahkan bit 1, jumlah bit “1” jadi genap.
Kirim: Data & Parity = 11000011

Penerima

Proses (algoritma) even parity : Hitung jumlah bit 1 => x

Jika x = genap disimpulkan tidak ada error Jika x = ganjil, terjadi error
Terima: Data & Parity = 11100011 Error?

Penerima memeriksa pariti dari karakter yang diterima, bila tidak sesuai dengan ketentuan maka akan diketahui adanya kesalahan pada waktu penyaluran data.
VCR mempunyai kekurangan, yaitu bila ada 2 bit yang terganggu maka tidak dapat terlacak, sehingga dianggap pariti-nya akan benar.


·         Longitudinal Redudancy Check / LCR


Untuk memperbaiki kinerja VCR, digunakan LCR untuk data yang dikirim secara blok. Cara ini mirip dengan VCR, hanya saja penambahan bit dilakukan pada akhir setiap blok karakter yang dikirimkan. Dengan cara ini maka kesalahan lebih dari 1 bit juga dapat ditemukan, sehingga pengiriman data dapat dipertinggi.

·         Cyclic Redudancy Check / CRC


CRC digunakan untuk pengiriman data berkecepatan tinggi. CRC disebut sebagai pengujian berorientasi bit, karena dasar pemeriksaan kemungkinan kesalahan adalah bit atau karakter dan menggunakan rumus matematika khusus.
Dalam metode ini 1 blok informasi dilihat sebagai deretan bit yang ditransmisikan. Bit yang akan disalurkan dimasukkan ke dalam register geser skills yang disebut generator CRC. Operasi matematik dierjakan atas deretan bit tersebut
Operasi CRC ini didasarkan atas pembagian deretan bit dengan sebuah fungsi khusus. Hasil bagi pembagian diabaikan. Sisa disalurkan sebagai Block Check Sequence (BCS) yaitu akhir dari deretan bit isi register geser.
Berdasarkan pemeriksaan perbandingan hasil perhitungan rumus matematika pada saat dikirim dan setelah diterima akan dapat ditentukan adanya kesalahan atau tidak. Pada penerima, deretan bit data termasuk BCS juga dimasukkan ke dalam register geser siklis

yang disebut penguji CRC. Hasil operasi matematik ini berupa isi register geser yang dapat diperkirakan ada tidaknya kesalahan transmisi.

3.      Framing Check


Digunakan pada transmisi asinkron dengan adanya bit awal dan bit akhir. Dengan memeriksa ke-2 bit ini dapat diketahui apakah diterima dengan baik. Transmisi sinkron mempunyai berbagai bentuk bingkai sesuai dengan ketentuan yang digunakan,


C.     Koreksi Kesalahan Transmisi


Bila dijumpai kesalahan pada data yang telah diterima, maka perlu diadakan tindakan perbaikan atau diusahakan agar kesalahan ini jangan sampai memberikan dampak yang besar. Metode koreksi ini diantaranya adalah:

1.      Subtitusi simbol


Bila ada data yang rusak maka komputer penerima mengganti bagian itu dengan karakter lain, sepertu karakter SUB yang berupa tanda tanya terbalik. Jika pemakai menjumpai karakter ini (pada program word-prossessor), maka berarti data yang diterima telah mengalami kerusakan, selanjutnya perbaikan dilakukan sendiri.

2.      Mengirim data koreksi


Data yang dikirim harus ditambah dengan kode tertentu dan data duplikat. Bila penerima menjumpai kesalahan pada data yang diterima, maka perbaikan dilakukan dengan mengganti bagian yang rusak dengan data duplikat, tetapi cara ini jarang dilakukan.

3.      Kirim ulang


Cara ini merupakan cara yang paling simpel, yaitu bila komputer penerima menemukan kesalahan pada data yang diterima, maka selanjutnya meminta komputer pengirim untuk mengirim mengulangi pengiriman data.