TRANSMISI DATA_3_ by malj

VIEWS: 21 PAGES: 33

									Data Link Control, Multiplexing

                 Modul 4
    Pengantar Sistem Telekomunikasi
      Institut Manajemen TELKOM
                2008-2009

           SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                  Semester genap 2008-2009
            Tujuan Modul
• Peserta kuliah memahami mengenai jenis-
  jenis encoding yang digunakan untuk
  mengubah data menjadi sinyal transmisi
• Peserta kuliah memahami beberapa teknik
  pada transmisi digital
• Peserta kuliah memahami Data Link
  Control dan kegunaannya dalam sistem
  transmisi
• Peserta kuliah memahami teknik-teknik
  multiplexing dan hirarkinya masing-masing

              SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                     Semester genap 2008-2009
         Review Sistem Komunikasi


•   Data
     –   Entitas yang melambangkan suatu pengertian
     –   Jenis  Analog & Digital
•   Sinyal
     –   Suatu bentuk/cara yang digunakan untuk menjalarkan data
     –   Jenis  sinyal analog & digital
•   Data & Sinyal
     –   Untuk dapat dikirimkan, data harus diubah dahulu menjadi suatu sinyal yang sesuai dengan
         persyaratan sistem transmisi yang digunakan
     –   Umumnya menggunakan sinyal digital untuk data digital dan sinyal analog untuk data
         analog. Namun sinyal digital juga dapat digunakan untuk membawa data analog dan
         sebaliknya.
     –   Untuk mengubah Data menjadi sinyal digunakan teknik encoding
•   Teknik Encoding
     –   Data Analog, Sinyal Analog
     –   Data Digital, Sinyal Digital
     –   Data Digital, Sinyal Digital
     –   Data Analog, Sinyal Digital

                                  SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                                         Semester genap 2008-2009
                        Modulasi
• Modulasi adalah proses penggabungan data (sinyal
  informasi) yang akan dikirim dengan gelombang
  pembawa, sehingga memungkinkan sinyal tsb
  ditransmisikan melalui communication channel.
• Penggabungan dilakukan dengan mengubah-ubah
  besaran tertentu dari gelombang pembawa sesuai
  dengan bentuk sinyal informasi

           Sinyal                                               Sinyal
                                Modulasi
         informasi                                           termodulasi




                                Gelombang
                                 pembawa


                     SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                            Semester genap 2008-2009
   Data Analog, Sinyal Analog
• Modulasi analog
  – Amplitude Modulation (AM)
    • Amplitudo gelombang pembawa diubah-ubah
      sesuai bentuk sinyal informasi
  – Frequency Modulation (FM)
    • Frekuensi gelombang pembawa diubah-ubah
      sesuai bentuk sinyal informasi
  – Phase Modulation (PM)
    • Phase gelombang pembawa diubah-ubah sesuai
      bentuk sinyal informasi
    • Dipandang sebagai “special case” dari frequency
      modulation

                SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                       Semester genap 2008-2009
Modulasi Analog




  SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
         Semester genap 2008-2009
     Data Digital, Sinyal Digital
• Modulasi digital
  Sinyal informasi hanya merepresentasikan dua keadaan
  (“1” atau “0”)
   – Amplitude Shift Keying (ASK)
     • Sinyal informasi direpresentasikan dalam dua kondisi
       perubahan amplitudo gelombang pembawa
  – Frequency Shift Keying (FSK)
     • Sinyal informasi direpresentasikan dalam perubahan
       frekuensi gelombang pembawa
  – Phase Shift Keying (PSK)
     • Sinyal informasi direpresentasikan dalam perubahan phase
       gelombang pembawa


                    SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                           Semester genap 2008-2009
Modulasi Digital




  SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
         Semester genap 2008-2009
                      Tujuan Modulasi
•   Memudahkan pemancaran (radiasi)
     – Penggeseran spektrum frekuensi sinyal dari domain frekuensi rendah ke radio
       frequency (RF) untuk dapat dipancarkan (apabila communication channel berupa
       sistem radio)
•   Modulasi untuk multiplexing
     – Mentranslasikan sinyal ke spektrum frekuensi atau time slot yang berbeda-beda
       untuk memungkinkan beberapa sinyal ditransmisikan melalui channel yang sama
•   Mengatasi keterbatasan perangkat
     – Perangkat untuk sinyal processing (filter, amplifier) bekerja optimal pada
       frekuensi dan bandwidth tertentu
     – Modulasi dapat digunakan untuk mentranslasikan sinyal ke frekuensi yang
       sesuai dengan kemampuan perangkat
•   Frequency assignment
     – Menentukan frekuensi kerja dari pemancar (radio, televisi dsb)
•   Mengurangi noise dan interferensi
     – Efek dari noise dan interferensi dapat diminimalisir dengan menggunakan type
       modulasi tertentu dengan bandwidth yang lebih lebar dari bandwidth sinyal
     – Ada “trade-off” antara pengurangan noise dengan penambahan bandwidth




                             SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                                    Semester genap 2008-2009
    Data Analog, Sinyal Digital
• Digitalisasi
  – Mengubah data analog ke data digital
  – Selanjutnya data digital tersebut akan dapat
    dikirim dalam bentuk sinyal digital
• Proses konversi analog ke digital dengan
  teknik Pulse Code Modulation (PCM)
  – Sampling
     • Syarat: laju sampling harus lebih besar dari dua
       kali frekuensi tertinggi sinyal data
  – Kuantisasi
  – Pengkodean

                  SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                         Semester genap 2008-2009
Konversi Sinyal Analog ke Digital
                            Sinyal Analog




                                                                   Sampling


 8
 7
 6
 5
 4
 3
 2
 1                                                                    Quantization
 -1
 -2
 -3
 -4
 -5
 -6
 -7
 -8                                                                      Coding



      1101   1001         0011             0010             1010
                    SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                           Semester genap 2008-2009
      Data Digital, Sinyal Digital
• Data Digital berupa bit-bit binari: 0 atau 1
• Sinyal digital
   – berupa pulsa-pulsa tegangan listrik yang bersifat diskrit
   – Setiap pulsa adalah sebuah elemen sinyal
   – Data binari akan diubah (encoded) menjadi element-element
     sinyal
• Contoh teknik encoding data digital ke sinyal digital:
   – Non Return to Zero – Level (NRZ-L)
   – Bipolar AMI




                     SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                            Semester genap 2008-2009
Non Return to Zero – Level (NRZ – L)
• Dua tegangan listrik yang berbeda untuk bit-bit 0
  dan 1
• Tegangan listrik konstan selama interval bit
• Umumnya digunakan tegangan konstan negatif
  untuk bit 1 dan tegangan konstan positif untuk 0
• Teknik yang paling sederhana




                 SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                        Semester genap 2008-2009
                 Bipolar - AMI
• Untuk kehandalan  digunakan teknik yang lebih
  kompleks, mis: Bipolar – AMI
• Bit 0 dilambangkan dengan sinyal tanpa tegangan
• Bit 1 dilambangkan dengan pulsa negatif atau positif
• Sebuah pulsa akan mengubah polaritas




                   SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                          Semester genap 2008-2009
 Teknik-teknik Transmisi Digital
• Serial and Paralel Data Transmission
• Asynchronous and Synchronous
  Transmission
• Line Configuration
• Data Communications Interfacing




              SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                     Semester genap 2008-2009
Serial and Paralel Data Transmission
                                   Transmisi Serial
                                   • Pengiriman data melalui jaringan
                                      transmisi
                                   • Kecepatan komputer pengirim dan
                                      penerima mungkin tidak persis sama,
                                      digunakan teknik “assynchronous
                                      transmission”
                                   • Tiap pengiriman data dengan panjang
                                      tertentu (ms 8 bit) dimulai dengan bit
                                      “start” dan diakhiri dengan bit “stop”


                                   Transmisi Paralel
                                   • Dalam waktu bersamaan 8 bit (1
                                      karakter) dikirim secara paralel
                                   • Digunakan untuk menghubungkan
                                      komputer ke printer atau ke komputer
                                      lain dalam satu ruangan dengan
                                      menggunakan kabel dengan delapan
                                      kawat
                                   • Transfer data lebih cepat, tapi hanya
                                      digunakan untuk jarak yang relatif
                                      pendek (mis 10 meter)


            SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                   Semester genap 2008-2009
Asynchronous and Synchronous Transmission
                                    Asynchronous Transmission
                                    •  Pengiriman setiap karakter menggunakan
                                       bit “start” dan “stop”
                                    •  Ada overhead 2-3 bit per karakter (~20%) 
                                       transmisi menjadi lambat
                                    •  Bit start dan stop harus berbeda
                                       polarisasinya agar penerima mengetahui
                                       kalau karakter berikutnya sedang dikirim
                                    •  Metoda ini digunakan pada pengiriman data
                                       yang intermittent (misalnya dari keyboard)
                                    Synchronous Transmission
                                    •     Tidak menggunakan bit start dan stop
                                    •     Kecepatan transmisi di ujung terima
                                          dengan ujung kirim disamakan dengan
                                          clock signal yang dipasang di tiap
                                          komponen
                                    •     Kecepatan transmisi lebih tinggi tetapi
                                          ada kemungkinan error apabila clock
                                          tidak sinkron
                                    •     Perlu clock re-syncronization


             SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                    Semester genap 2008-2009
            Line Configuration
• Topology
  – Physical arrangement of stations on medium
  – Point to point
  – Multi point
     • Computer and terminals, local area network
• Half duplex
  – Only one station may transmit at a time
  – Requires one data path
• Full duplex
  – Simultaneous transmission and reception between
    two stations
  – Requires two data paths (or echo canceling)

                    SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                           Semester genap 2008-2009
   Data Communications Interfacing
• Data processing devices (or data terminal equipment, DTE) do not
  (usually) include data transmission facilities
• Need an interface called data circuit terminating equipment (DCE)
    – e.g. modem, NIC
• DCE transmits bits on medium
• DCE communicates data and control info with DTE
    – Done over interchange circuits
    – Clear interface standards required
• Characteristic of interface
    – Mechanical
        • Connection plugs
    – Electrical
        • Voltage, timing, encoding
    – Functional
        • Data, control, timing, grounding
    – Procedural
        • Sequence of events



                           SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                                  Semester genap 2008-2009
           Data Link Control
• Data Link Control terdiri dari Flow Control
  dan Error Control
• Flow Control  memastikan entitas
  pengirim tidak membanjiri entitas
  penerima, contohnya mencegah adanya
  luapan di buffer
• Error Control  Deteksi dan koreksi dari
  kesalahan


               SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                      Semester genap 2008-2009
                    Flow Control
• Ada 2 teknik yang digunakan:
   – Stop and Wait
   – Sliding Window
• Stop and Wait
   – Sumber mengirim frame
   – Tujuan menerima frame dan membalas dengan
     acknowledgement (ACK)
   – Sumber menunggu ACK sebelum mengirim frame berikutnya
   – Tujuan dapat menghentikan aliran dengan tidak mengirim ACK
• Sliding Window
   –   Penerima mempunyai buffer dengan besar tertentu (W)
   –   Pengirim dapat mengirim frame sampai sejumlah W tanpa ACK
   –   Setiap frame diberi nomor
   –   ACK memasukkan nomor frame berikutnya yang diharapkan


                      SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                             Semester genap 2008-2009
  Error Detection and Correction
• Error detection adalah kemampuan untuk mendeteksi
  terjadinya kesalahan data akibat noise atau gangguan
  lain dalam proses transmisi dari transmitter ke receiver
• Error correction adalah kemampuan untuk membentuk
  kembali original & error free data. Metoda yang
  digunakan:
   –   Automatic repeat-request (ARQ)
         •   Transmitter mengirim data dan juga error detection code yang digunakan oleh receiver untuk
             mengecek kesalahan dan meminta pengiriman ulang
         •   Receiver mengirim acknowledgement (ACK) untuk data yang diterima tanpa kesalahan, dan
             transmitter mengirim ulang data yang belum memperoleh acknowledgement
   –   Forward error correction (FEC)
         •   Transmitter mengirim data yang sudah di-encode dengan error-correcting code (ECC)
         •   Receiver men-decode apa yang diterima ke data yang paling menyerupai data yang dikirim
         •   Pengkodean dibuat sedemikian rupa sehingga agar tidak terjadi kesalahan dalam menginterpretasikan
             data
   Kedua cara tersebut dalam penggunaannya dapat dikombinasikan
   –   Minor error dapat diperbaiki tanpa pengiriman ulang, sedangkan permintaan pengiriman
       ulang hanya untuk major errorx



                                   SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                                          Semester genap 2008-2009
                       Multiplexing
• Multiplexing adalah proses penggabungan beberapa
  sinyal informasi untuk dapat ditransmisikan melalui satu
  kanal komunikasi (communication channel).
• Kanal komunikasi adalah bagian dari sistem transmisi
  yang menghubungkan transmitter dengan receiver, yang
  menurut jenis media-nya terbagi:
   – media fisik (mis. kabel, fiber optik)
   – media non fisik (mis. udara, ruang angkasa)
• Dua teknik dasar multiplexing :
   – Frequency Division Multiplexing
   – Time Division Multiplexing



                                  Single communication
                                         channel
             Multiplexer                                                Multiplexer



                           SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                                  Semester genap 2008-2009
  Frequency Division Multiplexing (FDM)
• Sinyal informasi ditransmisikan pada waktu yang bersamaan
  dengan frekuensi yang berbeda
• Sinyal informasi dimodulasikan dengan gelombang pembawa yang
  berbeda-beda



                                                      f3

                                                 f2
          3
                                       f1
          2

          1
                                             1        2      3
                                                                  frekuensi
      0   4 KHz




                               f1
                               f2
                               f3


                     SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                            Semester genap 2008-2009
                 Sistem Carrier Analog
• Merupakan hirarki dari skema FDM
     1
                    Channel        Multiplexer               Multiplexer       Multiplexer
     2
                     Bank

    12




  Multiplex Level               Voice Circuits               Freq Band (kHz)     Bandwidth (kHz)

  Voice Channel                       1                             0-4                 4
                                       12
         Group                                                    60 - 108              48
                              (12 voice channels)
                                      60
    Supergroup                                                   312 - 552             240
                                  (5 groups)
                                     600
   Mastergroup                                                   564 - 3084            2520
                               (10 supergroups)
                                    3600
   Jumbogroup                                                   564 - 17548           16984
                               (6 mastergroup)

                              SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                                     Semester genap 2008-2009
   Time Division Multiplex (TDM)
• Umumnya digunakan untuk sinyal digital
• Beberapa sinyal input berupa deretan bit (bit stream) ditransmisikan
  melalui satu channel dengan metoda bit-interleaved (bit dari sinyal
  input dikirim dalam satu time frame dengan menduduki time slot
  yang berbeda)




                       SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                              Semester genap 2008-2009
                 Sistem Carrier Digital
Merupakan hirarki dari TDM
Sistem Amerika




Sistem Eropa




                         SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                                Semester genap 2008-2009
Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH)


                                            FO
DE   MUX    MUX      MUX           MUX             MUX            MUX     MUX      MUX      DE


                           140MB/s                        140MB/s

                 34MB/s                565 MB/s                        34MB/s
                                     8000 telephone
         8MB/s                                                                  8MB/s
                                        channel

 2MB/s                                                                                   2MB/s


                                                 Legend :
                                                 MUX = Multiplex
                                                 DE = Digital Exchange

                          SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                                 Semester genap 2008-2009
              Karakteristik PDH
• Multiplexing bertahap  perangkat multiplex yang
  kompleks
• Mentransmisikan sinyal dengan bandwidth yang
  tetap
• Drop/insert sinyal (mis. leased line untuk business
  customer) dari/ke ‘high speed channel’ sulit
  dilakukan  tidak fleksibel dalam memenuhi
  kebutuhan pelanggan
• Tidak dapat menyesuaikan standard Amerika
  dengan standard Eropa
• Tidak memiliki kapabilitas untuk monitoring
  performansi
                 SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi   29
                        Semester genap 2008-2009
              SDH (Synchronous Digital Hierarchy )


155.52 Mb/s
  140 Mb/s                                                                       TX
                                                                                 FO
   45 Mb/s
   34 Mb/s
                  SDH                                       Synchronous Optical Signal
    6 Mb/s
                Multiplexer
    2 Mb/s
                                                                                RX
   1.5 Mb/s                                                                     FO
    64 Kb/s




                   SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
                          Semester genap 2008-2009
             Karakteristik SDH
• Menggunakan satu perangkat synchronous
  multiplexer  perangkat multiplex lebih simpel
• Dapat melayani ‘bandwidth-on-demand’ dengan
  cepat (alokasi bandwidth secara dinamis), mis.
  dial-up video conferencing
• Drop/insert sinyal dapat dilakukan dengan efisien
• Kapabilitas network management yang tinggi
• Mudah melayani kebutuhan bandwidth yang besar
  untuk layanan multimedia
• Dapat menyalurkan sinyal PDH
• Standard SDH memungkinkan interworking antara
  perangkat dari pabrik yang berbeda, juga standard
  Amerika dan Eropa
                SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi   31
                       Semester genap 2008-2009
                   Standard SDH

    Basic transmission rates :
    •   STM-1       :             155 Mbit/s
    •   STM-4       :             622 Mbit/s
    •   STM-16      :             2500 Mbit/s (2.5 Gbit/s)
    •   STM-32      :             10000 Mbit/s (10 Gbit/s)



STM = Synchronous Transport Module




                        SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi   32
                               Semester genap 2008-2009
Terima Kasih




 SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi
        Semester genap 2008-2009

								
To top