William Stallings - PowerPoint Presentation

Slide1

William StallingsKomunikasi Data dan Komputer Edisi ke 7

Bab 5

Teknik Sinyal EncodingSlide2

Teknik EncodingData digital, sinyal digital

Umumnya peralatan utk mengubah kode data digital mjd sebuah sinyal digital tdk terlalu kompleks & tdk terlalu mahal dibanding peralatan modulasi digital ke analo

g

Data analog, sinyal digital

Perubahan data analog ke bentuk digital memungkinkan penggunaan peralatan transmisi digital & peralatan switching modern.

Data digital, sinyal analog

Beberapa media transmisi seperti serat optik & media unguided hanya akan menyebarkan sinyal-sinyal analog

Data analog, sinyal analog

Data analog dlm bentuk elektrik dpt ditransmisikan sbg sinyal baseband dg mudah & murah

Slide3

Data digital, sinyal digitalSinyal digital

Adalah deretan pulsa voltase terputus-putus yg berlainan & masing2 memiliki ciri2 tersendiri.

Diskrit, pulsa tegangan diskontinyu

T

iap pulsa adalah elemen sinyal

D

ata biner

ditransmisikan melalui pengkodean setiap bit data ke dlm

elemen-elemen sinyal

Biner 0 ditunjukkan melalui level voltase yg lbh rendah & biner 1 melalui level voltase yg lbh tinggi.Slide4

Ketentuan(1)UnipolarSemua elemen-elemen sinyal dalam bentuk yang sama

(semua + atau - )

Polar

satu

pernyataan logika

dinyatakan oleh

level voltase

positif dan sebaliknya oleh

level voltase

negatif

Rat

e

Data

suatu sinyal

Rat

e

data

yg di

transmisi

kan dan ditunjukkan

dalam bit per

detik

Durasi atau panjang suatu bit

Waktu yang dibutuhkan pemancar untuk memancarkan bit

Rate data R maka durasi bit adalah 1/RSlide5

Ketentuan (2)Rate modulasi

Rat

e

dimana level sinyal berubah

Diukur dalam bentuk baud

yaitu

elemen-elemen sinyal per detik

Tanda

(Mark)

dan ruang

(Space)

Biner 1 dan biner 0 berturut-turutSlide6

Menerjemahkan SinyalPerlu diketahui oleh Receiver

Waktu bit saat mulai dan berakhirnya

Level sinyal

apakah tinggi (1) atau rendah (0)

Faktor-faktor

yg menentukan suksesnya receiver mener

jemah

k

an sinyal yang

datang :

Perbandingan sinyal dengan noise(gangguan)

Rating data

BandwidthSlide7

Dgn faktor2 lain yg tetap & konstan, maka :Rate data meningkat berarti akan meningkatkan rate error bit (BER)

SNR meningkat berarti akan mengurangi rate error bit

Bandwidth meningkat membuat rate data meningkatSlide8

Perbandingan Pola-Pola Encoding(1)Spektrum sinyal

Berkurangnya komponen2 ber

frekuensi tinggi mengurangi bandwidth yang dibutuhkan

utk transmisi

Kekurangan pada komponen

arus searah (

dc

)

menyebabkan

pengkopelan

ac melalui trafo menimbulkan isolasi

yg sgt baik serta mampu mengurangi interferensi

Desain sinyal yg baik harus memus

atkan kekuatan

yg ditransmisi

di tengah bandwidth

transmisi.

Clocking

Utk menentukan awal & akhir posisi setiap bit adalah dgn menyediakan clock terpisah utk s

inkronisasi transmiter dan receiver

Mekanisme sinkronisasi berdasarkan sinyal

yg ditransmisikan Slide9

Perbandingan Pola-Pola Encoding(2)Pendeteksian errorDgn skema pengkodean sinyal scr fisik dpt mendeteksi error dgn lbh cepat

Interferensi sinyal dan kekebalan terhadap noise

Beberapa

k

ode

tertentu menunjukkan kinerja yg sgt baik dlm mengatasi noise

Harga dan

Kelengkapan

Rat

i

ng sinyal yang lebih tinggi(seperti kecepatan data) menyebabkan harga semakin tinggi

Beberapa

k

ode membutuhkan rat

e

sinyal

ternyata lbhbesar dibanding rate data aktualSlide10

Pola –Pola encodingNonreturn to Zero-Level (NRZ-L)

Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)

Bipolar-AMI

Pseudoternary

Manchester

Differential Manchester

B8ZS

HDB3Slide11

Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)

Adalah kode-kode yg sering digunakan utk membangkitkan atau mengartikan data digital melalui terminal atau perangkat-perangkat lain

Dua tegangan yang berbeda

untuk 2 digit biner

Tegangan konstan selama interval bit

Tidak ada transisi yaitu

tidak kembali ke level voltase nol

Contoh:

Ketiadaan voltase dpt digunakan utk menampilkan biner 0 dan voltase positif konstan utk menampilkan nilai biner 1Slide12

Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)Mempertahankan pulsa voltase konstan utk durasi waktu bit

Data

2 itu sendiri ditandai saat kehadiran atau ketidakhadiran transisi pada permulaan waktu bit

Adanya t

ransisi (dari rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah)

pada permulaan waktu bit menunjukkan biner

1

utk bit waktu tsb

Tidak ada transisi

yg menunjukkan

biner 0

Adalah

contoh

encoding differential

, yakni informasi yang ditransmisikan lebih ditujukan pada pengertian susunan simbol-simbol data yg berurutan dibandingkan dg elemen-elemen sinyal itu sendiriSlide13

NRZSlide14

Biner Multilevel Teknik ini diarahkan utk mengatasi ketidakefisienan kode-kode NRZ

Digunakan lebih dari 2 level

sinyal

Contoh utk skema ini yakni

Bipolar-AMI

(Alternate Mark Inversion) & pseudoternary

Sedangkan biner 1 ditampilkan melalui pulsa positif dan negatif

Pulsa biner 1 harus berganti-ganti polaritasnya

Bandwidth

yg dihasilkan dari sinyal2 yg dihasilkan sgt tipis dibanding bandwidth utk NRZ

Karena sinyal2 biner 1 berganti voltase dari positif ke negatif maka tdk ada dc komponen murni

Sifat pulsa yg berganti-ganti memungkinkan hanya diperlukan alat yg sederhana utk mendeteksi errorSlide15

PseudoternaryBiner 1sesuai utk melalui No Line Signal

Biner 0 melalui pulsa yg berganti-ganti negatif & positif Slide16

Bipolar-AMI and PseudoternarySlide17

Pertukaran untuk biner multilevelTiap elemen sinyal hanya menggambarkan satu bit

Pada 3 level sistem dapat menggambarkan

log

2

3 = 1.58 bits

informasi

Receiver harus membedakan diantara 3 level

(+A, -A, 0)

Membutuhkan kira-kira lebih dari 3db kekuatan sinyal untuk kemungkinan yang sama dalam bit errorSlide18

Dua fase (Bifase)

Terdapat serangkaian teknik pengkodean lain yg

dikelompokkan dlm istilah bifase. Dua dari teknik ini yaitu :

Manchester

T

ransisi di tengah untuk tiap periode bit

Perpindahan transisi sebagai clock dan data

Rendah ke tinggi menggambarkan

1

Tinggi ke rendah menggambarkan

0

Differential Manchester

Transisi

pertengahan

bit hanya

digunakan untuk

clocking

Transisi dimulai saat periode bit menggambarkan

0

Tidak ada transisi yang dimula

i

saat periode bit dalam menggambarkan nol

Menggunakan

differential encoding Slide19

Manchester EncodingSlide20

Differential Manchester EncodingSlide21

Rate ModulasiSaat teknik pengkodean sinyal digunakan, perlu dibuat suatu perbedaan jelas antara rate data (dinyatakan dlm bit per detik) dan rate modulasi (dinyatakan dlm baud).

Rate data atau rate bit adalah 1/tB,

tB = durasi bit.

Sedangkan rate modulasi adalah rate tempat elemen2

sinyal dimunculkan

D =

R

b

D = rate modulasi, baud

R = rate data, bps

b = jumlah bit per elemen sinyalSlide22

Kecepatan ModulasiSlide23

ScramblingDalam skema ini, rangkaian yg akan menghasilkan level voltase konstan dijalurnya dan digantikan oleh rangkaian pengisi (yg menyediakan transisi yg cukup utk clock-receiver dlm memelihara singkronisasi)

Rangkaian

Pengisi (

Filling

)

Harus cukup menghasilkan transisi untuk sinkronisasi

Harus dapat diakui oleh receiver dan digantikan dengan yang asli

Panjang sama dengan yang asli

Tidak ada komponen dc

Tidak ada rangkaian panjang pada saluran sinyal level zero

Tidak ada penurunan pada kecepatan data

Kemampuan pendeteksian errorSlide24

B8ZSPenggantian Bipolar With 8 Zeros

Skema pengkodean d

idasarkan pada

bipolar-AMI

Kekurangan kode AMI adalah string panjang nol bisa menyebabkan hilangnya singkronisasi. Utk itu terdapat aturan :

-

Jika

octet pada semua zero dan pulsa terakhir

tegangan yang terdahulu adalah encode positif

sebagai 000+-0-+

-

Jika

octet pada semua zero dan pulsa terakhir

tegangan yang terdahulu adalah encode negatif

sebagai 000-+0+-

Teknik ini memaksa

dua

kode

pelanggaran pada kode AMI

Receiver mendeteksi dan menerjemahkan seperti octed pada semua zeroSlide25

HDB3Kepadatan tinggi Bipolar 3 Zeros

Didasarkan pada bipolar-AMI

String pada empat zero digantikan dengan satu atau dua pulsaSlide26

B8ZS dan HDB3Slide27

Bacaan yang dibutuhkanStallings bab 5