Sumber : D ata and Computer Communications Eighth Edition William Stallings

1. Sumber :Data and Computer CommunicationsEighth EditionWilliam Stallings • Oleh : • Edi Laksono (41507110024) • Abdul Ardi(41507110115) • Rudi Hartono (41510120003) • Khalim Al Mahrus (41510120015) • Joseph Jonata (41510120023) Bab 5 Signal Encoding Techniques

2. Gambar Teknik Pengkodean dan Modulasi • Digital signaling: sumber data g(t), berupa digital atau analog, dikodekan menjadi sinyal digital x(t) berdasarkan teknik tertentu • Analog signaling: sinyal input m(t) disebut “modulating signal” dikalikan dengan sinyal pembawa, hasil modulasi berupa sinyal analog s(t) disebut “modulated signal” • Bentuk x(t) bergantung pada teknik pengkodean dan dipilih yang sesuai dengan karakteristik media transmisi • Frekuensi sinyal pembawa dipilih yang kompatibel dengan media transmisi

3. 4 Kombinasi dalam Pengkodean Dan Modulasi • Data digital, sinyal digital. Tidak begitu kompleks dan murah dibandingkan peralatan modulasi digital menjadi analog. • Data analog, sinyal digital. Memungkinkan penggunaaan transmisi digital modern dan peralatan switching. • Data digital, sinyal analog. Beberapa media transmisi seperti fiber optik dan unguided media, hanya akan menyebarkan sinyal analog. • Data analog, sinyal analog. Data analog dalam bentuk elektrik dapat ditransmisikan sebagai sinyal baseband secara mudah dan murah

4. DATA DIGITAL, SINYAL DIGITAL • Sinyal digital merupakan deretan pulsa tegangan diskrit dan diskontinu, tiap pulsa merupakan elemen sinyal. • Jika semua elemen sinyal memiliki tanda aljabar yang sama (positif atau negatif), maka sinyal tersebut unipolar. • Penerima harus mengetahui timing dari setiap bit. • Sinyal polar adalah elemen-elemen sinyal dimana salah satu logic state-nya diwakili oleh level tegangan positif dan yang lainya oleh level tegangan negatif. • Durasiatau panjang bit adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk transmitter memancarkan bit; untuk kecepatan data R, durasi bit adalah 1/R. Istilah-istilah dalam Transmisi Data

5. Faktor kesuksesan penerima dalam mengartikan sinyal yang datang : • Laju data (date rate) naik  BER (bit error rate/ratio) naik • SNR (signal-to-noise ratio) naik  BER turun • Bandwidth naik  laju data (data Rate) naik Faktor pertimbangan dalam pemilihan teknik pengkodean : • Spektrum sinyal  jumlah komponen frekuensi tinggi yang sedikit berarti lebih hemat bandwidth transmisi • Clocking  menyediakan mekanisme sinkronisasi antara source dan destination • Deteksi kesalahan  kemampuan error detection dapat dilakukan secarasederhana oleh skema line coding • Kekebalan terhadap interferensi sinyal dan derau  dinyatakan dalam BER • Biaya dan kompleksitas  semakin tinggi laju pensinyalan atau laju data, semakin besar biaya

6. Format Pengkodean Sinyal Digital

7. Teknik Pengkodean data digital, sinyal digital • 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 • 0 = Tegangan tinggi (positif) 1 = Tegangan rendah (negatif) • NRZ-I (NRZ-Inverted) • Pulsa tegangan konstan untuk durasi bit • Simpel dan penggunaan yang efesien pada bandwidth • 0 = tidakadatransisidaripermulaan interval (satuwaktu bit)1 = transisipadaawal interval Keterbatasan NRZ : • Keberadaan dari komponen DC • Kemampuan sinkronisasi yang kurang RZ (Return to Zero) • 0: tegangan tinggi (positif) • 1: tegangan rendah (negatif) • Sinyal kembali ke nol setelah pengkodean selesai bit

8. Teknik Pengkodean data digital, sinyal digital • Multilevel Binary Menggunakanlebihdaridua level sinyal • Bipolar-AMI • 0 = tidakadasaluransinyal 1= tingkatpositifataunegatif, bergantiansecaraberurutan • Kehilangansinkronisasitidakakanterjadibilamunculstring panjang 1 • Tidakadakomponen dc murni • Bandwidth rendah • Mudahmendeteksikesalahan • Pseudoternary • 0 = tingkatpositifataunegatif, bergantiansecaraberurutan1= tidakadasaluransinyalnegatifdanpositif • Tidakadakelebihanataukekurangandibandingkandengan bipolar-AMIKeterbatasan NRZ :

9. Teknik Pengkodean data digital, sinyal digital • Biphase Selalu sebuah transisi pada pertengahan dari tiap interval bit Sinkronisasi dan kemampuan deteksi error, dan tidak ada komponen DC • Manchester • 0 = transisidaritinggikerendahdipertengahan interval 1 = transisidarirendahketinggidipertengahan interval • Digunakan untuk standard IEEE 802.3 untuk kabel koaksial dan twisted pair CSMA/CD pada LAN • Differential Manchester • 0= transisipadaawal interval 1 = tidakadatransisipadaawal interval • Digunakanpada IEEE 802.5 pada token ring LAN dengan menggunakan kabel UTP. Kekurangan • Memerlukan paling sedikit 1 transisi per bit danmungkinmempunyai 2 transisi • Rate modulasi maksimum dua kali NRZ • Memerlukanbandwidht yang lebihbesar Kelebihan • Sinkronisasipadapertengahantransisi bit • Tanpakomponen dc • Mudah mendeteksi kesalahan

10. Modulation Rate • Modulation rate : kecepatan dimana elemen-elemen sinyal terbentuk. • Contoh :pada manchester • Data Rate = 1/Tb, Tb : bit duration • Modulation rate = 2/Tb Dimana : D : modulation rate  Baud R : data rate bps M : jumlah elemen sinyal yang berbeda L : jumlah bit per elemen sinyal

11. Teknik Scrambling • Untuk Komunikasi jarak jauh maka perlu digunakan teknik crambling • Tidak ada Komponen DC, sinkronisasi yang bagus dan mempunyai kapabilitas deteksi error , tanpa reduksi pada data rate • Ada 2 teknik yang umum digunakan pada transmisi jarak jauh : • B8ZS (Bipolar with 8 Zero Subtitution) digunakan di Amerika Utara • Berdasarkan pada Bipolar AMI • 8 digit 0 yang berturut-turut dikodekan menjadi 000+-0-+ atau 000-+0+- , dua kode violation (pelanggaran) selalu terjadi • HDB3 (High- Density Bipolar 3-Zeros) • 4 nilai 0 dikodekan antara lain 000-, 000+, +00+, atau -00- • Aturan pergantiannya adalah bit ke 4 selalu merupakan kode yang violation, dan violation berikutnya adalah dengan mengubah polaritasnya (tidak untuk memperkenalkan komponen DC)

12. DATA DIGITAL, SINYAL ANALOG • Transmisi data digital melalui jaringan telepon umum. • Jaringan telepon dirancang utk menerima, mengalihkan dan mentransmisikan sinyal-sinyal analog dg rentang frekuensi suara 300Hz sampai 3400Hz • Menggunakan modem (modulator-demodulator) dpt mengubah data digital ke sinyal-sinyal analog • Modulasi dipengaruhi oleh karakteristik sinyal pembawa yaitu amplitudo, frekuensi, fase • Ada tiga teknik dasar pengkodean atau teknik modulasi yakni: - Amplitude shift keying (ASK) - Frequency shift keying (FSK) - Phase shift keying (PSK)

14. Amplitude Shift Keying (ASK) • Dua nilai biner dilambangkan dua amplitudo berbeda dari frekuensi sinyal pembawa. • Selalu, salah satuamplitudoadalah zero • Yakni, satu digit biner yg ditunjukkan melalui keberadaan sinyal pd amplitudo yg konstan dr sinyal pembawa, sedangkan yg lain melalui ketidakadaan sinyal pembawa. • Teknik Modulasi yg tidakterlalu efisien • Sampaidengan1200bps pada voice grade line • Digunakanpada fiber optic

15. Frequency Shift Keying (FSK) • Secaraumumberbentukbinary FSK (BFSK) • Duahasilbinerdiwakiliolehduafrekuensi yang berbeda • Tidakmudah error daripada ASK • Sampaidengan1200bps pada voice grade line • Frekuensi radio tinggi • Tiapfrekuensitinggipada LAN menggunakankoaksial

16. FSK pada Voice Grade Line

17. Phase Shift Keying (PSK) • Fasepadasinyal carrier adalahperubahanuntukmewakili data • Binary PSK • Duafasediwakilidua digit biner • Differential PSK • Perubahanfaserelatifuntuktransmisisebelumnyalebihdaribeberapasinyalreferensi

18. Differential PSK

19. Performance padaPolaModulasi Digital ke Analog • Bandwidth • Bandwidth ASK dan PSK berhubunganlangsungpadakecepatan bit • Bandwidth FSK berhubunganpadakecepatan data untukfrekuensirendahtetapipada offset frekuensimodulasiuntukfrekuensitinggi carrier

20. Quadrature PSK • Penggunaanlebihefisienolehtiapelemensinyaldiwakililebihdarisatu bit • Misalnyaperubahanpada/2 (90o) • Tiapelemendiwakilidua bit • Dapatdigunakan 8 sudutfasedanmemilikilebihdarisatuamplitudo • 9600bps modem menggunakansudut 12, empatpadatiapduaamplitudo • Delay dalamaliran Q

21. Terima Kasih