Konsep Media Transmisi

Terminologi Transmisi

Transmisi data terjadi di antara transmitter dan receiver melalui beberapa media transmisi. Media transmisi dapat digolongkan sebagai guided atau unguided. Dengan guided media, gelombang dikendalikan sepanjang jalur fisik. Contoh dari guided media adalah twisted pair, coaxial cabel, serta fiber optik.Unguided media menyediakan alat untuk mentransmisikan gelombang-gelombang elektromagnetik namun tidak mengendalikannya, contohnya adalah perambatan (propagation) di udara, dan dilaut.
Media transmisi guided adalah ujung ke ujung bila ia menyediakan suatu hubungan langsung di antara dua perangkat dan membagi media yang sama. Pada sebuah bentuk multipoint guided, lebih dari dua perangkat membagi media yang sama. Sebuah transmisi dapat berupa simplex, half duplex, atau full duplex.
Pada transmisi simplex, sinyal ditransmisikan hanya pada satu direction (arah), satu station sebagai transmitter dan lainnya sebagai receiver. Pada operasi half-duplex, kedua station dapat mentransmisikan, namun hanya satu station pada saat yang sama. Sedangkan pada operasi full duplex, kedua station bisa mentransmisikan secara bersamaan.
Frekuensi, Spektrum, dan Bandwidth
Sinyal merupakan suatu fungsi waktu, namun juga dapat diekspresikan sebagai suatu fungsi frekuensi. Dimana, sinyal terdiri dari komponen-komponen frekuensi yang berbeda. Pandangan frequency-domain dari suatu sinyal lebih penting bagi suatu pemahaman mengenai transmisi data dibanding pandangan time-domainnya.

Konsep Time-Domain
Sebuah sinyal elektromagnetik dapat berupa sinyal kontinu dan discrete. Sinyal kontinu adalah sinyal dimana intensitasnya berubah-ubah dalam bentuk halus sepanjang waktu. Dengan kata lain, tidak ada sinyal yang terputus atau diskontinu.
Sedangkan sinyal discrete adalah sinyal dimana intensitasnya mempertahankan level yang konstan selama beberapa periode waktu dan kemudian berubah ke level konstan yang lain. Sinyal kontinu dapat menggambarkan percakapan,dan sinyal discrete menggambarkan biner 1 dan 0.
Sinyal pendek yang paling sederhana adalah sinyal periodik, dimana pola sinyal yang sama berulang setiap waktu. Secara matematik, sebuah sinyal s(t) ditentukan sebagai :
s ( t+T ) = s(t) -∞ < f =" ν." style="font-weight: bold;">Konsep Frequency-Domain
Sebuah sinyal elektromagnetik dibentuk dari beberapa frekuensi. Sebagai contoh, sinyal s (t) (4 / π ) x (sin(2πft) + (1/3) sin (2π(3f)t)) Spektrum sebuah sinyal adalah rentang frekuensi dimana sepktrum berada. Bandwidth mutlak dari suatu sinyal adalah lebar spektrum. Bagaimanapun juga, sebagian besar energi dalam sinyal ditahan kedalam band sempit dari f frekuensi secara relatif. Band ini ditunjukkan sebagai effective bandwidth atau bandwidth saja.

Hubungan antara Data Rate dan Bandwidth
Meskipun bentuk gelombang tertentu berisi frekuensi sepanjang jarak yang sangat panjang, sebagaimana hal-hal praktis yang berkaitan dengan berbagai sistem transmisi (transmitter plus media plus receiver) yang dipergunakan akan mampu untuk mengakomodasikan hanya satu frekuensi band terbatas. Hal ini sebaliknya membatasi data rate yang dapat dibawa sepanjang media transmisi. Tentu saja, dapat pula ditunjukkan bahwa komponen-komponen frekuensi dari gelombang persegi dengan amplitudo A dan –A .
Jadi, bentuk gelombang ini memiliki komponen-komponen frekuensi yang tidak terbatas dan oleh karena itu bandwidth yang tidak terbatas. Bagaimanapun juga, puncak amplitudo dari komponen frekuensi kth, kf, hanyalah 1/k, jadi begitu banyak dari energi didalam bentuk gelombang ini pada sebagian kecil dari komponen-komponen frekuensi yang pertama. Secara umum,suatu bentuk gelombang digital memiliki bandwidth yang tidak terbatas. Bila kita berusaha untuk mentransmisikan bentuk gelombang ini sebagai sebuah sinyal melewati media apapun, sistem transmisi akan membatasi bandwidth yang dapat ditransmisikan. Lebih jauh, untuk suatu media tertentu, semakin besar bandwidth yang ditransmisikan, semakin besar pula biayanya. Jadi, dilain pihak, membatasi bandwidth akan menyebabkan terjadinya distorsi, yang akan membuat penerjemah yang diterima sinyal menjadi lebih sulit. Bandwidth yang senakin terbatas, distorsi-nya semakin besar, dan berarti pula semakin besar error yang diterima reciever. Jadi, ada keterkaitan langsung antara data rate dengan bandwidth: semakin tinggi data rate sebuah sinyal, semakin besar pula bandwidth efektif-nya.Dipandang dengan cara lain, semakin besar bandwidth sebuah sistem transmisi,maka akan semakin tinggi data rate yang bisa ditransmisikan melalui sistem tersebut.

TRANSMISI DATA DIGITAL DAN ANALOG
Dalam mentransmisikan data dari sumber ke tujuan, satu hal yang harus dihubungkan dengan sifat data, arti fisik yang hakiki di pergunakan untuk menyebarkan (propagate) data, dan pemrosesan atau penyetelan apa yang perlu dilakukan sepanjang jalan untuk memastikan bahwa data yang diterima dapat dimengerti dengan baik.
Secara kasar, istilah analog dapat disamakan dengan kontinu, sedangkan digital dengan discrete. Dua istilah ini sering dipergunakan dalam komunikasi data dan sedikitnya dalam tiga konteks :
• Data
Sebagai entiti yang menyampaikan arti atau informasi.
Konsep-konsep mengenai data analog dan digital adalah :
1. Analog data (Data analog)
a. Menerima nilai yang terulang secara terus menerus dan kontinu dalam beberapa
interval.
b. Contoh yang paling dikenal dari analog data adalah audio; dimana bentuk gelombang
suara akustik, dapat dirasakan manusia secara langsung.
c. Contoh umum lainnya mengenai analog data adalah video;
2. Digital data
a. Contoh yang paling dikenal dari digital data adalah teks atau karakter-karakter.
b. Sementara tekstual data paling nyaman untuk manusia, tidak dapat dalam bentuk
karakter, disimpan dengan mudah atau ditransmisikan melalui pengolahan data dan
sistem komunikasi.Sistem semacam itu dirancang untuk data biner.Jadi sejumlah
kode telah direncanakan dengan cara dimana karakter diwakili oleh sederatan bit.

• Sinyal
Sinyal adalah tampilan data elektrik atau elektromagnetik. Pensinyalan berarti penyebaran sinyal secara fisik melalui suatu media yang sesuai.
Dalam suatu sistem komunikasi, data disebarkan dari satu titik ke titik yang lain melalui sebuah alat sinyal-sinyal elektrik.Sinyal dibagi 2 yaitu :
1. Sinyal analog
Merupakan aneka ragam gelombang elektromagnetik yang berlangsung terus-menerus
yang kemungkinan disebabkan lewat berbagai macam media, tergantung pada
spektrum.Contohnya : media kabel (wire),kabel fiber optik dll.
2. Sinyal digital
Adalah suatu rangkaian voltase pulsa yang bisa ditransmisikan melalui sebuah media
kabel.
Contohnya : suatu level voltase positif konstan ditunjukkan sebagai biner 1 sedangkan
level voltase negatif konstan dengan biner 0.

Dalam hal akustik data (suara), data dapat ditampilkan secara langsung melalui sebuah sinyal elektromagnetik yang menempati spektrum yang sama.Standard spektrum untuk suatu channel suara adalah 300 sampai 3400 Hz. Transmitter telepon mengubah sinyal suara akustik yang datang menjadi menjadi sebuah sinyal elektromagnetik melewati range 300 sampai 3400 Hz.Sinyal ini kemudian ditransmisikan melalui sistem telepon menuju receiver, yang mereproduksinya sebagai suara akustik.

Data dan sinyal
1. Data analog
Merupakan suatu fungsi waktu dan menempati spektrum frekuensi terbatas.Data
semacam itu dapat ditampilkan melalui sinyal elektromagnetik yang menempati spektrum
yang sama.
2. Data digital
Dapat dibawa melalui signal digital, dengan level voltase yang berlainan untuk setiap dua
digit biner. Data digital juga dapat dibawa melalui sinyal-sinyal analog dengan
menggunakan sebuah modem (modulator/demodulator). Modem mengubah suatu deretan
pulsa voltase biner (two-valued) menjadi suatu sinyal analog dengan cara menandai data
digital diatas frekuensi pembawa (carrier frequency). Sinyal yang dihasilkan menempati
spektrum frekuensi tertentu pada frekuensi pembawa tersebut.Modem yang paling umum
menampilkan data digital dalam spektrum suara dan memungkinkan data tersebut
disebarkan melalui jalur telepon berderajat-suara biasa.Diujung saluran yang lain, modem
yang lain juga mendemodulasi sinyal untuk menghasilkan data yang asli.

• Transmisi
Transmisi adalah komunikasi data melalui penyebaran dan pemrosesan sinyal-sinyal. Baik sinyal analog maupun sinyal digital dapat ditransmisikan melalui media transmisi yang sesuai.Caranya, sinyal-sinyal ini diperlakukan sebagai fungsi sistem transmisi.
1. Transmisi analog merupakan suatu alat untuk mentransmisikan sinyal-sinyal analog tanpa memperhatikan isinya: sinyal bisa menampilkan data analog (misalnya suara).
2. Transmisi digital berkaitan dengan muatan sinyal.suatu sinyal digital dapat ditransmisikan hanya pada jarak tertentu sebelum atenuasi, derau, dan gangguan yang lain membahayakan integritas data.

Yang diberikan oleh industri telekomunikasi dan pelanggangnya adalah digital. Fasilitas-fasilitas telekomunikasi long-haul dan intra building beralih ke transmisi digital dan bila mungkin teknik-teknik pensinyalan digital.Alasan-alasan yang terpentingnya adalah sebagai berikut :
o Teknologi digital
Datangnya teknologi LSI (large Scale-integration) dan VSLI (very-large scale
integration) menyebabkan penurunan biaya dan ukuran digital circuity.Peralatan yang
analog tidak menunjukkan penurunan yang sama.
o Integritas data
Dengan menggunakan repeater daripada amplifier, efek derau dan gangguan sinyal
yang lain tidak menumpuk.Karena itu, sangatlah mungikn mentransmisikan data pada
jarak yang lebih jauh dan dengan kualitas lebih rendah melalui peralatan digital sambil
tetap mempertahankan integritas data.
o Penggunaan kapasitas
Menjadi lebih ekonomis membangun jalur transmisi dengan bandwidth yang sangat
tinggi, termasuk channel satelit dan fiber optik.Derajat multipel yang tinggi diperlukan
agar kapasitas dapat digunakan dengan efektif, dan hal itu lebih mudah dan lebih murah
diperoleh dengan teknik digital (time-division).
o Security (pengamanan) dan privacy (kerahasiaan)
Teknik-teknik encryption dapat diterapkan dengan mudah pada data digital dan data
analog yang didigitalkan.
o Integrasi
Dengan memperlakukan analog data dan digital data secara digital, semua sinyal
memiliki bentuk yang sama dan dapat diperlakukan dengan sama pula.Karena itu skala
ekonomik dan ketepatan waktu dapat dapat dicapai melalui integrasi suara, video, dan
digital data.

GANGGGUAN TRANSMISI
Dalam sistem komunikasi, sinyal yang diterima kemungkinan berbeda dengan sinyal yang ditransmisikan dikarena adanya berbagai gangguan transmisi.Bagi analog signal, gangguan ini dapat menurunkan kualitas sinyal. Sedangkan bagi digital signal, akan muncul bit error, biner 1 diubah menjadi biner 0 dan seterusnya.
Gangguan yang paling signifikan adalah sebagai berikut :
1. Atenuasi dan distorsi atenuasi
Atenuasi membawakan 3 pertimbangan untuk membangun transmisi :
a. Sinyal yang diterima harus cukup kuat sehingga arus elektronik pada receiver bisa
mendeteksi sinyal.
b. Sinyal harus mempertahankan level yang lebih tinggi dibanding derau yang diterima
tanpa error.
c. Atenuasi merupakan fungsi frekuensi yang meningkat.
Untuk beberapa frekuensi yang lain f, prosedurnya diulang dan atenuasi relatif dalam
desibelnya .
Distorsi atenuasi menggambarkan kurangnya masalah dengan sinyal digital.

2. Distorsi Tunda
Merupakan sebuah fenomena khas pada media guided. Distorsi yang terjadi disebabkan oleh kenyataan bahwa kecepatan penyebaran sebuah sinyal melewati medium guided berbeda dengan frekuensi. Distorsi tunda sangat kritis bagi data digital, misalnya suatu rangkaian bit sedang ditransmisikan dengan menggunakan sinyal analog atau digital. Karena mengalami distorsi tunda, beberapa komponen sinyal dari satu posisi bit meluap (spill over) ke posisi bit yang lain, dan menimbulkan gangguan intersimbol, yang merupakan batasan utama terhadap bit rate maksimum sepanjang channel transmisi.

3. Derau
Untuk peristiwa pentransmisian daya, sinyal yang yang diterima akan berisikan sinyal-sinyal yang ditransmisikan, simodifikasi oleh berbagai distorsi yang terjadi melalui sistem transmisi dan penerimaan, dan sinyal yang tidak diharapkan disebut dengan derau.
Derau dibagi menjadi empat kategori, yaitu :
�� Derau suhu
�� Derau Intermodulasi
�� Crosstalk
�� Derau impuls

Kapasitas Channel
Terdapat berbagai jenis gangguan yang dapat mengganggu dan merusak sebuah sinyal. Untuk data digital pertanyaan yang akan muncul adalah pada tingkat apa gangguan-gangguan membatasi data rate yang dapat dicapai. Rate maksimum pada data yang mana yang dapat ditransmisikan melalui suatu jalur komunikasi tertentu, atau chanel, pada kondisi tertentu, ditujukan sebagai Kapasitas Channel Disini terdapat empat konsep dimana kita berusaha saling menghubungkan satu sama lain:
�� Data Rate, merupakan rate dalam bit perdetik(bps), pada data yang mana yang
dikomunikasikan
�� Bandwidth, merupakan bandwidth dari sinyal yang ditransmisikan saat dipaksa melalui
transmitter dan bersifat media transmisi, dinyatakan dalam siklus perdertik atau hertz
�� Derau, merupakan level rata-rata derau sepanjang jalur komunikasi
�� Error rate, merupakan rate dimana error terjadi, dimana suatu error diterima saat
dipaksa 1 saat 0 ditransmisikan atau penerimaan sebesar 0 saat 1 ditransmisikan.