Dasar – dasar Komunikasi Data

Lita Lidyawati – 2012

Agenda

• Komunikasi Data– Model Komunikasi– Dasar-dasar media, sinyal, bit, carrier, dan modem– Komunikasi Lokal Asynchronous (Short-Distance)

(RS-232)– Komunikasi Jarak Jauh (Long-Distance)

• Multiplexing• Transmisi Analog/Digital dan Modulasi

Parameter Elektrik• Voltage: Measure of electrical energy per unit charge (unit of

measurement:Volt V)• Current: Flow of charge (unit: Ampere A)• Power: Rate of flow of energy (unit: Watt W), a complex function of

voltage and current• Resistance: Causes proportional drop in voltage when current flows

(unit: Ohm)• Inductance: Tendency to oppose change in current (due to storing

magnetic energy) (unit: Henry H)• Capacitance: Tendency to oppose change in voltage (due to storing

charge) (unit: Farad F)• Impedance: Collective effect of resistance, inductance, and

capacitance on timevarying voltage when timevarying current flows; in general, impedanceis a complex function of frequency (unit: Ohm)

Komponen Komunikasi Data• Channel or link provides an information path• Data terminal equipment (DTE, e.g. computer).• Data circuit terminating equipment (DCE, e.g. modem).• DTE and DCE must match at some interface (e.g. RS232).• Modem modulates and demodulates a “carrier” that fits in the

channel, but a• Digital Service Unit (DSU) provides digital communication

directly over link, no modulation required.• Multiplexer combines multiple information flows into a single

flow and can reverse this process (i.e. Demultiplex)• SONET = Synchronous Optical NETwork

Representasi Informasi

• Aplikasi yang berjalan di Jaringan meliputi informasi dalam bentuk:– Sinyal Analog: suara– Sinyal Digital: teks (email, web), video

• Informasi berorientasi block– Terfokus pada jumlah bit yang dibutuhkan untuk

merepresentasikan sebuah block– Data file: teks, numerik, grafik, gambar

Representasi Informasi

• Informasi berorientasi stream– terfokus pada bit rate (jumlah bit/second) yang

dibutuhkan untuk merepresentasikan informasi– Voice, music, video

Apa itu Komunikasi Data ?

• Definisi: proses pengiriman informasi di antara dua node (point) menggunakan kode biner melewati saluran transmisi dan peralatan switching.

• Peralatan switching:– komputer dengan komputer– komputer dengan terminal– komputer dengan peralatan– peralatan dengan peralatan

Ilustrasi Komunikasi Data

Diagram Blok Model Komunikasi

Model Komunikasi

Komunikasi Suara

RS-232• RS-232 ( adalah standar komunikasi serial yang didefinisikan

sebagai antarmuka antara perangkat terminal data (bahasa Inggris: data terminal equipment atau DTE) dan perangkat komunikasi data (bahasa Inggris: data communications equipment atau DCE) menggunakan pertukaran data biner secara serial. Di dalam definisi tersebut, DTE adalah perangkat komputer dan DCE sebagai modem walaupun pada kenyataannya tidak semua produk antarmuka adalah DCE yang sesungguhnya.Komunikasi RS-232 diperkenalkan pada 1962 dan pada tahun 1997, Electronic Industries Association mempublikasikan tiga modifikasi pada standar RS-232 dan menamainya menjadi EIA-232.

Komunikasi Lokal Asynchronous (RS 232)

• RS mewakili Recommended Standard• Teknologi Komunikasi:– Simplex• Definisi: komunikasi satuarah, data hanya mengalir

satuarah• Contoh: Jalan satuarah, Stasiun Radio/TV• Cara yang sangat efisien yang mendistribusikan

informasi ke sejumlah besar pengguna (receiver)

Komunikasi Lokal Asynchronous (RS 232)

– Half Duplex• Definisi: komunikasi dua arah namun tidak dalam

waktu bersamaan, data mengalir dua arah secara bergantian.• Alat jenis ini berfungsi sebagai transceiver tetapi tidak

dapat mengirimkan dan menerima data secara simultan.• Contoh: Alat komunikasi HandyTalkie, PSTN (Telepon

Analog), RS485.

Komunikasi Lokal Asynchronous (RS 232)

– Full Duplex• Definisi: komunikasi duaarah dalam waktu bersamaan,

data dapat mengalir duaarah secara simultan.• Hal ini dimungkinkan karena: saluran sinyal pengirim

dan penerima dibedakan• Contoh: komunikasi data pada jaringan komputer,

RS232, RS422.

Komunikasi Asynchronous

• Definisi – komunikasi antara pengirim dan penerima yang

tidak memerlukan koordinasi (kesepakatan) terlebih dahulu sebelum data dapat dikirim.

• Sender– dimungkinkan menunggu sangat lama pada saat

transmisi– data mengirimkan data kapan saja data siap

Komunikasi Asynchronous

• Receiver standby (listening), harus selalu siap kapan pun data dikirim

• Contoh: keyboard touch / idle

Phsycal Interfaces

• EIA232D (“RS232”)– Most common serial interface– If used for asynchronous transmission, the

interface can work with as few as five wires.– Many more pins are defined– Nominal limit is 20 kbps (some actually > 100

kbps)

Phsycal Interfaces

• EIA449 (“RS449”)– Higher data rate (up to 2 Mbps)– Balanced line capable– Common on 56/64 kbps and T1/E1 links– Variations include RS422, V.35– Built-in loopback capability

Contoh Komunikasi Asynchronous dengan RS 232

Bit Rate vs Baud rate

• Contoh: koneksi RS232 beroperasi pada 300 bps, 19200 bps, 33600 bps, etc.

• Contoh di atas biasanya disebut: bit rate• Transmisi hardware secara teknis dinilai dalam

satuan baud

Bit Rate vs Baud rate

• Baud rate adalah sejumlah perubahan sinyal per detik dan setiap perubahan dapat mengencode 1 atau lebih bit informasi.

• Jika transmisi mengencode 1 bit informasi, maka:– Baud Rate ~ Bit Rate

Framing error

• Definisi– Sebuah error yang terjadi pada saluran serial

asynchronous di mana receiver tidak dapat mendeteksi frame yang valid (biasanya sebuah karakter)

• Penyebab– Perbedaan baud rate antara sender dan receiver

Tipe tipe Konektor

• Secara teknis, 2 tipe konektor diasosiasikan dengan:– CTE: Computer Terminal Equipment– DTE: Data Terminal Equipment– Istilah lainnya, DCE: Data Communication

Equipment

Tipe tipe Konektor

• DTE– Komputer, Terminal– Biasanya menggunakan konektor FEMALE

• DCE– Modem– Biasanya menggunakan konektor MALE

Standar Kabel RS 232 (DCE to DTE)

Circuit Switching• Membentuk koneksi 'sementara' di antara elemenelemen

yang berkomunikasi

Trunk Circuit Switching

Circuit Switching untuk Data

• Realtime capability• Call setup delay• End system must place call• Blocking (e.g., busy signal) possible• Once you have a circuit you can use it until to choose to

release it• Common standards:– ISDN– X.25– ATM

Lebih lanjut mengenai Links

• Concentrator lets multiple stations share a single link; all senders are served in turn (older technology)

• Data Compression expends processing time to recode data for maximum information density, for example compacting strings of blanks or zeros– latest modem standards feature builtin

compression

Media Transmisi : Copper Wire

• Jenis Kabel– Kabel sebagai media utama dalam jaringan

komputer konvensional– murah meriah,– mudah diinstall

• Wire kabel, kawat• Bahan pembuatan dapat berasal dari berbagai

bahan metal

Media Transmisi : Copper Wire

• Jaringan Komputer banyak menggunakan copper , karena:– Low Resistance to Electric Current (resistan rendah

terhadap arus listrik)– Artinya: Sinyal dapat mengalir lebih jauh– Untuk selanjutnya, biasanya oleh network

professionals:– istilah Copper merupakan sinonim untuk Wire

Media Transmisi : Copper Wire

• Tujuan pemilihan Tipe Kabel dalam jaringan komputer?– Meminimalisasi interferensi

• Interferensi– How does it arise? -> Bagaimana interferensi itu

terjadi?– When does it arise? -> Kapan bisa terjadi interferensi?– Where does it arise? -> Dimana saja dapat terjadi

interferensi?

Media Transmisi : Copper Wire

• Jawaban:– terjadi karena sinyal elektrik lain– sepanjang ‘perjalanan’ melalui kabel seperti

halnya stasiun radio– dapat terjadi di mana saja terutama pada lokasi

yang dipenuhi perangkat elektronik dan electricity, seperti pabrik

Media Transmisi : Copper Wire

• Kabel memancarkan sejumlah (kecil, arus DC) energi elektromagnetik

• 2 kabel memancarkan gelombang elektromagnetik saling bertemu atau berdekatan membangkitkan arus listrik satu sama lain di dalam kabel– menyebabkan interferensi

Media Transmisi : Copper Wire

• Besarnya arus listrik yang terbangkitkan tergantung pada:– Kekuatan gelombang elektromagnetik– Posisi fisik kabel– Contoh:

Media Transmisi : Copper Wire

• Pada posisi antar kabel paralel:– Arus yang dipancarkan oleh masing-masing kabel

mirip– Komputer tidak dapat membedakan apakah itu

arus normal (miliknya) atau sinyal karena pembangkitan kabel lain

– Sehingga: arus bangkitan dapat mengganggu atau mencegah komunikasi data sebenarnya (normal)

– disebut: INTERFERENSI

Media Transmisi : Copper Wire

• Bagaimana meminimalisasi INTERFERENSI?– Hindari lokasi kabel yang dipenuhi jalur listrik– Hindari kabel dalam posisi berdekatan, terutama

paralel– Gunakan tipe kabel: TWISTED PAIR atau COAXIAL

Media Transmisi : TP

• Twist (terpilin)– dapat mengubah properti elektrik– Mencegah interferensi • karena radiasi energi antar kabel• karena radiasi energi kabel pasangannya

Media Transmisi : Coaxial

• Coaxial– Kabel copper untuk memancarkan sinyal

terbungkus bahan metal dan plastik– Mencegah interferensi

Media Transmisi : Coaxial

Jenis-jenis Coaxial

Jenis-jenis Coaxial

Twisted pair

• 1. Unshielded TP (UTP)• 2. Shielded TP (STP)

Kategori UTP/STP

• Cat 1: Currently unrecognized by TIA/EIA. Previously used for POTS telephone communications, ISDN and doorbell wiring.

• Cat 2: Currently unrecognized by TIA/EIA. Previously was frequently used on 4 Mbit/s token ring networks. Data transfer rate upto 4 Mbps (LocalTalk) – Hanya untuk Voice/Telephone Wire

Kategori UTP/STP• Cat 3: Currently defined in TIA/EIA-568-B, used for data

networks using frequencies up to 16 MHz. Historically popular for 10 Mbit/s Ethernet networks.– Data transfer rate upto 10 Mbps (Ethernet)

• Cat 4: Currently unrecognized by TIA/EIA. Provided performance of up to 20 MHz, and was frequently used on 16 Mbit/s token ring networks.– Data transfer rate upto 20 Mbps (16 Mbps Token

Ring)

Kategori UTP/STP• Cat 5: Currently unrecognized by TIA/EIA. Provided

performance of up to 100 MHz, and was frequently used on 100 Mbit/s ethernet networks. May be unsuitable for 1000BASE-T gigabit ethernet.– Data transfer rate upto 100 Mbps (Fast Ethernet)

• Cat 5e: Currently defined in TIA/EIA-568-B. Provides performance of up to 100 MHz, and is frequently used for both 100 Mbit/s and gigabit ethernet networks.

Kategori UTP/STP

• Cat 6: Currently defined in TIA/EIA-568-B. It provides performance of up to 250 MHz, more than double category 5 and 5e.

• Cat 6a: Future specification for 10 Gbit/s applications.

• Cat 7: An informal name applied to ISO/IEC 11801 Class F cabling.– This standard specifies four individually-shielded pairs

(STP) inside an overall shield. Designed for transmission at frequencies up to 600MHz.

Pengkabelan UTP

Jangkauan Kabel (Ethernet)

Media Transmisi Lainnya

• Fiber optik• Wireless• Satelit• Radio Frequency (RF)• Microwave• Infrared (IrDA)

• Ethernet merupakan jenis skenario perkabelan dan pemrosesan sinyal untuk data jaringan komputer yang dikembangkan oleh Robert Metcalfe dan David Boggs di Xerox Palo Alto Research Center (PARC) pada tahun 1972.