Teknik Komunikasi Data Digital

Rizqa Rosayanti
085514212

[b]
Sinkronisasi :
 Adalah satu kunci kerja dari komunikasi data.
 Transmiter mengirimkan pesan 1 bit pada satu saat melalui medium ke receiver.
 Receiver harus menandai awal dan akhir blok dari bit, juga harus diketahui durasi untuk masing-masing bit sehingga dapat sample lajur dari timing untuk membaca masing-masing bit (merupakan tugas dari timming).
 Contoh : jika ada perbedaan misalkan 1 % (clock receiver 1% lebih lambat atau lebih cepat daripada clock transmitter), maka pada pensamplingan pertama akan meleset dari tengah bit dan setelah jumlah waktu tertentu, akan mengalami error.

Sinkronisasi :
1. Asynchronous
Untuk mencegah problem timming dengan tidak mengirim aliran bit panjang yang tidak putus-putusnya. Bit-bit dikirim per-karakter pada setiap waktu yang mana masing-masing karakter mempunyai panjang 5-8 bit. Timing atau synchronisasi harus dipertahankan antara tiap karakter; receiver mempunyai kesempatan untuk men-synchron-kan awal dari tiap karakter baru.
2. Synchronous / timing
 Efisien, karena blok-blok karakter / bit-bit ditransmisikan tanpa kode start dan stop, tetapi tiap blok blok dimulai dengan suatu pola preamble bit dan diakhiri dengan pola postamble bit. Pola-pola ini adalah kontrol informasi.
 Waktu kedatangan dan keberangkatan untuk masing-masing bit dapat diramalkan.
 Frame adalah data plus kontrol informasi. Format framenya tergantung dari metode transmisi, yaitu
- Transmisi orientasi karakter
 Blok-blok data dikerjakan sebagai barisan karakter (biasanya 8 bit karakter), frame dimulai dengan 1 atau lebih karakter sinkronisasi. Karakter sinkronisasi biasanya disebut dengan “SYN” yang merupakan bit pattern unik sinyal yang diterima penerima permulaan dari blok.
 Penerima kemudian merubah blok-blok data yang datang oleh karakter SYN dan menerima data sampai karakter postamble (informasi yang terletak pada bagian belakang blok data yang dikirimkan) terlihat dan begitu seterusnya
- Transmisi bit.
 Blok-blok data dikerjakan sebagai barisan bit-bit, tidak ada data maupun informasi kontrol diperlukan untuk menginter-prestasikan dalam satuan karakter 8 bit
 Pada awal terdapat flag, begitu juga pada akhir yang panjangnya 8 bit yang berguna sebagai awal dan akhir untuk penerima

Perbandingan asinkron dan sinkron
 Untuk blok-blok data yang cukup besar, transmisi sinkronisasi jauh lebih efisien daripada asinkron. Transmisi asinkron memerlukan overhead 20 % atau lebih.
 Bila menggunakan transmisi sinkron biasanya lebih kecil dari 1000 bit, yang mengandung 48 bit kontrol informasi (termasuk flag), maka untuk pesan 1000 bit, overheadnya adalah 48 / 1048 X 100% = 4.6%

Urutan pengerjaan sinkronisasi yaitu :
1. Sinkronisasi bit
Ditandai awal & akhir untuk masing-masing bit
2. Sinkronisasi karakter / kata
Ditandai awal dan akhir untuk masing-masing karakter / satuan kecil lainnya dari data
3. Sinkronisasi blok / pesan
Ditandai awal dan akhir dari satuan besar data. Dan untuk pesan yang besar, dibagi-bagi menjadi beberapa blok kemudian baru dikirimkan pengurutan blok-blok yang telah dibagi tersebut adalah tugas dari timming. Sedangkan pengaturan level sinyal adalah tugas dari sintax dan untuk melihat arti dari pesan adalah tugas dari semantik.

Deteksi error dengan Redundansi, yaitu data tambahan yang tidak ada hubungannya dengan isi informasi yang dikirimkan, berupa bit pariti. Berfungsi menunjukkan ada tidaknya kesalahan data. Yaitu dengan mendeteksi dan mengoreksi kesalahan yang terjadi. Makin banyak redundansi makin baik deteksi errornya. Akibatnya makin rendah troughput dari data yang berguna.

Troughput adalah perbandingan antara data yang berguna dengan data keseluruhan. Banyaknya tambahan pada redundansi sampai 100% dari jumlah bit data.

Teknik mendeteksi error :
Teknik deteksi error menggunakan error-detecting-code, yaitu tambahan bit yang ditambah oleh transmitter. Dihitung sebagai suatu fungsi dari transmisi bit-bit lain. Pada receiver dilakukan perhitungan yang sama dan membandingkan kedua hasil tersebut, dan bila tidak cocok maka berarti terjadi deteksi error. Dan Apabila sebuah frame ditransmisikan ada 3 kemungkinan klas yang dapat didefinisikan pada penerima, yaitu :
1. Klas 1 (P1) : Sebuah frame datang dengan tidak ada bit error (jadi tidak berarti dalam mendeteksi error, karena nggak ada error!)
2. Klas 2 (P2) : Sebuah frame datang dengan 1 atau lebih bit error yang tidak terdeteksi
3. Klas 3 (P3) : Sebuah frame datang dengan 1 atau lebih bit error yang terdeteksi dan tidak ada bit error yang tidak terdeteksi. (nggak berarti juga, semua error udah terdeteksi)

Ada dua pendekatan untuk deteksi kesalahan :
1. Forward Error Control
Dimana setiap karakter yang ditransmisikan atau frame berisi informasi tambahan (redundant) sehingga bila penerima tidak hanya dapat mendeteksi dimana error terjadi, tetapi juga menjelaskan dimana aliran bit yang diterima error.
2. Feedback (backward) Error Control
Dimana setiap karakter atau frame memilki informasi yang cukup untuk memperbolehkan penerima mendeteksi bila menemukan kesalahan tetapi tidak lokasinya. Sebuah transmisi kontro digunakan untuk meminta pengiriman ulang, menyalin informasi yang dikirimkan.

Feedback error control dibagi menjadi 2 bagian, yaitu :
1. Teknik yang digunakan untuk deteksi kesalahan
2. Kontrol algoritma yang telah disediakan untuk mengontrol transmisi ulang.

Metode Deteksi Kesalahan :
1. Echo
Metode sederhana dengan sistem interaktif. Operator memasukkan data melalui terminal dan mengirimkan ke komputer. Komputer akan menampilkan kembali ke terminal, sehingga dapat memeriksa apakah data yang dikirimkan dengan benar.
2. Error Otomatis / Parity Check
Penambahan parity bit untuk akhir masing-masing kata dalam frame. Tetapi problem dari parity bit adalah impulse noise yang cukup panjang merusak lebih dari satu bit, pada data rate yang tinggi.

Jenis Parity Check :
a. Even parity (paritas genap), digunakan untuk transmisi asynchronous. Bit parity ditambahkan supaya banyaknya ‘1’ untuk tiap karakter / data adalah genap
b. Odd parity (paritas ganjil), digunakan untuk transmisi synchronous. Bit parity
ditambahkan supaya banyaknya ‘1’ untuk tiap karakter / data adalah ganjil

Dengan bit pariti dikenal 3 deteksi kesalahan, yaitu :
a. Vertical Redundancy Check / VRC
Setiap karakter yang dikirimkan (7 bit) diberi 1 bit pariti. Bit pariti ini diperiksa oleh penerima untuk mengetahui apakah karakter yang dikirim benar atau salah. Cara ini hanya dapat melacak 1 bit dan berguna melacak kesalahan yang terjadi pada pengiriman berkecepatan menengah, karena kecepatan tinggi lebih besar kemungkinan terjadi kesalahan banyak bit.
Kekurangan : bila ada 2 bit yang terganggu ia tidak dapat melacaknya karena paritinya akan benar.
Contoh :
ASCII huruf "A" adalah 41h
100 0001 ASCII 7 bit
1100 0001 ASCII dengan pariti ganjil
0100 0001 ASCII dengan pariti genap
Akibatnya huruf "A" kode ASCII dalam Hex :
- 41 bilamana pariti genap
- A1 bilamana pariti ganjil

b. Longitudinal Redundancy Check / LRC
LRC untuk data dikirim secara blok. Cara ini seperti VRC hanya saja penambahan bit pariti tidak saja pada akhir karakter tetapi juga pada akhir setiap blok karakter yang dikirimkan. Untuk setiap bit dari seluruh blok karakter ditambahkan 1 bit pariti termasuk juga bit pariti dari masing-masing karakter. Tiap blok mempunyai satu karakter khusus yang disebut Block Check Character (BCC) yang dibentuk dari bit uji. dan dibangkitkan dengan cara sebagai berikut :
"Tiap bit BCC merupakan pariti dari semua bit dari blok yang mempunyai nomor bit yang sama. Jadi bit 1 dari BCC merupakan pariti genap dari semua bit 1 karakter yang ada pada blok tersebut, dan seterusnya"
Kerugian : terjadi overhead akibat penambahan bit pariti per 7 bit untuk karakter.

c. Cyclic Redundancy Check / CRC
Digunakan pengiriman berkecepatan tinggi, sehingga perlu rangkaian elektronik yang sukar. Cara CRC mengatasi masalah overhead dan disebut pengujian berorientasi bit, karena dasar pemeriksaan kemungkinan kesalahan adalah bit / karakter dan menggunakan rumus matematika khusus.