Makalah siskomdata

SISTEM PENGKODEAN DATA
Pengertian
Dalam penyaluran data antar komputer, data yang disalurkan harus dimengerti oleh masing-masing perangkat baik oleh pengirim maupun penerima. Untuk itu digunakan system sandi sesuai standard. Suatu karakter didefinisikan sebagai huruf, angka,tanda aritmetik dan tanda khusus lainya.
Sistem pengkodean data adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk merubah bahasa manusia menjadi bahasa yang bisa dibaca oleh mesin.
Macam-macam pengkodean data
Kode Baudot
Berawal dari kode morse. Ada kode 4-an, 5-an, 6-an, dan 8-an yang digunakan untuk pengiriman telegraph yang disimpan di pita berupa lubang tutup. Untuk lubang sebanyak 6 kali berturut-turut disebut sebagai kode 6-an. Begitu juga yang lainya. Kode ini juga digunakan sebagai satuan kecepatan pengiriman data. Kode baudot ini ada sejak 1838 ditemukan oleh Frenchman Emile Baudot sebagai bapak komunikasi data. Terdiri dari 5 bit perkarakter (sehingga dapat dibuat 32 karakter) dan untuk membedakan huruf dengan gambar dipakai kode khusus, yakni 111111 untuk letter dan 11011 untuk kode ASCII.
Sandi 4 atau 8
Sandi dari IBM dengan kombinasi yang dihasilkan adalah 4 buah “1” dan 4 buah “0”.Terdapat 70 karakter yang dapat diberi sandi.Transmisi asinkron membutuhkan bit, yaitu :1 bit awal, 8 bit data dan 1 bit akhir.
Kode BCD
Merupakan sandi 6 bit dan dapat dibuat 64 kombinasi sandi.Transmisi asinkron membutuhkan 9 bit yaitu 1 bit awal ,6 bit data,1 bit paritas dan 1 bit akhir.
Kode EBCID
Merupakan sandi 8 bit untuk 256 karakter.Transmisi asinkron membutuhkan 11 bit,yaitu : 1 bit awal, 8 bit data, 1 bit paritas dan 1 bit akhir.
ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
Merupakan sandi 7 bit.Terdapat 128 macam simbol yang dapatn diberi sandi ini.Untuk transmisi asinkron terdiri dari 10 atau 11 bit yaitu : 1 bit awal, 7 bit data, 1 bit paritas, 1 atau 2 bit akhir.Merupakan sandi yang sering digunakan.
Macam-macam karakter
Terdapat dua macam karakter data yang digunakan dalam sistem informasi yaitu :
a. karakter data
b.karakter kendali digunakan untuk mengendalikan transmisi data, bentuk (format data), hubungan naluri data dan fungsi fisik terminal.
Komunikasi data menggunakan sinyal digital.Kelemahanya adalah jarak yang ditempuh pendek akibat pengaruh redaman atau derau yang terjadi pada media transmisi.Untuk mengatasi hal ini maka dapat digunakan sinyal analog yang jarak tempuhnya jauh. Lalu bagaimana menggunakan tehnik sinyal analog untuk pengiriman sinyal digital?Sinyal digital mengenal dua keadaan (biner), maka digunakan tehnik modulasi. Dengan tehnik modulasi sinyal digital dapat diubah menjadi sinyal analog untuk dikirimkan dan setelah diterima diubah kembali menjadi sinyal digital. Demodulasi adalah tehnik untuk mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog. Gelombang pembawa sinyal ini disebut carrier dan berbentuk sinusoidal.
Modulasi adalah proses pengkodean sumber data dalam suatu sinyal carrier dengan frekuensi fc.Ada 3 jenis modulasi untuk mengubah sinyal digital mnjadi sinyal analog:
1. Amplitudo
Adalah besarnya (tinggi rendahnya) tegangan dari sinyal analog.
2. Frequency
Adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam waktu 1 detik.
3. Phase
Adalah besarnya sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.
Kombinasi yang bisa dihasilkan dari modulasi adalah:
a. Data Digital, Sinyal Digital
Secara umum peralatan untuk mengkode data digital menjadi sinyal digital adalah sedikit lebih komplek dan lebih mahal daripada peralatan modulator digital ke analog.
Elemen sinyal adalah tiap pulsa dari sinyal digital.Data binari / digital ditransmisikan dengan mengkodekan bit-bit data ke dalam elemen-elemen sinyal.Contoh : bit binari 0 untuk level tegangan rendah,bit binari 1 untuk level tegangan tinggi,kecepatan data signalling dalam bps (bit per detik).
Sinyal unipolar adalah semua elemen sinyal yang mempunyai tanda yang sama, yaitu positif semua atau negatif semua. Sedangkan sinyal polar adalah elemen sinyal dimana salah satu logic statenya diwakili oleh level tegangan positif dan yang lainnya oleh level tegangan negatif.Durasi = panjang bit (1/R) adalah jumlah waktu yang dibutuhkan oleh transmiter untuk mengirimkan bit dengan kecepatan R.Kecepatan modulasi sama dengan kecepatan perubahan level sinyal dalam satuan baud (besaran eleman sinyal perdetik).
Faktor kesuksesan penerima dalam mengartikan sinyal yang datang :
1.Ratio signal to noise (S/N) yaitu peningkatan S/N akan menurunkan bit error rate
2.Kecepatan data / data rate : peningkatan data rate akan meningkatkan bit error rate (kecepatan error dari bit)
3.Bandwidth : peningkatan bandwidth dapat meningkatkan data rate.
Hubungan ketiga faktor tersebut adalah :
1. Kecepatan data bertambah, maka kecepatan errorpun bertambah, sehingga memungkinkan bit yang diterima error.
2. Kenaikan S/N mengakibatkan kecepatan error berkurang
3. Lebar bandwidth membesar yang diperbolehkan, kecepatan data akan bertambah
b. Data Analog, Sinyal Digital
Menggunakan transmisi digital modern dan peralatan sakelar.Digitalisasi adalah Proses transmisi data analog ke dalam sinyal-sinyal data atau konversi data analog ke dalam sinyal digital
Beberapa kemungkinan yang dapat terjadi dalam proses digitalisasi adalah :
1. Data digital dapat ditransmisikan menggunakan NRZ-L
2. Data digital dapat di-encode sebagai sinyal digital memakai kode selain NRZ-L
3. Data digital dapat dikonversikan ke dalam sinyal analog dengan menggunakan 1 dari teknik modulasi
Contoh :
Data suara yang berupa data analog akan didigitalisasi dan dikonversikan ke dalam sinyal analog ASK, maka peralatan yang dipakai untuk konversi data analog ke dalam bentuk digital dalam transmisi dan memperoleh kembali barisan data analog digital diketahui sebagai CODEC (Coder – Decoder).
Teknik CODEC (Coder and Decoder)
1. PCM = Pulse Code Modulation
Berdasarkan teori sampling, apabila sinyal f(t) di sampling pada interval waktu reguler dan kecepatan tertingginya 2 kali atau lebih dari ketinggian frequency sinyal yang mana sample berisikan seluruh informasi sinyal asli, maka fungsi f(t) dibentuk kembali dari sample ini menggunakan low pass filter.Sinyal original diambil untuk bandlimiteddengan bandwidth B, sample diambil pada rate 2B atau setiap 1/2B detik, yang digambarkan sebagai pulsa sempit yang amplitudonya sebanding dengan harga sinyal original. Proses ini dinamakan PAM (Pulse Amplitudo Modulation) yang merupakan langkah pertama dari PCM.
2. DM = Delta Modulation
Data analog fungsinya kurang lebih seperti tangga rumah yang bergerak keatas ke bawah oleh 1 level quantizasi pada masingmasing waktu sampling
Sifat terpenting dari fungsi tangga rumah /staircase function adalah binary. Pada masing-masing waktu sampling fungsi gerakan keatas kebawah jumlahnya adalah konstan, maka keluaran proses DM adalah single binary digit untuk masing-masing sample. Pada pokoknya aliran bit dihasilkan dari pendekatan pengurangan amplitudo sinyal analog.
Nilai 1 = dihasilkan jika fungsi tangga rumah bergerak keatas selama interval berikutnya
Nilai 0 = dihasilkan kebalikannya
Sinyal berubah 0,1,0,1 dipakai jika amplitude konstan
c. Data Digital, Sinyal Analog
Beberapa media transmisi seperti serat optik atau software yang hanya merambatkan sinyal analog.Data digital sinyal analog umumnya digunakan pada telepon umum.Perangkat yang dipakai adalah modem (modulator dan demodulator) yang mengubah data digital ke sinyal analog (modulator) dan sebaliknya mengubah sinyal analog ke data digital (demodulator).Operasi modulasi meliputi 1atau lebih dari 3 sifat sinyal pembawa yaitu amplitudo,frequency, phase, dimana sinyal yang dihasilkan menempati pusat bandwidth pada frequency pembawa.
d. Data Analog, Sinyal Analog
Ditransmisikan sebagai baseband yang mudah dan murah. Penggunaan modulasi untuk menggeser bandwidth dari sinyal baseband ke porsi lainnya dari spektrum.
Prinsip teknik modulasi menggunakan data analog adalah :
a. AM = Modulasi Amplitudo
Modulasi ini menggunakan amplitudo sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital, dimana frequency dan phasenya tetap, amplitudo yang berubah.AM adalah modulasi yang paling mudah, tetapi mudah juga dipengaruhi oleh keadaan media transmisinya.Variant AM yang populer untuk diketahui adalah SSB (Single Side Band), keuntungannya adalah pengirim hanya memerlukan 1 side band dan membersihkan side band lainnya, dan sinya pembawa. DanDSBTC (Double Sideband Transmitter Carrier) dimana menyaring frekuensi carrier dan mengirimkan kedua sideband.
b. FM = Modulasi Frequency
Modulasi ini menggunakan sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital, dimana amplitudo dan phasenya tetap,frequency yang berubah. Kecepatan transmisi mencapai 1200 bit persekon. Untuk transmisi data sistem yang umum dipakai FSK.
c. PM = Modulasi Phase
Modulasi ini menggunakan perbedaan sudut phase sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital, dimana frequency dan amplitudo tetap, phase yang berubah. Cara ini paling baik, tapi paling sukar, biasanya dipergunakan untuk pengiriman data dalam jumlah besar yang banyak dan kecepatan yang tinggi. Bentuk PM yang paling sederhana adalah pergeseran sudut phassa 180 derajat setiap penyaluran bit “0” dan tidak ada pergeseran sudut bila bit “1” disalurkan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengkodean
1. Spektrum sinyal / signal spektrum
Jika tidak ada komponen frekuensi tinggi berarti diperlukan bandwidth sempit untuk transmisi.
2. Kemampuan sinkronisasi / clocking / signal synchronization capability
Untuk menghitung posisi start dan stop dari tiap posisi bit dengan mekanisme sinkronisasi.
3. Kemampuan mendeteksi error / signal error detecting capability
Kemampuan error detection dapat diberikan secara sederhana dengan pengkodean natural.
4. Tahan terhadap gangguan / signal interference and noise immunity.
Digambarkan oleh kecepatan bit error.
5. Biaya dan kompleksitas / cost and complexity
Semakin tinggi kecepatan pensinyalan untuk memenuhi data rate yang ada, semakin besar biayanya.
Modem (modulasi dan demodulasi)
Dalam komunikasi data diperlukan alat untuk mengubah sinyal digital dengan proses modulasi dan menerima data yang dikirimkan pada komputer untuk diolah. Alat ini disebut dengan modulator-demodulator (modem). Modem menerima pulsa biner dari komputer, terminal atau alat lain dan mengubahnya menjadi sinyal analog yang dapat disalurkan melalui saluran komunikasi.Modulasi yang paling sederhana yang sering digunakan adalah FSK (Frequency Shift Keying) yang tergolong dalam FM. Tehnik lainnya adalah PSK (Phasa Shift Keying) yang tergolong dalam FM dan QAM (Quadrature Amolitude Modulation) yang merupakan kombinasi dari phasa modulation dan amplitude modulation. Saluran komunikasi diukur dengan kecepatan data yang disalurkan melaluinya. Untuk kecepatan 9600 bps keatas digunakan cara khusus. Karena komunikasi data sistem komputer pada umumnya mempergunakan jaringan telepon maka sering kali modem dilengkapi dengan fasilitas seperti auto dial (sistem komputer dapat langsung memutar nomor telepon tujuannya dan modem akan langsung bekerja bila hubungan telepon diperoleh) dan auto answer (modem dapat menghubungkan diri dengan sistem komputer tanpa pertolongan operator bila ada panggilan). Modem yang dioperasikan pada saluran telepon disebut voice band atau voice grade modem.
Untuk modem berkecepatan rendah dan menengah digunakan transmisi asinkron sedangkan untuk modem yang berkecepatan tinggi menggunakan transmisi sinkron.Sinkronisasi baik dengan cara asinkron maupun sinkron perlu memperhatikan :
* Waktu yang menentukan bilamana suatu bit dari data diterima (sinkronisasi bit)
Pertimbangan tehnik dalam pemilihan modem :
Kecepatan transmisi (transmision rate).Sekurang-kurangnya harus dapat melayani volume data yang biasa dikirimkan.
Error Susceptibility (daya tahan terhadap error).
Modulasi PM lebih baik daripada FM untuk kecepatan diatas 4800 bps. Saluran komunikasi harus dibuat sedemikian rupa sehingga error rate dapat kecil, proses ini disebut line conditioning.
· Realibility
Cost (biaya),harus sebanding dengan kecepatannya.