Category Archives: Uncategorized

  • 0

rangkuman materi teknik jaringan dan multimedia

Category : Uncategorized

fiveteen mufti mardhotillah nagoya listiana dewi
siti nur fadilah


-- Download rangkuman materi teknik jaringan dan multimedia as PDF --



  • 0

  • 0

chapter 10 iyang aditiya : 15160175 muhammad romdani : 15160150 syaiful bahri : 15160159 fadilla retno

Category : Uncategorized

KUNCI

• Circuit switching digunakan pada jaringan telepon umum dan merupakan dasar

untuk jaringan pribadi dibangun di atas leased line dan menggunakan on-site sirkuit

switch. Circuit switching dikembangkan untuk menangani lalu lintas suara tapi

juga dapat menangani data digital, meskipun penggunaan yang terakhir ini sering tidak efisien.

• Dengan circuit switching, jalur khusus dibentuk antara dua

stasiun untuk komunikasi. Switching dan transmisi sumber

dalam jaringan dicadangkan untuk penggunaan eksklusif sirkuit untuk

durasi koneksi connection.The transparan: Setelah itu

didirikan, tampaknya perangkat terpasang seolah-olah ada hubungan langsung.

• Packet switching dirancang untuk memberikan fasilitas lebih efisien

dari rangkaian switching untuk bursty data yang traffic.With packet switching, sebuah

stasiun mentransmisikan data dalam blok kecil, disebut paket. Tiap paket berisi

beberapa bagian dari data pengguna ditambah kontrol informasi yang dibutuhkan

untuk memfungsikan jaringan.

• Unsur pembeda utama dari jaringan packet-switching adalah apakah

operasi internal datagram atau circuit.With internal virtual maya

sirkuit, rute didefinisikan antara dua endpoint dan semua paket

untuk itu virtual circuit ikuti datagrams internal yang route.With sama,

setiap paket diperlakukan secara independen, dan paket ditujukan untuk

tujuan yang sama dapat mengikuti rute yang berbeda.

• X.25 adalah protokol standar untuk antarmuka antara sistem akhir

dan jaringan packet-switching.

• Frame relay adalah bentuk packet switching yang menyediakan streamline

antarmuka dibandingkan dengan X.25, dengan peningkatan kinerja.

Bagian Kedua menjelaskan bagaimana informasi dapat dikodekan dan ditransmisikan melalui komunikasi yang

link.We kini giliran diskusi yang lebih luas dari jaringan, yang dapat

digunakan untuk menghubungkan banyak pasal devices.The dimulai dengan diskusi umum

komunikasi beralih networks.The sisa satu fokus bab

pada jaringan luas daerah dan, khususnya, pada pendekatan tradisional untuk wilayah yang luas

304 BAB 10 / circuit switching dan packet PENYAMBUNGAN

tetap menjadi pilihan menarik bagi kedua daerah setempat dan jaringan luas. Salah satu yang

kekuatan utama adalah bahwa itu adalah transparan. Setelah rangkaian didirikan, tampak sebagai

koneksi langsung ke dua stasiun terpasang; ada logika jaringan khusus yang diperlukan

di stasiun.

10.3 KONSEP CIRCUIT-SWITCHING

Teknologi circuit switching terbaik didekati dengan memeriksa operasi

dari satu sirkuit-switching simpul. Sebuah jaringan yang dibangun di sekitar sirkuit-switching tunggal

simpul terdiri dari kumpulan stasiun melekat pada unit.The switching pusat pusat

saklar menetapkan jalur khusus antara dua perangkat yang ingin berkomunikasi.

Gambar 10.4 menggambarkan unsur-unsur utama dari suatu jaringan satu-node. Itu

garis putus-putus di dalam switch melambangkan koneksi yang sedang aktif.

Jantung sistem modern adalah saklar digital. Fungsi digital

switch adalah untuk menyediakan jalur sinyal yang jelas antara setiap pasangan perangkat yang terpasang.

jalan transparan dalam hal itu tampaknya pasangan terpasang perangkat yang ada

Gambar 10.4 Elemen dari Circuit-Beralih Node

unit kontrol

Jaringan

antarmuka

garis full-duplex

untuk perangkat terpasang

saklar digita

306 BAB 10 / circuit switching dan packet PENYAMBUNGAN

Gambar 10.5 Divisi Antariksa Beralih

jalur input

output baris

• Jumlah titik persimpangan berkembang dengan kuadrat dari jumlah dari melekat

stations.This mahal untuk switch besar.

• Hilangnya crosspoint sebuah mencegah koneksi antara dua perangkat yang

garis berpotongan di crosspoint itu.

• The crosspoint yang tidak efisien dimanfaatkan; bahkan ketika semua perangkat yang terpasang

aktif, hanya sebagian kecil dari titik persimpangan terlibat.

Untuk mengatasi keterbatasan ini, switch multi-stage dipekerjakan. Angka

10,6 adalah contoh dari tipe-tahap tiga switch.This pengaturan memiliki dua keuntungan

atas mistar gawang matriks-satu tahap:

• Jumlah titik persimpangan berkurang, meningkatkan pemanfaatan mistar gawang. Didalam

Misalnya, jumlah titik persimpangan untuk 10 stasiun berkurang 100-48.

• Ada lebih dari satu jalur melalui jaringan untuk menghubungkan dua titik akhir,

meningkatkan kehandalan.

Tentu saja, jaringan multistage memerlukan skema kontrol yang lebih kompleks. Untuk

membangun jalan dalam jaringan-satu tahap, hanya perlu mengaktifkan gerbang tunggal.

Dalam jaringan multistage, jalan bebas melalui tahapan harus ditentukan dan

gerbang yang sesuai diaktifkan.

Pertimbangan dengan switch pembagian ruang multistage adalah bahwa hal itu dapat menghalangi.

Itu harus jelas dari Gambar 10.5 bahwa satu tahap mistar gawang matriks Nonblocking;

yaitu, jalan selalu tersedia untuk menghubungkan input ke output.That ini tidak mungkin

kasus dengan saklar beberapa tahap dapat dilihat pada Gambar 10.6.The garis berat mengindikasikan

garis yang sudah digunakan. Dalam keadaan ini, jalur masukan 10, misalnya, tidak bisa

terhubung ke output jalur 3, 4, atau 5, meskipun semua jalur output ini available.A

10.4 / softswitch ARCHITECTURE 307

Gambar 10.6 Tiga-Tahap Ruang Divisi Beralih

FIRST STAGE TAHAP KEDUA KETIGA STAGE

2 _ 2 saklar

2 _ 2 saklar

5 _ 2

beralih

5 _ 2

beralih

2 _ 5

beralih

2 _ 5

beralih

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

6

7

8

9

10

beberapa tahap switch dapat dibuat nonblocking dengan meningkatkan jumlah atau ukuran

switch menengah, tapi tentu saja ini akan meningkatkan biaya.

Switching Divisi waktu

Teknologi switching memiliki sejarah panjang, sebagian besar meliputi era ketika analog

sinyal beralih predominated.With munculnya suara digital dan sinkron

Waktu teknik division multiplexing, suara dan data dapat ditransmisikan

melalui signals.This digital telah menyebabkan perubahan mendasar dalam desain dan teknologi

switching sistem. Alih-alih sistem pembagian ruang yang relatif bodoh, digital modern

sistem bergantung pada kontrol cerdas ruang dan waktu elemen divisi.

Hampir semua switch sirkuit modern menggunakan teknik pembagian waktu digital untuk

membangun dan mempertahankan "sirkuit." Waktu division melibatkan partisi

dari aliran bit berkecepatan rendah menjadi potongan-potongan yang berbagi aliran kecepatan tinggi dengan

bit lainnya streams.The potongan individu, atau slot, dimanipulasi oleh logika kontrol untuk

rute data dari input ke output.There sejumlah variasi pada konsep dasar ini,

yang berada di luar cakupan buku ini

10.4 softswitch ARSITEKTUR

Tren terbaru dalam pengembangan teknologi circuit-switching umumnya disebut

sebagai softswitch. Pada intinya, softswitch adalah tujuan umum komputer berjalan khusus

software yang mengubahnya menjadi sebuah saklar ponsel pintar. Softswitches biaya secara signifikan

kurang dari switch sirkuit tradisional dan dapat menyediakan fungsionalitas lebih. Secara khusus

308 BAB 10 / circuit switching dan packet PENYAMBUNGAN

Selain menangani fungsi circuit-switching tradisional, softswitch dapat mengkonversi

aliran bit suara digital ke packets.This membuka sejumlah pilihan untuk transmisi,

termasuk suara semakin populer selama pendekatan IP (Internet Protocol).

Dalam setiap beralih jaringan telepon, unsur yang paling kompleks adalah perangkat lunak yang

bahwa kontrol panggilan pengolahan. software ini melakukan panggilan routing dan alat

memanggil-pengolahan logika untuk ratusan kustom memanggil features.Typically, software ini

berjalan pada prosesor proprietary yang terintegrasi dengan fisik sirkuit-switching

perangkat keras. Pendekatan yang lebih fleksibel adalah untuk secara fisik memisahkan pengolahan panggilan

fungsi dari fungsi hardware switching. Dalam terminologi softswitch, fisik

Fungsi switching dilakukan oleh media gateway (MG) dan pengolahan panggilan

logika berada di media gerbang controller (MGC).

Gambar 10.7 kontras arsitektur sirkuit jaringan telepon tradisional

beralih dengan arsitektur softswitch. Dalam kasus terakhir, MG dan MGC yang berbeda

entitas dan dapat diberikan oleh berbagai vendors.To memfasilitasi interoperabilitas,

dua standar Internet telah dikeluarkan untuk protokol kontrol media gerbang

antara MG dan MGC: RFC 2805 (Media Gateway Control Protocol Arsitektur

Gambar 10.7 Perbandingan antara Circuit Switching Tradisional dan Softswitch

Circuitswitching

kain

(A) beralih sirkuit Tradisional

peristiwa Pengawas

(Mis, off-hook, di-hook)

peristiwa Pengawas

(Mis, off-hook, di-hook)

Meminta untuk menghasilkan kemajuan

nada (misalnya, ringback, terlibat).

Petunjuk untuk membangun saklar

koneksi kain.

Panggilan

pengolahan

SS7

Jaringan

Sirkuit ditukar

celana pendek

BERALIH

Media

pintu gerbang

(B) arsitektur Softswitch

Meminta untuk menghasilkan kemajuan

nada (misalnya, ringback, terlibat).

Petunjuk untuk membangun saklar

koneksi kain.

Media

pintu gerbang

pengawas

SS7

Jaringan

Circuit-atau packetswitched

celana pendek

Circuit-atau packetswitched

Mengakses

10,5 / PAKET-SWITCHING PRINSIP 309

dan Persyaratan) dan RFC 3525 (Gateway Control Protocol Version 1). softswitch

fungsi juga didefinisikan dalam seri H atau Rekomendasi ITU-T, yang mencakup

audiovisual dan multimedia sistem.

10,5 PRINSIP PAKET-SWITCHING

The jarak jauh jaringan circuit-switching telekomunikasi awalnya dirancang

untuk menangani lalu lintas suara, dan sebagian besar lalu lintas pada jaringan ini terus menjadi

suara. Karakteristik utama dari jaringan circuit-switching adalah bahwa sumber daya dalam

jaringan berdedikasi untuk panggilan tertentu. Untuk koneksi suara, sirkuit yang dihasilkan

akan menikmati persentase yang tinggi dari pemanfaatan karena, sebagian besar waktu, satu pihak atau

lain sedang berbicara. Namun, sebagai jaringan circuit-switching mulai digunakan semakin

untuk koneksi data, dua kekurangan menjadi jelas:

• Dalam koneksi data khas user / host (misalnya, pengguna komputer pribadi login

ke server database), sebagian besar waktu garis adalah idle.Thus, dengan koneksi data,

pendekatan circuit-switching tidak efisien.

• Dalam jaringan circuit-switching, koneksi menyediakan untuk transmisi pada

konstan data rate. Dengan demikian, masing-masing dua perangkat yang terhubung harus

mengirim dan menerima pada tingkat data yang sama dengan other.This membatasi utilitas

jaringan di interkoneksi berbagai host komputer dan workstation.

Untuk memahami bagaimana packet switching membahas masalah ini, mari kita secara singkat

meringkas operasi packet-switching. Data ditransmisikan dalam paket singkat. tipikal

atas terikat pada panjang paket 1000 oktet (bytes). Jika sumber memiliki pesan yang lebih panjang

untuk mengirim, pesan tersebut dipecah menjadi serangkaian paket (Gambar 10.8). Setiap

paket berisi sebagian (atau semua untuk pesan singkat) dari data pengguna ditambah beberapa

mengontrol informasi. Informasi kontrol, minimal, mencakup informasi yang

bahwa jaringan membutuhkan untuk dapat rute paket melalui jaringan

dan mengirimkannya ke tempat tujuan. Pada setiap node dalam perjalanan, paket ini

diterima, disimpan sebentar, dan diteruskan ke node berikutnya.

Mari kita kembali ke Gambar 10.1, tapi sekarang menganggap bahwa itu menggambarkan packetswitching sederhana

jaringan. Pertimbangkan paket yang akan dikirim dari stasiun A ke stasiun E.Nilai paket

termasuk informasi kontrol yang menunjukkan bahwa tujuan yang dimaksud adalah E.

Gambar 10.8 Penggunaan Paket

Data aplikasi

informasi kontrol

(Header paket)

Paket

Packet-switching

Jaringan

310 BAB 10 / circuit switching dan packet PENYAMBUNGAN

paket dikirim dari A ke node 4. Node 4 toko paket, menentukan kaki berikutnya

rute (katakanlah 5), dan antrian paket untuk pergi keluar pada link itu (4-5 link) .Ketika

link yang tersedia, paket yang ditransmisikan ke node 5, yang meneruskan paket ke node

6, dan akhirnya ke pendekatan E.This memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan circuit switching:

• Efisiensi Line adalah lebih besar, karena satu link node-to-node dapat menjadi dinamis

dibagi oleh banyak paket melalui paket time.The yang antri dan ditransmisikan

secepat mungkin atas link. Sebaliknya, dengan circuit switching,

waktu pada link node-to-node preallocated menggunakan pembagian waktu sinkron

multiplexing. Banyak waktu, seperti link mungkin menganggur karena sebagian dari nya

Waktu didedikasikan untuk koneksi yang idle.

• Sebuah jaringan packet-switching dapat melakukan data-rate stasiun conversion.Two dari

kecepatan data yang berbeda dapat bertukar paket karena setiap terhubung ke simpul tersebut pada

nya data rate yang tepat.

• Ketika lalu lintas menjadi berat pada jaringan circuit-switching, beberapa panggilan

diblokir; yaitu, jaringan menolak untuk menerima permintaan koneksi tambahan

sampai beban di jaringan menurun. Pada jaringan packet-switching, paket

masih diterima, tetapi pengiriman delay meningkat.

• Prioritas dapat digunakan. Jika node memiliki jumlah paket antri untuk transmisi,

dapat mengirimkan paket prioritas lebih tinggi first.These paket karena itu akan

mengalami keterlambatan kurang dari paket-prioritas yang lebih rendah.

Switching Teknik

Jika stasiun memiliki pesan untuk mengirim melalui jaringan packet-switching yang dari

panjang lebih besar dari ukuran paket maksimum, rusak pesan menjadi paket

dan mengirimkan paket ini, satu per satu, ke jaringan. Sebuah pertanyaan muncul adalah bagaimana

jaringan akan menangani aliran ini paket karena upaya untuk rute mereka melalui

jaringan dan mengantarkan mereka ke pendekatan destination.Two yang dimaksudkan digunakan

dalam jaringan kontemporer: datagram dan virtual circuit.

Dalam pendekatan datagram, setiap paket diperlakukan secara independen, tanpa referensi

untuk paket yang telah pergi pendekatan sebelumnya.Ini diilustrasikan pada Gambar 10.9, yang menunjukkan

urutan waktu snapshot dari kemajuan tiga paket melalui jaringan.

Setiap node memilih node berikutnya di jalan paket ini, dengan informasi account

yang diterima dari tetangga node pada lalu lintas, kegagalan line, dan sebagainya. Jadi paket, masing-masing

dengan alamat tujuan yang sama, tidak semua mengikuti rute yang sama, dan mereka mungkin tiba

dari urutan di titik keluar. Dalam contoh ini, node keluar mengembalikan paket ke

Agar asli mereka sebelum memberikan mereka ke tempat tujuan. Dalam beberapa jaringan datagram,

terserah ke tujuan daripada node keluar untuk melakukan reordering.Also, itu adalah

mungkin bagi paket yang akan hancur dalam jaringan. Sebagai contoh, jika sebuah packet-switching

simpul crash sejenak, semua paket yang antri dapat lost.Again, terserah baik

keluar node atau tujuan untuk mendeteksi hilangnya paket dan memutuskan bagaimana memulihkan

saya t. Dalam teknik ini, setiap paket, diperlakukan secara independen, disebut sebagai datagram.

Dalam pendekatan virtual circuit, rute direncanakan didirikan sebelum

paket dikirim. Setelah rute ini didirikan, semua paket antara sepasang berkomunikasi

pihak mengikuti rute yang sama melalui jaringan. Ini diilustrasikan dalam

Gambar 10.10. Karena rute yang tetap untuk durasi koneksi logis, itu adalah

agak mirip dengan sirkuit dalam jaringan circuit-switching dan disebut sebaga

10,5 / PAKET-SWITCHING PRINSIP 313

sirkuit virtual. Setiap paket berisi pengenal virtual circuit serta data. Setiap

node pada rute prapembagunan tahu di mana untuk mengarahkan paket tersebut; tidak ada routing

keputusan yang diperlukan. Setiap saat, setiap stasiun dapat memiliki lebih dari satu virtual circuit

untuk setiap stasiun lain dan dapat memiliki sirkuit virtual untuk lebih dari satu stasiun.

Jadi karakteristik utama dari teknik sirkuit virtual adalah bahwa rute

antara stasiun diatur sebelum transfer data. Catatan bahwa ini tidak berarti bahwa

ini adalah jalur khusus, seperti dalam circuit switching. Sebuah paket yang dikirimkan adalah buffered di

setiap node, dan antri untuk output lebih dari satu baris, sedangkan paket lain pada virtual lainnya

sirkuit dapat berbagi penggunaan perbedaan line.The dari pendekatan datagram adalah

itu, dengan sirkuit virtual, node perlu tidak membuat keputusan routing untuk setiap

paket. Hal ini dibuat hanya sekali untuk semua paket menggunakan sirkuit virtual.

Jika dua stasiun ingin bertukar data melalui jangka waktu, ada

keuntungan tertentu untuk sirkuit virtual. Pertama, jaringan dapat menyediakan layanan

terkait dengan sirkuit virtual, termasuk sequencing dan kontrol kesalahan. Pengurutan

mengacu pada fakta bahwa, karena semua paket mengikuti rute yang sama, mereka tiba di

urutan asli. Kesalahan kontrol adalah layanan yang menjamin tidak hanya bahwa paket tiba di

urutan yang tepat, tetapi juga bahwa semua paket tiba dengan benar. Sebagai contoh, jika paket di

urutan dari node 4 ke node 6 gagal untuk sampai pada simpul 6, atau tiba dengan kesalahan,

simpul 6 dapat meminta pengiriman ulang paket yang dari node 4. Keuntungan lain

adalah bahwa paket harus transit jaringan yang lebih cepat dengan sirkuit virtual; bukan itu

diperlukan untuk membuat keputusan routing untuk setiap paket di setiap node.

Salah satu keuntungan dari pendekatan datagram adalah bahwa fase call setup adalah

avoided.Thus, jika suatu stasiun ingin hanya mengirim satu atau beberapa paket, pengiriman datagram

akan lebih cepat. Keuntungan lain dari layanan datagram adalah bahwa, karena itu adalah

lebih primitif, itu lebih fleksibel. Misalnya, jika kemacetan berkembang di salah satu bagian dari

jaringan, datagram masuk dapat dialihkan jauh dari congestion.With yang

penggunaan sirkuit virtual, paket mengikuti rute yang telah ditetapkan, dan dengan demikian itu adalah lebih sulit

untuk jaringan untuk beradaptasi dengan kemacetan. Keuntungan ketiga adalah bahwa pengiriman datagram

secara inheren lebih reliable.With penggunaan sirkuit virtual, jika sebuah simpul gagal, semua virtual yang

sirkuit yang melewati simpul yang lost.With datagram pengiriman, jika sebuah simpul gagal,

paket berikutnya dapat menemukan rute alternatif yang melewati simpul tersebut. Sebuah datagram-

gaya operasi adalah umum di internetwork, dibahas di Bagian Lima.

Ukuran paket

Ada hubungan yang signifikan antara ukuran paket dan waktu transmisi, seperti

ditunjukkan pada Gambar 10.11. Dalam contoh ini, diasumsikan bahwa ada sirkuit virtual dari

Stasiun X melalui node a dan b stasiun Y. pesan yang akan dikirim terdiri

40 oktet, dan masing-masing paket berisi 3 oktet informasi kontrol, yang ditempatkan di

awal setiap paket dan disebut sebagai header. Jika seluruh pesan adalah

dikirim sebagai satu paket dari 43 oktet (3 oktet header ditambah 40 oktet data), maka

paket pertama ditransmisikan dari stasiun X ke node (Gambar 10.11a) .Ketika seluruh orang

paket diterima, kemudian dapat ditularkan dari ke B. Ketika seluruh paket

diterima di simpul b, itu kemudian dipindahkan ke stasiun Y. Mengabaikan waktu switching, Total

Waktu transmisi adalah 129 oktet-kali (transmisi).

Misalkan sekarang kita memecah pesan menjadi dua paket, masing-masing berisi

20 oktet pesan dan, tentu saja, masing-masing kepala 3 oktet, atau mengontrol informasi.

43 oktet * 3 paket


-- Download chapter 10 iyang aditiya : 15160175 muhammad romdani : 15160150 syaiful bahri : 15160159 fadilla retno as PDF --



  • 0

Rangkuman Chapter 8. Faisal Afid H (15160149) Fatah Amrullah (15160163) Dhiya Akmal Firdaus (15160165) Imanuel Tegar (15160157)

Category : Uncategorized

MULTIPLEXING

Multiplexing adalah suatu teknik mengirimkan lebih dari satu (banyak) informasi melalui satu saluran. Istilah ini adalah istilah dalam dunia telekomunikasi. Tujuan utamanya adalah untuk menghemat jumlah saluran fisik misalnya kabel, pemancar & penerima (transceiver), atau kabel optik.

Contoh aplikasi dari teknik multiplexing ini adalah pada jaringan transmisi jarak jauh, baik yang menggunakan kabel maupun yang menggunakan media udara (wireless atau radio). Sebagai contoh, satu helai kabel optik Surabaya-Jakarta bisa dipakai untuk menyalurkan ribuan percakapan telepon. Idenya adalah bagaimana menggabungkan ribuan informasi percakapan (voice) yang berasal dari ribuan pelanggan telepon tanpa saling bercampur satu sama lain.

Untuk membuat efisien penggunaan jalur telekomunikasi berkecepatan tinggi, Beberapa bentuk multiplexing digunakan. Multiplexing memungkinkan beberapa sumber transmisi untuk berbagi kapasitas transmisi yang lebih besar. Dua bentuk umum dari multiplexing adalah frekuensi division multiplexing (FDM) dan waktu division multiplexing (TDM).

Frekuensi division multiplexing dapat digunakan dengan sinyal analog. Sejumlah sinyal dilakukan secara bersamaan pada media yang sama dengan mengalokasikan untuk setiap sinyal pita frekuensi yang berbeda. peralatan modulasi yang dibutuhkan untuk memindahkan setiap sinyal untuk pita frekuensi yang diperlukan, dan peralatan multiplexing diperlukan untuk menggabungkan sinyal termodulasi.

Meluasnya penggunaan multiplexing dalam komunikasi data dapat dijelaskan sebagai berikut:

Semakin tinggi data rate, yang lebih efektif biaya fasilitas transmisi. Artinya, untuk aplikasi tertentu dan melalui jarak tertentu, biaya per kbps menurun dengan peningkatan laju data fasilitas transmisi. Simi-larly, biaya transmisi dan menerima peralatan, per kbps, menurun dengan meningkatnya data rate.

Kebanyakan data individual berkomunikasi perangkat memerlukan dukungan data rate yang relatif sederhana. Misalnya, untuk banyak aplikasi komputer terminal dan pribadi yang tidak melibatkan akses Web atau grafis yang intensif, data rate antara 9600 bps dan 64 kbps umumnya memadai.

Jenis Teknik Multiplexing

1. Frequency Division Multiplexing (FDM), adalah yang paling banyak digunakan dan akrab bagi siapa saja yang pernah digunakan satu set radio atau televisi.

2. Time Division Multiplexing (TDM) dikenal sebagai TDM sinkron. Hal ini umumnya digunakan untuk aliran suara digital multiplexing dan data stream.

3. Jenis ketiga berusaha untuk memperbaiki efisiensi TDM sinkron dengan menambahkan kompleksitas multiplexer. Hal ini dikenal dengan berbagai nama, termasuk TDM statistik, TDM asynchronous, dan TDM cerdas.

Frequency Division Multiplexing (FDM)

Prinsip dari FDM adalah pembagian bandwidth saluran transmisi atas sejumlah kanal (dengan lebar pita frekuensi yang sama atau berbeda) dimana masing-masing kanal dialokasikan ke pasangan entitas yang berkomunikasi. Contoh aplikasi FDM ini yang polpuler pada saat ini adalah Jaringan Komunikasi Seluler, seperti GSM ( Global System Mobile) yang dapat menjangkau jarak 100 m s/d 35 km. Tingkatan generasi GSM adalah sbb:

First-generation: Analog cellular systems (450-900 MHz)

* Frequency shift keying for signaling
* FDMA for spectrum sharing
* NMT (Europe), AMPS (US)

Second-generation: Digital cellular systems (900, 1800 MHz)

* TDMA/CDMA for spectrum sharing
* Circuit switching
* GSM (Europe), IS-136 (US), PDC (Japan)

2.5G: Packet switching extensions

* Digital: GSM to GPRS
* Analog: AMPS to CDPD

3G:

* High speed, data and Internet services
* IMT-2000

Karakteristik

FDM dimungkinkan ketika bandwidth berguna dari media transmisi melebihi bandwidth yang diperlukan dari sinyal yang akan dikirim. Sejumlah sinyal dapat dilakukan secara bersamaan jika setiap sinyal dimodulasi ke frekuensi pembawa yang berbeda dan frekuensi carrier cukup dipisahkan bahwa bandwidth dari sinyal tidak signifikan tumpang tindih.

Sinyal FDM s (t) memiliki total bandwidth B, di mana B 7 g ni = 1Bi. sinyal analog ini dapat ditransmisikan melalui media yang sesuai. Pada sisi penerima, sinyal FDM didemodulasi untuk mengambil mb 1 t 2, yang kemudian melewati n bandpass filter, masing-masing filter berpusat pada fi dan memiliki bandwidth Bi, untuk 1 … saya … n. Dengan cara ini, sinyal lagi dibagi menjadi beberapa bagian. Setiap komponen kemudian didemodulasi untuk memulihkan sinyal asli.

SYNCHRONOUS Time Division Multiplexing

TDM sinkron adalah hubungan antara sisi pengirim dan sisi penerima dalam komunikasi data yang menerapkan teknik Synchronous TDM.

Karakteristik

Sinkron waktu division multiplexing adalah mungkin ketika dicapai data rate (kadang-kadang, sayangnya, disebut bandwidth) dari medium melebihi kecepatan data dari sinyal digital yang akan dikirim. Beberapa sinyal digital (atau sinyal analog carry-ing data digital) dapat dilakukan pada jalur transmisi tunggal dengan interleaving por-tions dari masing-masing sinyal dalam waktu. interleaving dapat di tingkat bit atau dalam blok byte atau jumlah yang lebih besar. Sebagai contoh, multiplexer pada Gambar 8.2b memiliki enam input yang mungkin setiap akan, mengatakan, 9,6 kbps. Sebuah garis tunggal dengan kapasitas minimal 57,6 kbps (ditambah kapasitas overhead) dapat menampung semua enam sumber.

Pulse Stuffing Mungkin masalah yang paling sulit dalam desain sebuah divisi waktu multiplexer synchro-nous adalah bahwa sinkronisasi berbagai sumber data. Jika masing-masing sumber memiliki clock yang terpisah, variasi antara jam bisa menyebabkan hilangnya sinkronisasi. Juga, dalam beberapa kasus, kecepatan data dari aliran input data tidak berhubungan dengan bilangan rasional sederhana. Untuk kedua masalah ini, teknik yang dikenal sebagai isian pulsa adalah obat yang efektif. Dengan isian pulsa, data rate keluar dari multiplexer, tidak termasuk framing bit, lebih tinggi dari jumlah dari tarif masuk maksimum sesaat. Kapasitas ekstra digunakan oleh isian ekstra boneka bit atau pulsa ke setiap sinyal yang masuk sampai tingkat yang dinaikkan dengan sebuah sinyal clock yang dihasilkan secara lokal. pulsa boneka dimasukkan di lokasi tetap di format frame multiplexer sehingga mereka dapat diidentifikasi dan dihapus di demultiplexer tersebut.

SONET / SDH

SONET (Synchronous Optical Network) adalah sebuah antarmuka transmisi optik orig-inally diusulkan oleh Bellcore dan distandarisasi oleh ANSI. Sebuah versi yang kompatibel, disebut sebagai Synchronous Digital Hierarchy (SDH), telah diterbitkan oleh ITU-T dalam Rekomendasi

G.707.2 SONET dimaksudkan untuk memberikan spesifikasi untuk mengambil keuntungan dari kemampuan transmisi digital berkecepatan tinggi serat optik.

Signal Hierarchy Spesifikasi SONET mendefinisikan hirarki standar tarif data digital (Tabel 8.4). Tingkat terendah, disebut sebagai STS-1 (tingkat Synchronous Transport Signal 1) atau OC-1 (Carrier Optical level 1), 3 adalah 51,84 Mbps. Tingkat ini dapat digunakan untuk membawa satu DS-3 sinyal atau sekelompok sinyal yang lebih rendah-tingkat, seperti DS1, DS1C, DS2, ditambah tarif ITU-T (misalnya, 2,048 Mbps).

STATISTIK Time Division Multiplexing

Karakteristik

Dalam pembagian waktu multiplexer sinkron, hal ini sering terjadi bahwa banyak dari slot waktu dalam bingkai yang terbuang. Sebuah aplikasi khas dari TDM synchronous melibatkan menghubungkan sejumlah terminal ke port komputer bersama. Bahkan jika semua terminal yang aktif digunakan, sebagian besar waktu tidak ada transfer data pada terminal tertentu.

Sebuah alternatif untuk TDM sinkron adalah TDM statistik. Statistik yang multi-plexer mengeksploitasi milik umum ini transmisi data dengan dinamis mengalokasikan slot waktu pada permintaan. Sebagai dengan TDM synchronous, multiplexer statistik memiliki jumlah I / O garis di satu sisi dan garis multiplexing berkecepatan tinggi di sisi lain. Setiap baris I / O memiliki buffer yang terkait dengan itu. Dalam kasus multiplexer statistik, ada n I / O baris, tetapi hanya k, di mana k 6 n, slot waktu yang tersedia pada frame TDM. Untuk input, fungsi multiplexer adalah untuk memindai buffer input, mengumpulkan data sampai frame penuh, dan kemudian mengirim frame. Pada output, multiplexer menerima frame dan mendistribusikan slot data ke buffer output yang sesuai.

Karena TDM statistik mengambil keuntungan dari fakta bahwa perangkat yang terpasang tidak semua transmisi sepanjang waktu, data rate pada baris multiplexing kurang dari jumlah dari kecepatan data dari perangkat yang terpasang. Dengan demikian, multiplexer statistik dapat menggunakan data rate yang lebih rendah untuk mendukung banyak perangkat sebagai multiplexer sinkron. Atau, jika multiplexer statistik dan multiplexer synchronous baik menggunakan link data rate yang sama, multiplexer statistik dapat mendukung lebih banyak perangkat.

Mari kita mendefinisikan parameter berikut untuk divisi multiplexer waktu statistik:

I = jumlah masukan sumber-sumber R = data rate dari masing-masing sumber, bps M = kapasitas efektif jalur multiplexing, bps

a = berarti sebagian kecil dari waktu masing-masing sumber transmisi, 0 6 Sebuah 6 1

MK = IR = rasio kapasitas saluran multiplexing terhadap total input maksimum

Kita telah mendefinisikan M memperhitungkan bit overhead yang diperkenalkan oleh multiplexer. Itu adalah, M mewakili tingkat maksimum di mana bit data dapat ditransmisikan.parameter K adalah ukuran kompresi dicapai oleh multiplexer. Misalnya, untuk tingkat data yang diberikan M, jika K = 0,25, ada empat kali lebih banyak perangkat yang ditangani sebagai oleh multiplexer pembagian waktu sinkron menggunakan kapasitas link yang sama. Nilai dari K dapat dibatasi:

Sebuah 6 K 6 1

Sebuah nilai K = 1 sesuai dengan waktu divisi multiplexer sinkron, karena sistem memiliki kapasitas untuk melayani semua perangkat input pada waktu yang sama. Jika K 6 Sebuah, input akan melebihi kapasitas multiplexer ini.

Beberapa hasil dapat diperoleh dengan melihat multiplexer sebagai antrian tunggal-server. Situasi antrian muncul ketika sebuah "pelanggan" tiba di fasilitas layanan dan, menemukan itu sibuk, terpaksa menunggu. Penundaan yang dikeluarkan oleh pelanggan adalah waktu yang dihabiskan menunggu dalam antrian ditambah waktu untuk layanan ini. Penundaan tergantung pada pola tiba lalu lintas dan karakteristik server. Tabel 8.7 merangkum hasil untuk kasus acak (Poisson) kedatangan dan waktu pelayanan konstan. Untuk rincian, lihat Lampiran I. Model ini mudah berhubungan dengan multiplexer statistik:

l = a IR

ts = M1

Modem kabel

Untuk mendukung transfer data dari dan ke modem kabel, penyedia TV kabel mendedikasikan dua saluran, satu untuk transmisi di setiap arah. Setiap saluran dibagi oleh jumlah pelanggan, dan beberapa skema yang diperlukan untuk mengalokasikan kapasitas pada setiap saluran untuk transmisi. Biasanya, bentuk TDM statistik yang digunakan, sebagai Illus-basisnya pada Gambar 8.16. Di arah hilir, kabel headend untuk pelanggan, scheduler kabel memberikan data dalam bentuk paket-paket kecil. Karena saluran tersebut bersama oleh sejumlah pelanggan, jika lebih dari satu pelanggan aktif, masing-masing sub-scriber hanya mendapat sebagian kecil dari kapasitas hilir. Kabel modem pelanggan individu mungkin mengalami kecepatan akses dari 500 kbps sampai 1,5 Mbps atau lebih, tergantung pada arsitektur jaringan dan beban lalu lintas. Arah hilir juga digunakan untuk memberikan slot waktu untuk pelanggan. Ketika pelanggan memiliki data untuk trans-mit, itu harus pertama kali permintaan slot pada saluran hulu bersama. Setiap pelanggan diberikan slot waktu khusus untuk permintaan tujuan ini. Headend scheduler merespon paket permintaan dengan mengirimkan kembali tugas dari slot waktu masa depan yang akan digunakan oleh pelanggan ini. Dengan demikian, jumlah pelanggan dapat berbagi saluran hulu yang sama tanpa konflik.

ADSL

ADSL adalah yang paling banyak dipublikasikan dari keluarga teknologi modem baru yang dirancang untuk memberikan kecepatan tinggi transmisi data digital melalui kabel telepon biasa. ADSL sekarang sedang ditawarkan oleh sejumlah operator dan didefinisikan dalam standar ANSI. Pada bagian ini, pertama-tama kita melihat desain keseluruhan ADSL dan kemudian ujian-ine teknologi yang mendasari kunci, dikenal sebagai DMT.

Desain ADSL

Syarat asimetris mengacu pada fakta bahwa ADSL menyediakan kapasitas yang lebih hilir (dari kantor pusat operator untuk lokasi pelanggan) dari hulu (dari pelanggan ke operator). ADSL awalnya ditargetkan pada kebutuhan yang diharapkan untuk video on demand dan layanan terkait. Aplikasi ini belum terwujud. Namun, sejak diperkenalkannya teknologi ADSL, permintaan untuk akses berkecepatan tinggi ke Internet telah berkembang. Biasanya, pengguna membutuhkan kapasitas yang jauh lebih tinggi untuk downstream dari untuk transmisi upstream. Sebagian besar transmisi pengguna dalam bentuk stroke kunci-board atau transmisi pesan e-mail pendek, sedangkan lalu lintas masuk, terutama lalu lintas Web, dapat melibatkan sejumlah besar data dan termasuk gambar atau bahkan video. Dengan demikian, ADSL memberikan cocok untuk kebutuhan internet.

ADSL menggunakan pembagian frekuensi multiplexing (FDM) dengan cara baru untuk mengeksploitasi kapasitas 1MHz twisted pair. Ada tiga unsur dari strategi ADSL :

– Cadangan termurah 25 kHz untuk suara, yang dikenal sebagai POTS (plain telepon tua ser-wakil). Suara dilakukan hanya dalam band 0-4 kHz; tambahan pita lebar adalah untuk mencegah crosstalk antara suara dan data saluran.

– Gunakan baik cancellation4 gema atau FDM untuk mengalokasikan dua band, band upstream yang lebih kecil dan band downstream lebih besar.

– Gunakan FDM dalam band hulu dan hilir. Dalam hal ini, aliran bit tunggal dibagi menjadi beberapa bit stream paralel dan setiap bagian dilakukan di pita frekuensi yang terpisah.

Ketika gema digunakan, seluruh band frekuensi untuk saluran hulu tumpang tindih bagian bawah saluran hilir. Ini memiliki dua advan-tages dibandingkan dengan penggunaan pita frekuensi yang berbeda untuk hulu dan hilir.

Semakin tinggi frekuensi, semakin besar attenuation.With yang menggunakan gema, lebih dari bandwidth hilir di bagian "baik" dari spektrum. Desain gema lebih fleksibel untuk mengubah kapasitas hulu. Hulu saluran dapat diperpanjang atas tanpa berlari ke hilir; sebaliknya, daerah tumpang tindih diperpanjang.

Kerugian dari penggunaan gema adalah kebutuhan untuk gema logika cancella-tion pada kedua ujung garis.

Skema ADSL menyediakan berbagai hingga 5,5 km, tergantung pada Diame-ter kabel dan kualitasnya. Hal ini cukup untuk menutupi sekitar 95% dari semua lini sub-scriber AS dan harus menyediakan cakupan yang sebanding di negara-negara lain.

xDSL

ADSL adalah salah satu dari sejumlah skema baru untuk menyediakan transmisi digital berkecepatan tinggi dari subscriber line. Tabel 8.8 merangkum dan membandingkan beberapa yang paling penting dari skema baru, yang secara kolektif disebut sebagai xDSL.

Tinggi Data Rate Digital Subscriber Line

HDSL dikembangkan pada akhir 1980-an oleh Bellcore untuk menyediakan sarana yang lebih efektif biaya penyampaian T1 data rate (1,544 Mbps). Garis T1 standar menggunakan alternate mark inversion (AMI) coding, yang menempati bandwidth sekitar 1,5 MHz. Karena frekuensi tinggi seperti yang terlibat, karakteristik redaman membatasi penggunaan T1 untuk jarak sekitar 1 km antara repeater. Dengan demikian, bagi banyak saluran langganan satu atau lebih repeater diperlukan, yang menambah beban instalasi dan pemeliharaan.

HDSL menggunakan 2B1Q skema pengkodean untuk menyediakan data rate hingga 2 Mbps lebih dari dua baris twisted-pair dalam bandwidth yang memanjang hanya sampai sekitar 196 kHz. Hal ini memungkinkan jarak sekitar 3,7 km yang akan dicapai.


-- Download Rangkuman Chapter 8. Faisal Afid H (15160149) Fatah Amrullah (15160163) Dhiya Akmal Firdaus (15160165) Imanuel Tegar (15160157) as PDF --



  • 0

Rangkuman chapter 9. Kelompok: Indra Aditya(15160153), Eka Murni Pratiwi(15160161), Firli Suryawan Sabri(15160146), Calvin Henmarc Tutupoly(15160167)

Category : Uncategorized

Spread Spectrum(Spektrum Tersebar)

Spread spectrum atau spectrum tersebar adalah sebuah bentuk yang penting dari encoding untuk comunikasi wireless. Teknik ini bias digunakan untuk transmit data analog maupun data digital, menggunakan sinyal analog.

Awalnyanya teknik spread spectrum digunakan untuk militer. Ide awalnya adalah untuk menyebarkan sinyal informasi melalui bandwith yang lebih besar untuk membuat jamming dan gangguan lebih susah. Tipe pertama spread spectrum mulanya dikembangkan dan dikenal sebagai frequency hopping. Tipe yang lebih baru dari spread spectrum adalah direct sequence. Kedua teknik tersebut digunakan di berbagai standard an produk komunikasi wireless.

9.1 Consep dari Spread Spectrum

Gambar 9.1 adalah garis besar karakteristik dari spread spectrum. Input masuk ke channel encoder yang menghasilkan sebuah sinyal analog yang bandwithnya relatif kecil bandwithnya di frekuensi tengah. Kemudian sinyal dimodulasi menggunakan sebuah urutan digit yang dikenal sebagai sebuah spreading code atau spreading sequence. Tipikal, tapi tidak selalu, spreading code dihasilkan oleh sebuah pseudonoise, atau pseudorandom number, generator. Efek dari modulasi ini adalah untuk sedikit meningkatkan bandwith dari sinyal untuk di transmisikan. Di penerimaan akhir, digit yang sama digunakan untuk demodulasi sinyal spread spectrum. Akhirnya, sinyal masuk ke channel demodulate untuk pemulihan data.

Berbagai hal yang dapat dperoleh dari pemborosan spectrum:

· Sinyal mendapatkan imunitas dari berbagai macam noise dan multipath distortion. Awal dari pengaplikasian spread spectrum digunakan untuk militer, dimana dulunya digunakan untuk kekebalan dari jamming.

· Spread spectrum juga dapat digunakan untuk menyebunyikan dan enkripsi sinyal. Hanya sebuah recipient(penerima) yang tau tentang spreading code yang dapat memulihkan dan mengencode informasi tersebut.

· Sebagian user bisa dengan sendirinya menggunakan bandwith yang tinggi dengan gangguan yang sangat kecil. Property ini biasanya digunakan di perusahaan seluler, dengan teknik yang dikenal sebagai code division multiplexing(CDM) atau code division multiple access(CDMA)

Sebuah komentar tentang angka pseudorandom dengan urut. Angka ini diciptakan oleh sebuah alogaritma menggunakan berbagai initial value yang disebut the seed. Alogaritma menentukan dan jadi menghasilkan urutan angka yang secara statistic tidak acak. Namun, jika alogaritma bagus, hasilnya akan melewati banyak test untuk menguji keacakan. Banyaknya angka biasanya direfrensikan sebagai angka pseudorandom. Poin pentingnya adalah tanpa mengetahui alogaritma dan the seed, tidak akan mungkin dapat memprediksi sequencenya. Karena itu, hanya penerima dengan sebuah transmitter yang dibagikan informasinya yang dapat mendecode sinyal dengan sukses.


Gambar 9.1

9.2 Frequency-hopping Spread Spectrum

Dengan Frequency-Hopping Spread Spectrum(FHSS), sinyal membroadcast lewat sebuah seri yang nampak acak dari frekuensi radio, Hopping(melompat) dari frekuensi ke frekuensi di interval tetap. Sebuah receiver, Hopping diantara frekuensi yang sinkron dengan transmitter, mengambil pesan. Bias jadi penguping hanya mendengar bip yang tidak dimengerti. Berusaha untung menutup/menghambat sinyal di satu frekuensi hanya berhasil menghilangkan beberapa bits.

Pendekatan Dasar

Gambar 9.2 menunjukkan contoh dari frequency-hopping signal. Sebuah angka dari channel dialokasikan untuk sinyal FH. Khusunya, ada 2kpembawa frekuensi membentuk 2k chanel. Ruang diantara pembawa frekuensi dan karenanya lebar setiap chanel biasanya cocok dengan bandwith dari input sinyal. Transmitter beroperasi di satu chanel bersamaan untuk sebuah interval tetap; contohnya, IEEE 802.11 standart menggunakan sebuah interval 300-ms. Semasa interval itu, beberapa anga bits di transmisikan menggunakan berbagai skema encoding. Sebuah spread code menyuruh sequence chanel yang digunakan. Kedua transmitter dan receiver menggunakan kode yang sama untuk tune menjadi sebuah sequence chanel yang sinkron.


Gambar 9.2

Tipikal diagram blok untuk sebuah frequency-hopping system di tampilkan pada gambar 9.3. untuk transmisi, binary data masuk ke modulator menggunakan beberapa digital-to-analog skema encoding, seberti frequency shift keying(FSK) atau binary phase shift keying(BPSK). Hasilnya sinyal menengah ke beberapa frekuensi dasar. Sebuah pseudonoise(PN), atau pseudorandom number, sumber menyediakan sebagai sebuah indeks menuju sebuah table frekuensi: ini adalah pendebaran code seperti yang direfrensikan sebelumnya. Setiap k bits dari sumber PN spesifik oatu dari 2k pembawa frekuensi. Disetiap interval yang berhasil, sebuah pembawa frekuensi dipilih. Frekuensi ini kemudian dimodulasi oleh sinyal yang diproduksi dari initial modulator untuk produksi sebuah sinyal baru dengan bentuk yang sama namun ditengahkan di pembawa arus pilihan. Di penerimaan, sinyal spread spectrum dimodulasikan menggunakan sequence yang sama dengan PN-derived frequency dan kemudian demodulated untuk memproduksi output data.


Gambar 9.3

Gambar 9.3 mengindikasikan bahwa ada dua sinyal yang digandakan. Mari kita beri contoh bagaimana ini bias bekerja,menggunakan BFSK sebagai data skema modulasi. Kita dapat mencari input FSK ke system FHSS.

Sd(t)= A cos(2π(f0+0,5(bi+1)Δf)t) untuk iT<t<(i+1)T

Dimana:

A = amplitude sinyal

f0 = base frequency

bi = nilai dari ith bit data (+1 untuk binary 1, -1 untuk binary 0)

Δf = separasi frekuensi

T = durasi bit; data rate = 1/T


-- Download Rangkuman chapter 9. Kelompok: Indra Aditya(15160153), Eka Murni Pratiwi(15160161), Firli Suryawan Sabri(15160146), Calvin Henmarc Tutupoly(15160167) as PDF --



  • 0

Lovia sari putri o. (15160155), Fida nabila hasanah (15160145), Icha apriyanti sinaga (15160158), Dinda novitasari (15160141)

Category : Uncategorized

BAB 5

TEKNIK ENCODING SINYAL

POIN PENTING

· Kedua informasi analog dan digital dapat dikodekan sebagai sinyal analog

atau sinyal digital. Pengkodean tertentu yang dipilih tergantung pada

persyaratan khusus yang harus dipenuhi dan media dan fasilitas komunikasi yang tersedia.

• Data digital, sinyal digital: Bentuk paling sederhana dari pengkodean digital

Data digital adalah untuk menetapkan satu tingkat tegangan ke biner satu dan lain untuk

nol biner. skema encoding kompleks lebih digunakan untuk meningkatkan kinerja, dengan mengubah spektrum sinyal dan menyediakan sinkronisasi kemampuan.

• Data digital, sinyal analog: Modem mengkonversi data digital ke sinyal analog sehingga dapat dikirim melalui saluran analog. Dasar

teknik amplitudo shift keying (ASK), pergeseran frekuensi keying

(FSK), dan pergeseran fasa keying (PSK). Semua perlu mengubah satu atau lebih karakteristik dari frekuensi pembawa untuk merepresentasikan data biner.

• Data analog, sinyal digital: Data analog, seperti suara dan video, yang

sering didigitalkan untuk dapat menggunakan fasilitas transmisi digital. Teknik yang paling sederhana yaitu modulasi kode pulsa (PCM), yang melibatkan pengambilan sampel data analog berkala dan mengkuantisasi sampel.

• Data analog, sinyal analog: Data analog yang dimodulasi oleh pembawa

frekuensi untuk menghasilkan sinyal analog pada pita frekuensi yang berbeda,

yang dapat dimanfaatkan pada sistem transmisi analog. Dasar

teknik modulasi amplitudo (AM), modulasi frekuensi

(FM), dan modulasi fase (PM).

5.1 DIGITAL DATA, SINYAL DIGITAL

· elemen data merupakan sebuah satu biner tunggal atau nol, memiliki satuan bit.

· Data rate adalah tingkat di mana elemen data yang ditransmisikan, memiliki satuan bit per detik (bps)

· elemen sinyal adalah Itu bagian dari sinyal yang menempati terpendek selang kode sinyal,

1. Satuan elemen sinyal digital: tegangan pulsa amplitudo konstan.

2. Satuan elemen sinyal analog: pulsa konstan frekuensi, fase, dan amplitude

· Sinyal tingkat atau tingkat modulasi adalah tingkat di mana elemen sinyal ditransmisikan, satuan elemen sinyal per detik (baud).

tiga faktor penting yang menentukan seberapa sukses penerima akan dalam menafsirkan sinyal yang masuk: rasio signal-to-noise, data rate, dan bandwidth.

• spektrum Signal: Beberapa aspek dari spektrum sinyal itu penting. kurangnya

komponen frekuensi tinggi berarti bahwa bandwidth kurang diperlukan untuk

transmisi. Selain itu, kurangnya komponen arus searah (dc) juga diinginkan.

· Clocking: Kami menyebutkan kebutuhan untuk menentukan awal dan akhir setiap bit jabatan yang bukanlah tugas yang mudah. Salah satu pendekatan yang agak mahal adalah untuk menyediakan memimpin clock yang terpisah untuk menyinkronkan pemancar dan receiver.The alternative adalah untuk menyediakan beberapa mekanisme sinkronisasi yang didasarkan pada menular sinyal. Hal ini dapat dicapai dengan encoding yang sesuai, seperti yang dijelaskan

· Interferensi sinyal dan kekebalan terhadap noise: Kode tertentu menunjukkan kinerja yang unggul di hadapan kebisingan. Kinerja biasanya dinyatakan dalam hal BER.

· Biaya dan kompleksitas : . Secara khusus, semakin tinggi tingkat sinyal untuk mencapai data rate yang diberikan, semakin besar cost.

Nonreturn to Zero (NRZ)

Yang paling umum, dan paling mudah, cara untuk mengirimkan sinyal digital adalah dengan menggunakan dua yang berbeda

level tegangan untuk dua digit biner. Kode yang mengikuti strategi ini berbagi

properti bahwa tingkat tegangan konstan selama interval bit; tidak ada transisi

(Tidak kembali ke tingkat tegangan nol). Misalnya, tidak adanya tegangan dapat digunakan

untuk mewakili biner 0, dengan tegangan positif konstan digunakan untuk mewakili biner 1.

Lebih umum, tegangan negatif mewakili satu nilai biner dan tegangan positif

mewakili yang lain. Kode yang terakhir ini, dikenal sebagai nonreturn to Zero-Level

Multilevel Binary

Sebuah kategori teknik pengkodean dikenal sebagai alamat biner multilevel beberapa kekurangan dari kode NRZ. Kode ini menggunakan lebih dari dua level sinyal

Biphase

Ada satu set teknik coding, yang tergabung dalam biphase jangka, yang

mengatasi keterbatasan kode NRZ. Dua dari teknik ini, Manchester dan

diferensial Manchester, yang umum digunakan.

Skema biphase memiliki beberapa keunggulan:

• Sinkronisasi: Karena ada transisi diprediksi selama setiap bit

waktu, penerima dapat melakukan sinkronisasi pada transisi itu. Untuk alasan ini,

Kode biphase dikenal sebagai kode self-clocking.

• Tidak ada komponen dc: Kode Biphase tidak memiliki komponen dc

Kesalahan deteksi : adanya transisi yang diharapkan dapat digunakan untuk mendeteksi kesalahan .kebisingaan padaa baris harus membalikkan akedua sinyal sebelum dan sesudah transisi diharapkan menyebabkan kesalahan terdeksi .kode biphase cukup sempit dan tidak mengandung koomponen dc .namun,lebih lebar dari bandwidth untuk yang bertingkat kode biner .kode biphase teknik populer untuk transmisi data. Kode manchester lebih umum telah ditetapkan untuk 802,3 standart IEEE (Enterhnet ) Differential Manchester telah ditentukan untuk IEEE 8025 token ring LAN,menggunakan terlindung twisted pasangan.modulasi tingkat ,ketika teknik sinyal –enconding yang digunakan ,perbedaan perlu dibuat antara data rate (dinyatakan dalam bit perdetik ) dan laju modulasi 9din yatakan dalam baud).Tingkat modulasi adalah tingkat di mana elemen sinyal yang dihasilkan. Pertimbangkan misalkan,Manchester encoding . Elemen sinyal ukuran minimum adalah pulsa dari satu –setengah durasi bit interval.oleh,karena itu tingkat modulasi maksimum untuk manchester adalah 21Tb. Menggunakn NRZI dan Manchester.salah satu karakteristik tingakt modulasi adalah untuk menentukan rata-rata jumlah transisi yang terjadi perbit time.secara umum ,ini akan tergantung pada urutan yang tepat dari bit yang ditrasnmisikan. Urutan mengisi yang akan memberikan transisi yang cukup untuk jam penerim untuk mempertahankan sinkronisasi adalah panjang yang sam dengn urutan asli,sehingga tidak ada data rate penalti tujuan desain untuk pendekatan ini dapat diringakas sebagai berikut

· Tidak ada komponen dc

· Tidak ada urutan panjang sinyaal garis nol-tingkat

· Tidak ada penurunan data rate

· Kemampuan error-deteksi

Skema coding didasarkan pada bipolar-AMI. Kami telah melihat bahwa kelemahan dari kode AMI adalah bahwa string panjaang nol mungkin mengakibatkaan hilangnya sinkronisasi .untuk mengatasi masalah ini ,pengkodean dalah diubah dengan aturan berikut :

· Jika octet dari semua nol terjadi dan tegangan pulsa terakhir sebelum oktet ini itu positif ,maka delapan angka nol dari oktet yang dikodekan berikut

· Jika octet dari semua nol terjadi dan tegangan pulsa terakhir sebelum oktet inin itu negatif ,maka delapan angak nol daroi oktet yang dikodekan sebagai ini pasukan teknik dua pelanggaran kode (pola sinyal tidak diperbolehkan dia AMI) penerima mengakui pola dan menafsirkan oktet sebagai terdiri dari semua nol.sebuah skema pengkodean yaang umum digunakan di eropa dan jepang dikeenal sebagai high-density bipolar -3 angka nol nol(HDB#)kode (tabel 5.4).seperti sebelumnya ,itu didasarkan pda penggunaan AMI encoding .dalam hal ini ,skema menggantikan string dari empat nol dengan urutan mengandung satu atau dua pulsa.daalaam setiap kasus,nol keempat diganti dengan pelanggaran kode.selain itu, aturaan diperlukan untuk memastikan bahwa pelanggaran berturut-turut adalah dari polaritas alternatif sehingga tidak ada komponen dc adalah perkenalannya, jika yang terakhir pelanggaran itu positif ,pelanggaran ini harus negatif dan sebaliknya .

5.2 DATA DIGITAL, SINYAL ANALOG

Sekarang kita kembali pada kasus transmisi data digital menggunakan sinyal analog.yaang paling penggunaan aakrab transformasi ini untuk transmisi data digital melalui publik jaringaan telepon.jaringan telepon dirancang untuk menerima ,switch,daan mengirimkan sinyal aanaalog dalaam rentang suaara-frekuensi sekitar300-3400 Hz.Dengan demikian perangkat digital yang terpasang ke jaringan melalui modem (modulator-demodulator)yang mengubh data digital ke analog sinyal ,dan sebaliknya.untuk jaringan telepon,modem digunakan bahwa sinyal nhasil di rentang suara frekuensi.bagian ini memperkenalkan ini teknik dan menyediakan diskusi singkat dari karakteristik kinerja pendekatan alternatif

Dengan demikian,ada tiga dasar encoding atau modulasi tekniknuntuk mengubah data digital menjadi sinyal analog. amplitudo shift keying.umumnya ,salah satu satu amplitudo adalah nol :yaitu ,satu digit biner diwakili oleh kehadiran di amplitudo konstan dari carrier yang lain oleh tidak adaya pembawa. Pada jalur suara –grade,itu biasanya digunakan hanya samai 1200 bps.untuk LED (Light-emitting diode)pemancar. Artinya,satu elemen sinyal diwakili oleh pulsa cahaya sedangkan elemen sinyal lainnya diwakili oleh tidak adanya cahaya.tingkat rendah ini meruakan salah satu elemen sinyal,sementara lightwave tinggi –amplitudo merupakan elemen sinyal lain.bentuk yang paling umum dari FSK biner FSK(BFSK),ddddimana dua biner diwakili oleh dua frekuensi yang berbeda dekat frequenc pembawa

Kinerja

Dalam melihat kinerja berbagai skema modulasi digital-to-analog,
Parameter pertama yang menarik adalah bandwidth dari signal.This termodulasi tergantung pada berbagai faktor, termasuk definisi bandwidth yang digunakan dan teknik filtering yang digunakan untuk membuat sinyal bandpass..

Rumus untuk bandwidth transmisi

ASK BT = (1 + r)R

Dengan multilevel PSK (MPSK), perbaikan yang signifikan dalam bandwidth yang dapat
dicapai. Secara umum

MPSK BT = (1+r/L)R

Untuk bertingkat FSK (MFSK), kita memiliki persamaan

MFSK BT=((1+r)M/Log2 L)R

Sebagai contoh sebelumnya menunjukkan, ASK dan FSK pameran bandwidth yang sama
efisiensi, PSK lebih baik, dan bahkan peningkatan yang lebih besar dapat dicapai dengan sinyal bertingkat.

Quadrature Amplitude Modulation
Quadrature amplitude modulation (QAM) adalah teknik analog sinyal populer
yang digunakan dalam asymmetric digital subscriber line (ADSL)

Sinyal yang ditransmisikan dapat dinyatakan sebagai berikut:

QAM s(t)= d1(t)cos 2πfct + d2(t)sin 2πfct

5.3 ANALOG DATA, SINYAL DIGITAL
Pada bagian ini kita memeriksa proses transformasi data analog menjadi sinyal digital. Sebenarnya, mungkin akan lebih tepat untuk menyebut ini sebagai proses konversi data analog menjadi data digital; Proses ini dikenal sebagai digitalisasi. Sekali
data analog telah dikonversi menjadi data digital, beberapa hal bisa terjadi.
Tiga yang paling umum adalah sebagai berikut:
1. Data digital dapat ditransmisikan menggunakan NRZ-L. Dalam hal ini, kita sebenarnya telah
pergi langsung dari data analog ke sinyal digital.
2. Data digital dapat dikodekan sebagai sinyal digital dengan menggunakan kode selain
NRZ-L. Jadi langkah ekstra diperlukan.
3. Data digital dapat dikonversi menjadi sinyal analog

Modulasi Kode Pulsa (PCM) didasarkan pada teorema sampling:

Jika sinyal f (t) adalah sampel pada interval waktu yang teratur dan pada tingkat yang lebih tinggi dari dua kali frekuensi sinyal tertinggi, maka sampel mengandung semua informasi dari sinyal asli. Fungsi f (t) dapat direkonstruksi dari sampel ini dengan menggunakan lowpass filter.

Delta modulation (DM)

Ada dua parameter penting dalam skema DM: ukuran langkah ditugaskan untuk setiap digit biner, dan tingkat sampling.

5.4 DATA ANALOG, SINYAL ANALOG

Karena repeater digunakan sebagai pengganti amplifier, tidak ada noise kumulatif.

• Sebagaimana akan kita lihat, waktu division multiplexing (TDM) digunakan untuk sinyal digital bukan multiplexing pembagian frekuensi (FDM) digunakan untuk sinyal analog. Dengan TDM, tidak ada intermodulation noise, sedangkan kita telah melihat bahwa ini merupakan masalah bagi FDM.

• Konversi ke sinyal digital memungkinkan penggunaan teknik beralih digital lebih efisien.
Selain itu, teknik telah dikembangkan untuk menyediakan lebih efisien . Dalam kasus suara, tujuan yang masuk akal tampaknya berada dalam lingkungan 4 kbps.

Sebagai titik akhir, kami menyebutkan bahwa dalam banyak kasus, penggunaan sistem telekomunikasi akan menghasilkan kedua pengolahan digital-to-analog dan analog-to-digital. Mayoritas terminasi lokal ke jaringan telekomunikasi adalah analog, dan jaringan itu sendiri menggunakan campuran analog dan teknik digital . Data digital di terminal pengguna dapat dikonversi ke analog oleh modem, kemudian didigitalkan oleh codec, dan mungkin menderita konversi diulang sebelum mencapai tujuan. Dengan demikian, fasilitas telekomunikasi menangani sinyal analog yang mewakili suara dan data digital.

Karakteristik bentuk gelombang yang sangat berbeda. Sedangkan sinyal suara cenderung miring ke bagian bawah bandwidth , pengkodean analog sinyal digital memiliki kandungan spektral lebih seragam atas bandwidth dan karena itu mengandung lebih banyak komponen frekuensi tinggi. Penelitian telah menunjukkan bahwa, karena kehadiran frekuensi yang lebih tinggi, teknik terkait PCM lebih disukai teknik untuk DM terkait untuk digitalisasi sinyal analog yang mewakili data digital.

5.4 ANALOG DATA, SINYAL ANALOG

Modulasi telah didefinisikan sebagai proses menggabungkan sinyal input (t) dan pembawa pada frekuensi untuk menghasilkan sinyal (t) yang bandwidth (biasanya) berpusat pada Untuk data digital, motivasi untuk modulasi harus jelas: Ketika hanya fasilitas transmisi analog yang tersedia, modulasi diperlukan untuk mengkonversi data digital motivasi .Ada dua alasan utama untuk modulasi analog dari sinyal analog:

• Sebuah frekuensi yang lebih tinggi mungkin diperlukan untuk transmisi yang efektif. Untuk transmisi terarah, maka hampir tidak mungkin untuk mengirimkan sinyal baseband; antena yang diperlukan akan banyak kilometer dengan diameter.

• Modulation memungkinkan frekuensi division multiplexing

Pada bagian ini kita melihat teknik utama untuk modulasi menggunakan data analog: amplitude modulation (AM), modulasi frekuensi (FM), dan fase modulasi (PM) .Sebagai sebelumnya, tiga karakteristik dasar dari sinyal yang digunakan untuk modulasi.

Modulasi Amplitude

Modulasi amplitudo (AM) adalah bentuk sederhana dari modulasi , dikenal sebagai indeks modulasi, adalah rasio amplitudo sinyal input untuk carrier. Sesuai dengan notasi kami sebelumnya, sinyal input merupakan komponen dc yang mencegah hilangnya informasi, seperti yang dijelaskan skema subsequently.This juga dikenal sebagai pembawa ganda sideband menular (DSBTC).

AM melibatkan perkalian dari sinyal input oleh carrier . Selama amplop adalah reproduksi yang tepat dari signal. Jika asli amplop akan menyeberangi sumbu waktu dan informasi yang hilang. Ini adalah pelajaran untuk melihat spektrum contoh AM signal. AM ditunjukkan dalam spektrum .Terdiri dari pembawa asli ditambah spektrum dari sinyal input diterjemahkan ke Bagian dari spektrum adalah sideband atas, dan bagian dari spektrum adalah sideband rendah. Kedua sidebands atas dan bawah adalah replika dari spektrum M asli (f), dengan sideband frekuensi makhluk yang lebih rendah terbalik. Sebagai contoh, mempertimbangkan sinyal suara dengan bandwidth yang memanjang 300-3000 Hz yang dimodulasikan pada sinyal 60-kHz carrier.The dihasilkan mengandung sideband atas 60,3-63 kHz, sebuah sideband rendah dari 57-59,7 kHz, dan hubungan penting 60-kHz.Am adalah

Pt = Pc (1+ n.n/2 )

di mana adalah total ditransmisikan listrik di s (t) dan daya yang ditransmisikan dalam carrier . Ini harus jelas bahwa s (t) mengandung komponen yang tidak perlu, karena masing-masing sidebands mengandung spektrum lengkap m (t). Varian populer AM, yang dikenal sebagai single sideband (SSB), mengambil keuntungan dari fakta ini dengan mengirimkan hanya satu dari sidebands, menghilangkan sideband lain dan carrier. Keuntungan utama dari pendekatan ini adalah sebagai berikut:

• Hanya setengah bandwidth diperlukan, yaitu, di mana Bis bandwidth yang asli signal.

• Kurang daya yang dibutuhkan karena tidak ada daya yang digunakan untuk mengirimkan carrier atau sideband lainnya. Varian lain adalah ganda sideband pembawa ditekan (DSBSC), yang menyaring frekuensi pembawa dan mengirimkan kedua sidebands. Ini menghemat beberapa kekuatan tetapi menggunakan bandwidth sebanyak DSBTC. Kerugian menekan pembawa adalah bahwa operator dapat digunakan untuk sinkronisasi purposes.For contoh, anggaplah bahwa sinyal analog yang asli adalah ASK penerima gelombang encoding data. Digital perlu mengetahui titik awal setiap kali bit untuk menafsirkan data . Pembawa konstan memberikan mekanisme clocking yang digunakan untuk waktu kedatangan pendekatan.

Angle Modulation Frekuensi modulasi (FM) dan modulasi fase (PM) adalah kasus khusus dari sudut modulasi . Untuk fase modulasi, fase sebanding dengan sinyal modulasi: modulasi fase indeks. Untuk modulasi frekuensi, turunan dari fase sebanding dengan sinyal modulasi: modulasi frekuensi dan merupakan turunan dari bagi mereka yang ingin penjelasan matematika lebih rinci dari sebelumnya, mempertimbangkan fase .Dari s (t) pada setiap saat hanya penyimpangan fasa sesaat dari sinyal pembawa adalah dalam PM, deviasi fasa sesaat ini sebanding dengan m (t) .Karena frekuensi dapat didefinisikan sebagai laju perubahan fase sinyal.


-- Download Lovia sari putri o. (15160155), Fida nabila hasanah (15160145), Icha apriyanti sinaga (15160158), Dinda novitasari (15160141) as PDF --



  • 0

19 March, 2017 16:33

Category : Uncategorized

Tugas Rangkuman Komunikasi Data Chapter 7

Nama Kelompok :

Elsa Rahmatu Aulia (15160151)

Nia Aulia (15160156)

Amalia Agustin (15160162)

Fatya Farhana (15160172)

PROTOKOL DATA LINK KONTROL

Membahas tentang pengiriman signal melalui transmisi link. Protocol data link control memiliki beberapa macam, diantaranya:

1. Flow Control

Adalah suatu teknik untuk meyakinkan agar pengiriman tidak overwhelm ketika data diterima. Apabila data telah diterima, maka penerima harus segera memprosesnya sebelum melewati data kearah software yang lebih tinggi levelnya.

Penjelasan dari gambar diatas adalah setiap anak panah mempresentasikan setiap frame transmisi sebuah data link antara sumber dan tujuan.

a. Stop-and-Wait Flow Control
Merupakan bentuk paling sederhana dari Flow Control. Dalam tata cara pengirimannya sumber menunggu terlebih dahulu sebelum mengirim frame yang berikutnya. Block data yang besar dapat dibagi-bagi menjadi frame-frame kecil dan mentrasmisikan ke banyak frame.

b. Sliding Windows Flow Control
Sliding windows memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan yang lainnya, yaitu seperti : mengijinkan banyak frame untuk menjadi transit, tiap frame diberikan nomor.

2. Error Detection

Dalam pengerjaannya diberikan suatu bit tambahan oleh transmitter sehingga dapat mendeteksi error code. Parity Check merupakan skema sederhana dari error detection, hasil dari parity bit seperti karakter memiliki even (even parity) or odd (odd parity), dalam pendeteksian even number dalam bit error tidak terdeteksi.

3. Error Control

Error control mengacu kepada suatu mekanisme untuk mendeteksi dan memperbaiki suatu kesalahan yang terjadi di transmisi frame. Error control memiliki 2 type jenis error, yaitu :

a. Lost Frame. Yaitu frame yang gagal mencapai ke sisi yang lainnya.

b. Damaged Frame. Yaitu mengenali frame yang akan dating, tetapi ada beberapa bitnya yang error.
Teknik terbaik dalam error control adalah berdasarkan satu atau beberapa unsur yang mengikutinya, seperti :
• Error Detection
• Positive Acknowledgment
• Retransmission After Time Out
• Negative Acknowledgment and Retransmission

Secara bersamaan, semua mekanisme berkenan menjadi ARQ (Automatic Repeat Request). ARQ sendiri memiliki 3 versi yaitu :

1. Stop-and-Wait ARQ
Stop-and-Wait ARQ berdasarkan pada stop-and-wait dari teknik Flow Control. Tempat sumber trasmisi adlah sebuah single frame dan harus menunggu sebuah acknowledgment (ACK). Dua jenis kesalahan yang dapat terjadi pada Stop-and-Wait ARQ yaitu :
• Yang pertama, jika frame yang diterima rusak, maka si penerima akan mendeteksi kesalahan tersebut dengan menggunakan teknik error detection dan menunjukannya secara lebih awal dan mudah dalam membuang sebuah frame.
• Yang kedua, kerusakan pada acknowledgment. Apabila acknowledgment rusak transmitter tidak akan bisa untuk mendeteksinya, bahkan transmitter akan mengembalikan kembali, dan si penerima akan mendapatkan 2 frame.

2. Go-Back-N ARQ

Pertimbangkan bahwa stasiun A mengirim frame ke stasiun B. Setelah setiap transmisi dilakukan, A menyusun pencatat waktu balasan untuk frame yang baru saja ditransmisi. Anggap saja bahwa B sebelumnya berhasil menerima frame (i – 1) dan A baru saja mentransmisikan frame i. Teknik go-back-N mempertimbangkan kemungkinan-kemungkinan berikut ini:

a. Rusaknya frame: Bila frame yang diterima invalid (misalnya, B mendeteksi adanya kesalahan), B membuang frame dan tidak melakukan tindakan apa-apa. Dalam hal ini ada dua subkasus,yakni:

a) Didalam periode waktu yang memungkinkan, A berturut-turut mengirim frame (i+1). B menerima frame (i+1) yang tidak beres dan mengirim REJ i. A harus melakukan retransmisi terhadap frame i dan semua frame urutannya.

b) A tidak segera mengirim frame-frame tambahan. B tidak menerima apa-apa serta tidak mengembalikan RR maupun REJ. Bila pewaktu A habis, A mentransmisikan frame RR yang memuat bit yang disebut dengan bit P, yang disusun berdasarkan 1. B menerjemahkan frame RR dengan bit P dari 1 sebagai perintah yang harus dijawab dengan jalan mengirimkan RR, menunjukkan frame berikutnya yang diharapkan, yang berupa frame i. Bila A menerima. RR, ia kembali mentransmisikan frame i.

b. Rusaknya RR. Terdapat dua subkasus:

a) B menerima frame i dan mengirim RR (i+1), yang hilang saat singgah. Karena balasannya kumulatif (misalnya, RR 6 berarti semua frame sampai 5 dibalas), kemungkinan A akan menerima RR urutannya sampai frame berikutnya dan akan tiba sebelum pewaktu yang dihubungkan dengan frame i berakhir.

b) Bila pencatat waktu A habis, A mentransmisikan perintah RR sebagaimana dalam kasus l.2 diatas. A menyusun pewaktu yang lain, yang disebut pewaktu P-bit. Bila B gagal merespons perintah RR, atau bila responsnya rusak, maka pewaktu P-bit A akan berakhir. Dalam hal ini. A akan kembali berusaha dengan cara membuat perintah R yang baru dan kembali mengulang pewaktu P-bit. Prosedur ini diusahakan untuk sejumlah iterasi. Bila A gagal memperoleh balasan setelah beberapa upaya maksimum dilakukan. A kembali mengulangi prosedur yang sama.

c. Rusaknya REJ, bila REJ hilang, sama dengan kasus 1b

3. Selective Reject ARQ

Dengan selective-reject ARQ, frame-frame yang hanya diretransmisikan adalah frame-frame yang menerima balasan negatif, dalam hal ini disebut SREJ atau frame-frame yang waktunya sudah habis. Gambar di posting ini menyajikan ilustrasi skema ini. Bila frame 5 diterima rusak, B mengirim SREJ 4, yang berarti frame 4 tidak diterima. Selanjutnya, B berlanjut dengan menerima frame-frame yang datang dan menahan mereka sampai frame 4 yang valid diterima. Dalam. hal ini, B dapat meletakkan frame sesuai pada tempatnya agar bisa dikirim ke software pada lapisan yang lebih tinggi.

Selective Reject lebih efisien dibanding go-back-N, karena selective reject meminimalkan jumlah retransmisi. Dengan kata lain, receiver harus mempertahankan penyangga sebesar mungkin untuk menyimpan tempat bagi frame SREJ sampai frame yang rusak diretransmisi, serta harus memuat logika untuk diselipkan kembali frame tersebut pada urutan yang tepat. Selain itu, transrrdtter juga memerlukan logika yang lebih kompleks agar mampu mengirimkan frame diluar urutan. Karena komplikasi semacam itu, selective-reject ARQ tidak terlalu banyak dipergunakan dibanding go-back N ARQ.

Batas ukuran jendela lebih terbatas untuk selective-reject daripada go-back-N. Amati kasus ukuran nomor urut 3-bit untuk selective reject. Dengan ukuran jendela sebesar tujuh, Ialu amati skenario berikut:

a. Stasiun A mengirim frame 0 melalui 6 menuju stasiun B

b. Stasiun B menerima ketujuh frame dan membalasnya secara komulatif dengan RR7.

c. karena adanya derau besar, RR7 menghilang.

d. Waktu habis dan mentransmisikan frame 0 kembali.

e. B memajukan jendela penerimanya agar menerima frame 7, 0, 1, 2, 3, 4, dan 5. Jadi diasumsikan bahwa frame 7 sudah hilang dan berarti pula ini merupakan frame 0 yang baru diterimanya.

Masalah pada skenario tersebut, adalah adanya tumpang tindih antara jendela pengiriman dan penerimaan. Untuk mengatasinya, ukuran jendela maksimum harus tidak boleh lebih dari separuh jarak nomor urutan. Pada skenario sebelumnya, seandainya keempat frame tak terbalas belum diselesaikan, maka tidak akan terjadi kekacauan. Umumnya, untuk bidang bernomor urut k-bit, yang meneyediakan jarak urutan nomor sebesar 2k, ukuran maksimum jendela dibatasi sampai 2k-1.

4. High Level Data Link Control

HDLC : Protokol Data Link Control yang paling penting adalah HDLC (ISO 3009, ISO 4335). Bukan hanya HDLC yang sering digunakan, tapi ini adalah basis untuk protocol data link control yang laun. Ketika digunakan dengan format dan kesamaan mekanisme ada HDLC.

Protokol Data Link Control yang paling penting adalah HDLC (ISO 3009, ISO 4335). Bukan hanya HDLC yang sering digunakan, tapi ini adalah basis untuk protocol data link control yang laun. Ketika digunakan dengan format dan kesamaan mekanisme ada HDLC.

Karakteristik Dasar

• Stasiun Primer: Bertanggung jawab untuk mengontrol operasi link. Frame yang dikeluarkan oleh primer disebut perintah.

• Stasiun Sekunder: Beroperasi di bawah kendali stasiun utama. Frame yang dikeluarkan oleh sekunder disebut tanggapan. Primer mempertahankan terpisah Link logis dengan setiap stasiun sekunder pada baris.

• Stasiun Gabungan: Menggabungkan fitur dari primer dan sekunder. Sebuah gabungan stasiun dapat mengeluarkan kedua perintah dan tanggapan.

Dua konfigurasi Link adalah

• Konfigurasi tidak seimbang: Terdiri dari satu primer dan satu atau lebih sekunder stasiun dan mendukung full-duplex dan transmisi half-duplex.

• konfigurasi Seimbang: Terdiri dari dua stasiun gabungan dan mendukung kedua full-duplex dan transmisi half-duplex.

Modus Transfer tiga data

• Modus respon normal (NRM): Digunakan dengan konfigurasi tidak seimbang. Itu

primer mungkin melakukan transfer data ke sekunder, namun sekunder hanya dapat

mengirimkan data dalam menanggapi perintah dari primer.

• Asynchronous modus seimbang (ABM): Digunakan dengan konfigurasi yang seimbang.

Entah stasiun gabungan dapat mengawali transmisi tanpa menerima izin

dari stasiun gabungan lainnya.

• mode respon Asynchronous (ARM): Digunakan dengan konfigurasi tidak seimbang.

Sekunder bisa mengawali pengiriman tanpa izin eksplisit primer. primer masih mempertahankan tanggung jawab untuk saluran, termasuk inisialisasi, pemulihan kesalahan, dan pemutusan yang logis.

5. Other Data Link Control Protokol

6. Recommended Reading

7. Problem


-- Download 19 March, 2017 16:33 as PDF --



  • 0

Tugas rangkuman Komdat Chapter 5

Category : Uncategorized

Nama Kelompok :

1. Rukhi Ali Effendi (15160144)

2. Risnu Pradana (15160160)

3. Fernando (15160173)

4. Deden Rosadi (15160166)


BAB TEKNIK ENCODING SIGNAL

5.1 Data Digital, Sinyal Digital

5.2 Data Digital, Sinyal Analog

5.3 data Analog, Sinyal Digital

5.4 data Analog, Sinyal Analog

5.5 Direkomendasikan Reading

5.6 Syarat Key, Ulasan Pertanyaan, Dan Permasalahannya

Dalam Bab 3 perbedaan dibuat antara data analog dan digital dan analog dan sinyal digital. Gambar 3.14 menunjukkan bahwa baik berupa data bisa dikodekan menjadi baik bentuk sinyal.

Gambar 5.1 adalah gambaran lain yang menekankan proses yang terlibat. Untuk digital signaling, sumber data g (t), yang dapat berupa digital atau analog, adalah dikodekan menjadi sinyal digital x (t) .suatu bentuk sebenarnya dari x (t) tergantung pada pengkodean

teknik dan dipilih untuk mengoptimalkan penggunaan media transmisi. Sebagai contoh,pengkodean dapat dipilih untuk menghemat bandwidth atau untuk meminimalkan kesalahan.Dasar untuk sinyal analog adalah sinyal konstan frekuensi terus menerus dikenal sebagai sinyal pembawa. Frekuensi sinyal pembawa dipilih untuk menjadi kompatibel dengan media transmisi yang digunakan. Data dapat ditransmisikan menggunakan sinyal pembawa dengan modulasi. Modulasi adalah proses encoding


5.1 DIGITAL DATA, SINYAL DIGITAL

Tabel 5.2 Definisi Digital Signal Encoding Format

signal-to-noise ratio, data rate, dan bandwidth. Dengan faktor-faktor lain yang dimiliki konstan, pernyataan berikut ini benar:

· Peningkatan data rate akan meningkatkan bit error rate (BER) 0,1

· Peningkatan SNR menurun tingkat kesalahan bit.

· Peningkatan bandwidth memungkinkan peningkatan data rate.

Ada faktor lain yang dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja, dan itu adalah skema encoding. Skema encoding hanya pemetaan dari bit data untuk sinyal elemen. Berbagai pendekatan telah dicoba. Dalam apa yang berikut, kita menjelaskan beberapa yang lebih umum; mereka didefinisikan dalam Tabel 5.2 dan digambarkan pada Gambar 5.2.

Sebelum menjelaskan teknik ini, mari kita perhatikan cara berikut mengevaluasi atau membandingkan berbagai teknik.

· spektrum Signal: Beberapa aspek dari spektrum sinyal penting. Kurangnya komponen frekuensi tinggi berarti bahwa bandwidth kurang diperlukan untuk transmisi. Selain itu, kurangnya komponen arus searah (dc) juga diinginkan. Dengan komponen dc ke sinyal, harus ada lampiran fisik langsung komponen transmisi. Dengan tidak ada komponen dc, kopling ac melalui transformator mungkin; ini memberikan isolasi listrik yang baik, mengurangi gangguan. Akhirnya, besarnya efek distorsi sinyal dan interferensi tergantung pada sifat spektral dari sinyal yang ditransmisikan. Dalam praktek, biasanya terjadi bahwa karakteristik transmisi saluran yang buruk dekat edges.Therefore Band, desain sinyal yang baik harus berkonsentrasi daya yang ditransmisikan di tengah bandwidth transmisi. Dalam seperti kasus, distorsi yang lebih kecil harus hadir dalam menerima signal.To memenuhi ini objektif, kode dapat dirancang dengan tujuan membentuk spektrum sinyal yang dikirimkan.

· Clocking: Kami disebutkan kebutuhan untuk menentukan awal dan akhir setiap bit jabatan yang bukanlah tugas yang mudah. Salah satu pendekatan yang agak mahal adalah untuk menyediakan memimpin clock yang terpisah untuk menyinkronkan pemancar dan receiver.alternatif adalah untuk menyediakan beberapa mekanisme sinkronisasi yang didasarkan pada menular sinyal. Hal ini dapat dicapai dengan encoding yang sesuai, seperti yang dijelaskan kemudian.

· Kesalahan deteksi: Kami akan membahas berbagai teknik error-detection pada Bab 6 dan menunjukkan bahwa ini adalah tanggung jawab lapisan logika di atas signaling tingkat yang dikenal sebagai kontrol data link. Namun, hal ini berguna untuk memiliki beberapa kesalahan kemampuan deteksi dibangun ke izin signaling encoding fisik scheme.This kesalahan terdeteksi lebih cepat.

· Interferensi sinyal dan kekebalan terhadap noise: Kode tertentu menunjukkan kinerja yang unggul di hadapan kebisingan. Kinerja biasanya dinyatakan dalam hal BER.

· Biaya dan kompleksitas: Meskipun logika digital terus penurunan harga, faktor inib tidak boleh diabaikan. Secara khusus, semakin tinggi tingkat sinyal untuk mencapai data rate yang diberikan, semakin besar cost.We akan melihat bahwa beberapa kode memerlukan sinyal tingkat yang lebih besar dari data rate yang sebenarnya.

Kita sekarang beralih ke diskusi tentang berbagai teknik.

Nonreturn to Zero (NRZ)
Yang paling umum, dan paling mudah, cara untuk mengirimkan sinyal digital adalah dengan menggunakan dua yang berbeda level tegangan untuk dua digit biner. Kode yang mengikuti strategi ini berbagi properti bahwa tingkat tegangan konstan selama interval bit; tidak ada transisi (Tidak kembali ke tingkat tegangan nol). Misalnya, tidak adanya tegangan dapat digunakan untuk mewakili biner 0, dengan tegangan positif konstan digunakan untuk mewakili biner 1. Lebih umum, tegangan negatif mewakili satu nilai biner dan tegangan positif mewakili yang lain. Kode yang terakhir ini, dikenal sebagai nonreturn to Zero-Level
(NRZ-L), adalah illustrated2 pada Gambar 5.2. NRZ-L biasanya kode yang digunakan untuk menghasilkan atau menafsirkan data digital oleh terminal dan perangkat lainnya. Jika kode yang berbeda adalah untuk menjadi digunakan untuk transmisi, itu dihasilkan dari sinyal NRZ-L dengan sistem transmisi [Dalam hal Gambar 5.1, NRZ-L adalah g (t) dan sinyal dikodekan adalah x (t)].
 Sebuah variasi dari NRZ dikenal sebagai NRZI (nonreturn ke Nol, membalikkan pada yang). Seperti NRZ-L, NRZI mempertahankan pulsa tegangan konstan untuk durasi sedikit waktu. Data diri dikodekan sebagai ada atau tidak adanya transisi sinyal pada awal waktu bit. Transisi (rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) di mulai dari waktu sedikit merupakan biner 1 untuk waktu sedikit; tidak ada transisi menunjukkan biner 0.
 NRZI adalah contoh encoding diferensial. Dalam pengkodean diferensial, Informasi yang akan dikirim diwakili dalam hal perubahan antara berturut elemen sinyal daripada elemen sinyal itu sendiri. Pengkodean bit saat ini ditentukan sebagai berikut: Jika bit saat ini adalah biner 0, maka bit saat ini dikodekan dengan sinyal yang sama dengan bit sebelumnya; jika bit saat ini biner 1, maka bit saat dikodekan dengan sinyal yang berbeda dari sebelumnya sedikit. Salah satu manfaat dari pengkodean diferensial adalah bahwa hal itu mungkin lebih dapat diandalkan untuk mendeteksi transisi di hadapan kebisingan dari untuk membandingkan nilai untuk ambang. Manfaat lain adalah bahwa dengan layout transmisi yang rumit, mudah untuk kehilangan rasa polaritas sinyal. Sebagai contoh, pada baris twisted-pair multidrop, jika lead dari perangkat yang melekat pada twisted pair yang sengaja terbalik, semua 1 dan 0 untuk NRZ-L akan terbalik. Ini tidak terjadi dengan diferensial encoding. 
 Kode NRZ yang paling mudah untuk insinyur dan, di samping itu, memanfaatkan efisien bandwidth. Properti yang terakhir ini diilustrasikan dalam Gambar 5.3, yang membandingkan kepadatan spektral berbagai skema encoding. Dalam gambar, frekuensi dinormalkan untuk data rate. Sebagian besar energi dalam sinyal NRZ dan NRZI adalah antara dc dan setengah bit rate. Misalnya, jika kode NRZ digunakan untuk menghasilkan sinyal dengan data tingkat 9600 bps, sebagian besar energi dalam sinyal terkonsentrasi antara dc dan 4800 Hz. 
 Keterbatasan utama sinyal NRZ adalah adanya komponen dc dan kurangnya kemampuan sinkronisasi. Membayangkan masalah yang terakhir, menganggap bahwa dengan string panjang 1s atau 0s untuk NRZ-L atau string panjang 0s untuk NRZI, output adalah tegangan konstan selama jangka waktu yang panjang. Dalam keadaan ini, setiap pergeseran antara jam dari pemancar dan penerima akan mengakibatkan hilangnya sinkronisasi antara keduanya. Karena kesederhanaan mereka dan karakteristik respon frekuensi yang relatif rendah, Kode NRZ biasanya digunakan untuk perekaman magnetik digital. Namun, mereka keterbatasan membuat kode ini tidak menarik untuk aplikasi transmisi sinyal.
Multilevel Binary
 Sebuah kategori teknik pengkodean dikenal sebagai biner multilevel alamat beberapa kekurangan dari kode NRZ codes.These menggunakan lebih dari dua sinyal levels. Dua contoh skema ini diilustrasikan dalam Gambar 5.2, bipolar-AMI (mark alternatif inversi) dan pseudoternary.3
 Dalam kasus skema bipolar-AMI, biner 0 diwakili oleh ada garis sinyal, dan binary 1 diwakili oleh pulsa positif atau negatif. Biner 1 pulsa harus bergantian dalam polaritas. Ada beberapa keuntungan untuk pendekatan ini. Pertama, tidak akan ada kehilangan sinkronisasi jika panjang tali 1s terjadi. setiap 1 memperkenalkan transisi, dan penerima dapat mensinkronisasi pada transisi itu. SEBUAH string panjang 0s masih akan menjadi masalah. Kedua, karena 1 sinyal alternatif di Komentar dari ayat sebelumnya juga berlaku untuk pseudoternary. Didalam kasus, itu adalah biner 1 yang diwakili oleh tidak adanya sinyal garis, dan biner 0 dengan bergantian pulsa positif dan negatif. Tidak ada keuntungan tertentu dari salah satu teknik versus lain, dan masing-masing adalah dasar dari beberapa aplikasi.
 Meskipun tingkat sinkronisasi disediakan dengan kode ini, panjang string 0s dalam kasus AMI atau 1s dalam kasus pseudoternary masih menyajikan masalah. Beberapa teknik telah digunakan untuk mengatasi kekurangan ini. Satu Pendekatan adalah untuk memasukkan bit tambahan yang memaksa transisi. Teknik ini digunakan dalam ISDN (jaringan digital layanan terpadu) untuk transmisi data rate yang relatif rendah. Tentu saja, pada tingkat data yang tinggi, skema ini mahal, karena itu menghasilkan suatu peningkatan tingkat sinyal transmisi sudah tinggi. Untuk mengatasi masalah ini di kecepatan data yang tinggi, suatu teknik yang melibatkan mengacak data yang digunakan.Kami memeriksa dua contoh dari teknik ini kemudian di bagian ini. 
 Dengan demikian, dengan modifikasi yang sesuai, skema biner multilevel mengatasi masalah kode NRZ. Tentu saja, karena dengan keputusan desain engineering, ada a tradeoff.With bertingkat kode biner, sinyal line dapat mengambil salah satu dari tiga tingkatan, tetapi masing-masing elemen sinyal, yang dapat mewakili bit informasi, dikenakan hanya satu bit informasi. Jadi biner multilevel tidak seefisienbNRZ coding. Cara lain untuk menyatakan ini adalah bahwa penerima sinyal biner multilevel harus membedakan antara tiga tingkat, bukan hanya dua tingkat di format sinyal dibahas sebelumnya. Karena itu, sinyal biner multilevel membutuhkan sekitar 3 dB lebih banyak kekuatan sinyal dari sinyal dua-nilai untuk probabilitas yang sama dari bit kesalahan.Ini diilustrasikan pada Gambar 5.4. Dengan kata lain, bit tingkat kesalahan untuk kode NRZ, pada rasio signal-to-noise yang diberikan, secara signifikan kurang dari bahwa untuk biner multilevel. tegangan dari positif ke negatif, tidak ada komponen dc bersih. Juga, bandwidth sinyal yang dihasilkan jauh lebih kecil dari bandwidth untuk NRZ (Gambar 5.3). Akhirnya, properti pergantian pulsa menyediakan cara sederhana deteksi kesalahan. Kesalahan terisolasi, apakah itu menghapus pulsa atau menambah pulsa, penyebab pelanggaran properti ini.
Biphase
Ada satu set teknik coding, yang tergabung dalam biphase jangka, yang mengatasi keterbatasan kode NRZ. Dua dari teknik ini, Manchester dan diferensial Manchester, yang umum digunakan.
 Dalam kode Manchester, ada transisi di tengah-tengah setiap periode bit.
The Transisi Midbit berfungsi sebagai mekanisme clocking dan juga sebagai data: rendah ke tinggi transisi merupakan 1, dan transisi tinggi ke rendah merupakan 0,4 Dalam diferensial Manchester, transisi Midbit hanya digunakan untuk memberikan clocking.The pengkodean 0 diwakili oleh kehadiran transisi pada awal periode bit, dan 1 diwakili oleh ketiadaan transisi di awal periode bit. Diferensial Manchester memiliki keuntungan tambahan dari menggunakan pengkodean diferensial. 
 Semua teknik biphase membutuhkan setidaknya satu transisi per bit time dan mungkin memiliki sebanyak dua transisi. Dengan demikian, tingkat modulasi maksimum adalah dua kali bahwa untuk NRZ; ini berarti bahwa bandwidth yang dibutuhkan Sejalan lebih besar.
Di sisi lain, skema biphase memiliki beberapa keunggulan:
· Sinkronisasi: Karena ada transisi diprediksi selama setiap bit waktu, penerima dapat melakukan sinkronisasi pada transisi itu. Untuk alasan ini, Kode biphase dikenal sebagai kode self-clocking.
· Tidak ada komponen dc: Kode Biphase tidak memiliki komponen dc, menghasilkan manfaat dijelaskan sebelumnya.
· Kesalahan deteksi: Tidak adanya transisi yang diharapkan dapat digunakan untuk mendeteksi kesalahan. Kebisingan pada baris harus membalikkan kedua sinyal sebelum dan sesudah transisi diharapkan menyebabkan kesalahan terdeteksi. 
 Seperti dapat dilihat dari Gambar 5.3, bandwidth untuk kode biphase cukup sempit dan tidak mengandung komponen dc. Namun, lebih lebar dari bandwidth untuk yang bertingkat kode biner. 
 Kode Biphase teknik populer untuk transmisi data. Yang lebih umum Manchester kode telah ditentukan untuk 802,3 standar IEEE (Ethernet) untuk baseband kabel koaksial dan twisted-pair LAN bus. Differential Manchester telah ditentukan untuk IEEE 802.5 token ring LAN, menggunakan terlindung twisted pasangan. Modulasi.
Modulasi Tingkat
 Ketika teknik sinyal-encoding yang digunakan, perbedaan perlu dibuat antara data rate (dinyatakan dalam bit per detik) dan laju modulasi (dinyatakan dalam baud). Data rate, atau bit rate, adalah di mana duration.The tingkat modulasi adalah tingkat di mana elemen sinyal yang dihasilkan. Pertimbangkan, misalnya, Manchester encoding. Elemen sinyal ukuran minimum adalah pulsa dari satu-setengah durasi bit interval. Untuk string semua nol biner atau semua orang biner, aliran berkelanjutan pulsa tersebut dihasilkan. Oleh karena itu tingkat modulasi maksimum untuk Manchester adalah Situasi ini digambarkan dalam Gambar 5.5, yang menunjukkan transmisi dari aliran 1s biner pada tingkat data 1 Mbps menggunakan NRZI dan Manchester. Secara umum,

Tabel 5.3 Normalisasi Tingkat Transisi Sinyal dengan Berbagai Skema Pengkodean Sinyal Digital

Dimana :

D = Tingkat modulasi, Baud

R = Kecepatan data, bps

M = jumlah elemen sinyal yang berbeda

L = Jumlah bit per elemen sinyal

Salah satu karakteristik tingkat modulasi adalah untuk menentukan rata-ratajumlah transisi yang terjadi per satuan waktu. Secara umum, ini akan tergantung padaurutan yang tepat dari bit yang ditransmisikan. Tabel 5.3 membandingkan tingkat transisi untuk berbagai teknik. Hal ini menunjukkan tingkat transisi sinyal dalam kasus aliran databergantian 1 dan 0, dan untuk aliran data yang menghasilkan tingkat modulasi minimum dan maksimum.

Teknik teknik Scrambling

Meskipun teknik biphase telah digunakan secara luas dalam aplikasi jaringan area lokal pada kecepatan data yang relatif tinggi (hingga 10 Mbps), mereka belumbanyak digunakan dalam aplikasi jarak jauh. Alasan utama untuk ini adalah bahwa merekamembutuhkan tingkat sinyal tinggi relatif terhadap semacam kecepatan data. Cara untuk mengaplikasikan dalam jarak jauh adalah sebagai berikut: Urutan yang akan menghasilkan tegangan konstantingkat di telepon diganti dengan mengisi urutan yang akan memberikan transisi yang cukup untuk jam penerima untuk mempertahankan sinkronisasi. Mengisi urutan harusdiakui oleh receiver dan diganti dengan urutan data asli. Urutan mengisi adalah panjang yang sama dengan urutan asli, sehingga tidak ada data ratepenalti. Tujuan desain untuk pendekatan ini dapat diringkas sebagai berikut:

• Tidak ada komponen DC

• Tidak ada penurunan data rate

• Kemampuan deteksi error

B = Sinyal Bipolar yang valid

V = Violation Bipolar

Gambar 5.6 Peraturan pengkodean B8ZS dan HDB3

Dua teknik yang umum digunakan dalam layanan transmisi jarak jauh;

ini diilustrasikan dalam Gambar 5.6.

Sebuah skema pengkodean yang umum digunakan di Amerika Utara dikenal sebagai bipolar dengan 8-nol substitusi (B8ZS). Skema coding didasarkan pada bipolar-AMI.We

telah melihat bahwa kelemahan dari kode AMI adalah bahwa string panjang nol mungkin

mengakibatkan hilangnya sinkronisasi. Untuk mengatasi masalah ini, pengkodean adalah

diubah dengan aturan berikut:

• Jika octet dari semua nol terjadi dan tegangan pulsa terakhir sebelum oktet ini

itu positif, maka delapan angka nol dari oktet yang dikodekan sebagai 000+-0-+

• Jika octet dari semua nol terjadi dan tegangan pulsa terakhir sebelum oktet ini

itu negatif, maka delapan angka nol dari oktet yang dikodekan sebagai 000-+0+-

Ini pasukan teknik dua pelanggaran kode (pola sinyal tidak diperbolehkan di AMI)dari kode AMI, sesuatu tidak mungkin disebabkan oleh kebisingan atau transmisi lainnyapenurunan nilai. Penerima mengenali pola dan menafsirkan oktet sebagai terdiri dari semua nol.Sebuah skema pengkodean yang umum digunakan di Eropa dan Jepang dikenal sebagaihigh-density bipolar-3 angka nol (HDB3) kode (Tabel 5.4). Seperti sebelumnya, itu didasarkan pada penggunaan AMI encoding. Dalam hal ini, skema menggantikan string dari empat nol denganurutan mengandung satu atau dua pulsa. Dalam setiap kasus, nol keempat digantidengan pelanggaran kode. Selain itu, aturan diperlukan untuk memastikan bahwa violation berturut-turut adalah dari polaritas alternatif sehingga tidak ada komponen dc adalah introduced.Thus, jika violation yang terakhir itu positif, violation ini harus negatif dan sebaliknya.

tabel 5.4 menunjukkan bahwa kondisi ini diuji untuk dengan menentukan (1) apakah jumlah pulsa sejak pelanggaran terakhir adalah genap atau ganjil dan (2) polaritas pulsa terakhir sebelum terjadinya empat angka nol.

Gambar 5.3 menunjukkan sifat-sifat spektral dari dua kode tersebut. Seperti yang terlihat,tidak memiliki komponen DC. Sebagian besar energi terkonsentrasi dalam waktu yang relatif tajamspektrum sekitar frekuensi sama dengan satu-setengah data rate. Dengan demikian, kode ini juga cocok untuk transmisi data kecepatan tinggi.

5.2 DATA DITGITAL, SINYAL ANALOG

Sekarang kita kembali pada kasus transmisi data digital menggunakan sinyal analog, transformasi ini untuk transmisi data digital melalui jaringan telepon publik. Jaringan telepon dirancang untuk menerima, switch, dan mengirimkan sinyal analog dalam rentang suara-frekuensi sekitar 300-3400 Hz. Ini tidak saat ini cocok untuk menangani sinyal digital dari lokasi pelanggan (Meskipun ini mulai berubah). Dengan demikian perangkat digital yang terpasang ke jaringan melalui modem (modulator-demodulator), yang mengubah data digital ke sinyal analog, dan sebaliknya. Untuk jaringan telepon, modem digunakan bahwa sinyal hasil di rentang suara frekuensi. teknik dasar yang sama digunakan untuk modem yang menghasilkan sinyal pada frekuensi yang lebih tinggi (misalnya, microwave). Modulasi melibatkan operasi pada satu atau lebih dari tiga karakteristik dari sinyal pembawa: amplitudo, frekuensi, dan fase. Dengan demikian, ada tiga dasar encoding atau modulasi teknik untuk mengubah data digital menjadi sinyal analog, seperti digambarkan pada Gambar 5.7: amplitudo shift keying (ASK), pergeseran frekuensi keying (FSK), dan pergeseran fasa keying (PSK). Dalam semua ini kasus, sinyal yang dihasilkan menempati bandwidth berpusat pada frekuensi pembawa.

Kunci Pergeseran Amplitudo

Di ASK, dua nilai biner diwakili oleh dua amplitudo berbeda dari frekuensi pembawa. Umumnya, salah satu amplitudo adalah nol; yaitu, satu digit biner diwakili oleh kehadiran, di amplitudo konstan, dari carrier, yang lain olehTidak adanya pembawa (Gambar 5.7a). suatu sinyal yang dikirimkan dihasilkan untuk satu kali bit adalah di mana sinyal pembawa ASK rentan terhadap perubahan gain tiba-tibadan merupakan teknik modulasi yang agak tidak efisien. Pada jalur suara-grade, itu biasanya digunakan hanya sampai 1200 bps.

Gambar 5.7 Modulasi dari Sinyal Analog ke Data Digital

ASK teknik digunakan untuk mengirimkan data digital melalui serat optik. untuk LED (Light-emitting diode) pemancar, Persamaan (5.2) berlaku. Artinya, satu elemen sinyal diwakili oleh pulsa cahaya sedangkan elemen sinyal lainnya diwakili oleh tidak adanya cahaya. pemancar Laser biasanya memiliki tetap "Bias" saat itu menyebabkan perangkat untuk memancarkan tingkat cahaya rendah. tingkat rendah ini merupakan salah satu elemen sinyal, sementara Lightwave tinggi-amplitudo merupakan elemen sinyal lain.

Kunci Pergeseran Frekuensi

Bentuk yang paling umum dari FSK biner FSK (BFSK), di mana dua nilai biner diwakili oleh dua frekuensi yang berbeda dekat frekuensi pembawa (Gambar5.7b). sinyal yang dikirimkan yang dihasilkan untuk satu kali bit adalah

di mana dan biasanya offset dari frekuensi pembawa dengan jumlah yang sama tetapi berlawanan.

Gambar 5.8 Transmisi Full-Duplex FSK pada sinyal suara

Gambar 5.8 menunjukkan contoh penggunaan BFSK untuk operasi full-duplex lebih saluran suara-grade. Angka ini adalah spesifikasi untuk seri Bell Sistem 108 modem. Ingat bahwa garis suara-grade akan melewati frekuensi di perkiraan berkisar 300-3400 Hz dan yang full duplex berarti bahwa sinyal tersebut dikirimkan dalam kedua arah pada saat yang sama. Untuk mencapai full-duplex transmisi, bandwidth ini membagi. Dalam satu arah (mengirim atau menerima), frekuensi yang digunakan untuk mewakili 1 dan 0 berpusat pada 1170 Hz, dengan pergeseran dari 100 Hz di kedua sisi. Pengaruh bergantian antara dua frekuensi adalah untuk menghasilkan sinyal yang spektrum diindikasikan sebagai daerah yang diarsir di sebelah kiri pada Gambar 5.8. Demikian pula, untuk arah lain (Menerima atau mengirimkan) modem menggunakan frekuensi bergeser 100 Hz untuk setiap sisi dari pusat frekuensi 2125 Hz. Sinyal ini ditunjukkan oleh daerah yang diarsir di sebelah kanan pada Gambar 5.8. Perhatikan bahwa ada sedikit tumpang tindih dan interferensi sehingga sedikit.

BFSK kurang rentan terhadap kesalahan daripada ASK. Pada jalur suara-grade, itu biasanya digunakan hingga 1200 bps. Hal ini juga sering digunakan untuk frekuensi tinggi (3 sampai 30 MHz) transmisi radio. Hal ini juga dapat digunakan pada frekuensi yang lebih tinggi di daerah setempat jaringan yang menggunakan kabel koaksial.

Sebuah sinyal yang lebih banyak bandwidth efisien, tetapi juga lebih rentan terhadap kesalahan, adalah beberapa FSK (MFSK), di mana lebih dari dua frekuensi yang digunakan. Pada kasus ini setiap elemen sinyal mewakili lebih dari satu bit. Sinyal MFSK ditransmisikan untuk satu sinyal waktu elemen dapat didefinisikan sebagai berikut:

MFSK Si(t) = A cos2fit, 1 < i < M

Dimana

Fi = fc + (2i – 1 – M)fd

Fc = frekuensi pembawa

Fd = Perbedaan frekuensi

M = Jumlah perbedaan elemen sinyal

L = Jumlah bit per elemen sinyal

Untuk mencocokkan data rate dari input stream bit, setiap elemen sinyal output diadakan untuk jangka waktu detik, di mana T adalah periode bit (data). Dengan demikian, salah satu elemen sinyal, yang merupakan nada konstan frekuensi, mengkodekan L bit. Total bandwidth yang dibutuhkan adalah Hal ini dapat menunjukkan bahwa pemisahan frekuensi minimum yang diperlukan adalah Oleh karena itu, modulator membutuhkan bandwidth Wd = 2Mfd = M / Ts.

Kunci Pergeseran Fasa

Dalam PSK, fase dari sinyal pembawa digeser untuk merepresentasikan data.Dua Tingkat PSK Skema sederhana menggunakan dua tahap untuk mewakili duadigit biner (Gambar 5.7c) dan dikenal sebagai fase biner shift keying. yang dihasilkansinyal yang dikirimkan untuk satu kali bit adalah

Karena pergeseran fasa 180 ° setara dengan membalik gelombang sinus atau mengalikannya dengan ekspresi paling kanan dalam Persamaan (5.5) dapat digunakan.

Gambar 5.10 Differential Phase-Shift Keying (DPSK)

mengarah ke formulasi yang sesuai. Jika kita memiliki aliran bit, dan kita mendefinisikan d (t) sebagai fungsi diskrit yang mengambil nilai waktu satu bit jika sesuai bit dalam aliran bit adalah 1 dan nilai untuk satu kali bit jika bit yang sesuai dalam aliran bit adalah 0, maka kita dapat menentukan sinyal ditransmisikan sebagai

Alternatif bentuk dua tingkat PSK adalah diferensial PSK (DPSK). Gambar 5.10 menunjukkan contoh. Dalam skema ini, biner 0 diwakili dengan mengirimkan ledakan sinyal dari fase sama dengan sinyal sebelumnya meledak sent.A biner 1 diwakili dengan mengirimkan ledakan sinyal fase berlawanan dengan sebelumnya diferensial jangka one.This mengacu fakta bahwa pergeseran fasa dengan mengacu pada bit sebelumnya ditransmisikan lebih dari beberapa sinyal referensi konstan. Dalam pengkodean diferensial, informasi yang ditransmisikan diwakili dalam hal perubahan antara simbol-simbol data yang berurutan daripada elemen sinyal itu sendiri. DPSK menghindari kebutuhan untuk akurat fase osilator lokal pada penerima yang cocok dengan transmitter. As Selama fase sebelumnya diterima dengan benar, referensi fase akurat. Empat-Level PSK Lebih efisien penggunaan bandwidth dapat dicapai jika setiap elemen sinyal mewakili lebih dari satu bit. Misalnya, alih-alih pergeseran fase 180 °, sebagaimana diizinkan dalam BPSK, teknik pengkodean umum, dikenal sebagai quadrature pergeseran fasa keying (QPSK), menggunakan pergeseran fase dipisahkan dengan kelipatan π/2 (90°).

Dengan demikian setiap elemen sinyal mewakili dua bit daripada satu.

Gambar 5.11 Modulator QPSK dan OQPSK

Gambar 5.11 menunjukkan skema modulasi QPSK secara umum. Input adalah aliran biner digit dengan data rate dari mana lebar setiap bit. Aliran ini diubah menjadi dua aliran bit yang terpisah dari R / 2 bps masing-masing, oleh mengambil bit alternatif untuk dua aliran. Dua aliran data yang disebut sebagai I (di-fase) dan Q (fase quadrature) stream. Dalam diagram, atas aliran dimodulasi pada pembawa frekuensi dengan mengalikan aliran bit dengan pembawa. Untuk kenyamanan struktur modulator kami peta biner 1 untuk dan biner 0 Dengan demikian, biner 1 yang diwakili oleh versi skala dari carrier gelombang dan biner 0 diwakili oleh versi skala negatif dari carrier gelombang, baik pada amplitudo konstan. gelombang pembawa yang sama ini digeser oleh 90 ° dan digunakan untuk modulasi aliran biner yang lebih rendah. Dua sinyal termodulasi adalah kemudian ditambahkan bersama-sama dan ditransmisikan. Sinyal yang ditransmisikan dapat dinyatakan sebagai berikut:

Gambar 5.12 menunjukkan contoh QPSK coding. Masing-masing dua termodulasi stream adalah sinyal BPSK pada setengah data rate dari aliran bit asli. Dengan demikian, sinyal gabungan memiliki tingkat simbol yang setengah tingkat bit masukan. Perhatikan bahwa dari satu waktu simbol untuk, perubahan fase berikutnya dari sebanyak 180 ° mungkin. Gambar 5.11 juga menunjukkan variasi QPSK dikenal sebagai diimbangi QPSK (OQPSK), atau orthogonal QPSK. Perbedaannya adalah bahwa penundaan satu waktu bit diperkenalkan di aliran Q, sehingga sinyal berikut:

Karena OQPSK berbeda dari QPSK hanya oleh keterlambatan dalam aliran Q, yang karakteristik spektral dan kinerja kesalahan bit adalah sama dengan QPSK.

Gambar 5.12 Contoh gelombang QPSK dan OPSK

Dari Gambar 5.12, kita dapat mengamati bahwa hanya satu dari dua bit pada pasangan dapat mengubah

menandatangani setiap saat dan dengan demikian perubahan fase dalam sinyal gabungan tidak pernah melebihi 90 °(π/2). Ini bisa menjadi keuntungan karena keterbatasan fisik pada modulator fasa membuat pergeseran fase besar pada tingkat transisi tinggi sulit untuk melakukan. OQPSK juga memberikan kinerja yang unggul ketika saluran transmisi (termasuk pemancar dan penerima) memiliki komponen nonlinear signifikan. Pengaruh nonlinearities adalah penyebaran bandwidth sinyal, yang dapat mengakibatkan gangguan saluran berdekatan. Hal ini lebih mudah untuk mengontrol ini menyebar jika perubahan fase yang lebih kecil, makakeuntungan dari OQPSK lebih QPSK.

Multilevel PSK Penggunaan beberapa tingkatan dapat diperpanjang di luar taking bit dua sekaligus. Hal ini dimungkinkan untuk mengirimkan bit tiga pada waktu menggunakan delapan fase yang berbeda sudut. Selanjutnya, masing-masing sudut dapat memiliki lebih dari satu amplitudo. Misalnya, standar 9600 bps modem menggunakan 12 sudut fase, empat di antaranya memiliki dua nilai amplitudo, untuk total 16 elemen sinyal yang berbeda. Contoh terakhir ini menunjukkan dengan sangat baik perbedaan antara data rate R (Dalam bps) dan tingkat modulasi D (di baud) dari sinyal. Mari kita berasumsi bahwa ini Skema sedang digunakan dengan input digital di mana setiap bit diwakili oleh tegangan pulsa konstan, satu tingkat untuk biner satu dan satu tingkat nol biner. Itu Data rate Namun, sinyal dikodekan mengandung bit dalam setiap elemen sinyal menggunakan kombinasi yang berbeda dari amplitudo dan fase. Itu Tingkat modulasi dapat dilihat menjadi R / 4, karena setiap perubahan elemen sinyal berkomunikasi empat bit. Sehingga kecepatan garis sinyal adalah 2400 baud, tetapi data rate 9600 bps. Ini adalah alasan bahwa harga sedikit lebih tinggi dapat dicapai lebih dari suara-grade baris dengan menggunakan skema modulasi yang lebih kompleks.

performance

Dalam melihat kinerja berbagai skema modulasi digital-to-analog,Parameter pertama yang menarik adalah bandwidth dari signal.This termodulasi tergantung pada berbagai faktor, termasuk definisi bandwidth yang digunakan dan teknik filtering yang digunakan untuk membuat sinyal bandpass. Kami akan menggunakan beberapa hasil langsung dari [COUC01].

Bentuk transmisi bandwidth untuk ASK

di mana R adalah bit rate dan r berhubungan dengan teknik dimana sinyal disaring untuk membangun bandwidth untuk transmisi; biasanya demikian bandwidth secara langsung berkaitan dengan bit rate. Rumus sebelumnya juga berlaku untuk PSK dan, di bawah asumsi tertentu, FSK. Dengan multilevel PSK (MPSK), perbaikan yang signifikan dalam bandwidth yang dapat dicapai. Secara umum,

di mana L adalah jumlah bit dikodekan per elemen sinyal dan M adalah jumlah elemen sinyal yang berbeda. Untuk bertingkat FSK (MFSK), kita memiliki

Tabel 5.5 menunjukkan rasio data rate, R, dengan bandwidth transmisi untuk berbagai skema. Rasio ini juga disebut sebagai efisiensi bandwidth. Seperti namanya menunjukkan, parameter ini mengukur efisiensi dengan yang bandwidth yang dapat digunakan untuk mengirimkan data. Keuntungan dari metode signaling multilevel sekarang menjadi jelas.Tentu saja, pembahasan sebelumnya mengacu pada spektrum sinyal inputke saluran komunikasi. Tidak ada yang belum mengatakan kinerja di hadapan kebisingan. Gambar 5.4 merangkum beberapa hasil berdasarkan asumsi yang wajarmengenai sistem transmisi [COUC01]. Berikut bit error rate diplot sebagai Fungsi dari rasio yang ditetapkan dalam Bab 3. Tentu saja, seperti yang rasio meningkat, tingkat kesalahan bit tetes. Selanjutnya, DPSK dan BPSK sekitar 3 dB unggul ASK dan BFSK. Gambar 5.13 menunjukkan informasi yang sama untuk berbagai tingkat M untuk MFSK dan MPSK. Ada perbedaan penting. Untuk MFSK, probabilitas kesalahan untuk diberikan nilai penurunan sebagai M meningkat, sedangkan sebaliknya adalah benar untuk MPSK. Di sisi lain, membandingkan Persamaan (5.10) dan (5.11), efisiensi bandwidth yang dari MFSK menurun sebagai M meningkat, sedangkan sebaliknya adalah benar dari MPSK.Thus,

Tabel 5.5 Efesiesnsi Bandwidth (R/Bt) untuk skema pengkodean digital ke analog

Ada tradeoff antara efisiensi bandwidth dan kinerja error: peningkatan hasil efisiensi bandwidth dalam peningkatan probabilitas kesalahan. Faktanya bahwa pengorbanan ini bergerak dalam arah berlawanan sehubungan dengan jumlah tingkat M untuk MFSK dan MPSK dapat diturunkan dari persamaan. Lihat [SKLA01] untuk perawatan penuh.

Gambar 5.13 Teori Bit Error Rate untuk Multilevel FSK dan PSK

Ada kasus perdagangan antara bandwidth dan kinerja kesalahan, peningkatan hasil efisiensi bandwidth dalam peningkatan probabilitas kesalahan. fakta M dari MFSK dan MPSK dapat diturunkan dari persamaan yang mendasarinya. diskusi tentang alasan untuk perbedaan ini adalah di luar cakupan buku ini.

Sebagai contoh sebelumnya menunjukkan, ASK dan FSK pameran efisiensi bandwidth yang sama, PSK lebih baik, dan perbaikan yang lebih besar dapat dicapai dengan sinyal bertingkat.

Adalah berguna untuk membandingkan kebutuhan bandwidth ini dengan orang-orang untuk sinyal digital. pendekatan yang baik adalah

= 0.5 (1 + r) D

Di mana D adalah tingkat modulasi. untuk NRZ, D = R, dan kami memiliki

=

Sinyal digital ini adalah perkiraan yang sama, dalam hal efisiensi bandwidth, seperti ASK, FSK, dan PSK. keuntungan yang signifikan untuk signaling analog terlihat dengan teknik mutilevel.

Quadrature amplitude modulation (QAM) adalah teknik pensinyalan analog populer digunakan bahwa ini digunakan dalam asymmetric digital subscriber line (ADSL). teknik modulasi ini kombinasi dari ASK dan PSK. QAM juga dapat dianggap sebagai perpanjangan logis dari QPSK. QAM mengambil keuntungan dari frekuensi carier yang sama, dengan menggunakan dua salinan dari frekuensi carirer. satu bergeser oleh 90 terhubungkan menghargai orang lain, untuk QAM, setiap carier adalah ASK termodulasi. Dua sinyal independen simulataneously ditransmisikan melalui media yang sama. Pada penerima, dua sinyal termodulasi dan hasil dikombinasikan untuk menghasilkan input biner asli.

Input adalah aliran biner digit tiba pada tingkat bps R. Aliran ini diubah menjadi dua aliran bit yang terpisah dari R / 2 bps masing-masing, dengan mengambil bit alternatif untuk dua aliran. di coba bermain pembawa aliran bit. Dengan demikian, nol biner diwakili oleh abscene dari gelombang pembawa dan satu biner diwakili oleh kehadiran gelombang pembawa pada amplitudo konstan. gelombang pembawa yang sama bergeser oleh 90 dan digunakan untuk ASK modulasi aliran biner yang lebih rendah. Dua sinyal termodulasi ini kemudian ditambahkan bersama-sama dan ditransmisikan. Sinyal yang ditransmisikan dapat sebagai berikut:

QAM s(t) = (t)cos 2πt + (t)sin 2πt

jika dua tingkat ASK yang digunakan, maka masing-masing dua aliran dapat di salah satu dari dua negara dan aliran gabungan dapat di salah satu dari 4 = 2 × 2 negara. Ini pada dasarnya adalah QPSK. Jika empat tingkat ASK yang digunakan, maka aliran gabungan dapat di salah satu dari 16 = 4 × 4 negara. Sistem menggunakan 64 dan bahkan 256 negara telah imlemented. Yang lebih besar dari jumlah negara, semakin tinggi tingkat data yang mungkin dalam bandwidth yang diberikan. Tentu saja, seperti yang dibahas sebelumnya, semakin besar jumlah negara, semakin tinggi tingkat kesalahan potensial karena kebisingan dan redaman.

Dalam bagian ini kita memeriksa proses transformasi data analog menjadi sinyal. Sebenarnya, di mungkin lebih tepat untuk menyebut ini sebagai proses konversi data analog telah dikonversi menjadi data digital, beberapa hal bisa terjadi.

Tiga yang paling umum berikut:

1. Data digital dapat ditransmisikan menggunakan NRZ-L. Dalam hal ini, kita sebenarnya telah pergi langsung dari data analog ke sinyal digital.

2. Data digital dapat dikodekan sebagai digital menggunakan kode selain NRZ-L. Jadi langkah tambahan diperlukan

3. Data digital dapat dikonversi menjadi sinyal analog, menggunakan salah satu teknik modulasi.

Terakhir ini, tampaknya penasaran, prosedur diilustrasikan pada Gambar 5.15, yang menunjukkan data suara yang didigitalkan dan kemudian dikonversi ke analog ASK sinyal. Hal ini memungkinkan transmisi digital dalam adegan didefinisikan dalam Bab 3. Suara data, karena mereka telah didigitalkan dapat diperlakukan sebagai data digital, meskipun persyaratan dikirimkan mendikte bahwa sinyal analog digunakan.

Perangkat yang digunakan untuk mengkonversi data analog menjadi digital dari untuk transmisi, dan kemudian memulihkan data analog asli dari digital, dikenal sebagai codec. Pada bagian ini kita memeriksa dua menggunakan teknik utama dalam codec, modulasi kode pulsa dan modulasi delta. Bagian ini ditutup dengan diskusi tentang kinerja komparatif.

di bagian ini kita melihat teknik utama untuk modulasi menggunakan analogData: amplitude modulation (AM), frekuensi modulasi (FM), dan modulasi fase(PM). Sebagai sebelumnya, tiga karakteristik dasar dari sinyal yang digunakan untuk modulasi.

Modulasi Amplitudo

Modulasi amplitudo (AM) adalah bentuk sederhana dari modulasi dan digambarkan dalam Gambar 5.22. Secara matematis, proses dapat dinyatakan sebagai

di mana pembawa dan x (t) adalah sinyal input (membawa data), baik dinormalisasi dengan amplitudo kesatuan. Parameter yang dikenal sebagai indeks modulasi, adalahrasio amplitudo sinyal input untuk carrier. Sesuai dengan kaminotasi sebelumnya, sinyal input The "1" di Persamaan (5.12)adalah komponen dc yang mencegah hilangnya informasi, seperti yang dijelaskan selanjutnya. IniSkema ini juga dikenal sebagai pembawa ditransmisikan sideband ganda (DSBTC).

Dari Persamaan (5.12) dan Gambar 5.22, dapat dilihat bahwa AM melibatkan perkalian dari sinyal input oleh operator. Sampul sinyal yang dihasilkan adalah [1 + nax(t)] dan, selama sampul adalah reproduksi yang tepat dari sinyal asli. Jika sampul akan menyeberangi sumbu waktu dan informasi yang hilang. Ini adalah pelajaran untuk melihat spektrum contoh AM signal.An ditampilkan pada Gambar 5.23. Spektrum ini terdiri dari pembawa asli ditambah spektrum sinyal input diterjemahkan ke Bagian dari spektrum untuk adalah atas sideband, dan bagian dari spektrum adalah sideband rendah. Keduanya atas dan sidebands rendah adalah replika dari spektrum asli M (f), dengan sideband rendah frekuensi makhluk terbalik. Sebagai contoh, mempertimbangkan sinyal suara dengan bandwidth yang memanjang 300-3000 Hz yang termodulasi pada 60-kHz pembawa. sinyal yang dihasilkan berisi sideband atas 60,3-63 kHz, lebih rendah sideband dari 57-59,7 kHz, dan pembawa 60-kHz. Hubungan penting adalah

Gambar 5.22 Modulasi Amplitudo

Gambar 5.23 Spektrum sinyal AM

di mana Pt adalah total daya yang ditransmisikan pada s (t) danPe adalah daya transmisi carrier. W ingin sebesar mungkin sehingga sebagian besar kekuatan sinyal yang digunakan untuk membawa informasi. Namun, harus tetap di bawah 1.

Ini harus jelas bahwa s (t) mengandung komponen yang tidak perlu, karena masing-masing sidebands mengandung spektrum lengkap m (t). Varian populer AM, dikenal sebagai satu sideband (SSB), mengambil keuntungan dari fakta ini dengan mengirimkan hanya satu dari sidebands, menghilangkan sideband lain dan operator. Keuntungan utama dari pendekatan ini adalah sebagai berikut:

• Hanya setengah bandwidth diperlukan, yaitu, di mana B adalah bandwidth

dari sinyal asli. Untuk DSBTC, BT = 2B.

• Kurang daya yang dibutuhkan karena tidak ada daya yang digunakan untuk mengirimkan carrier atau sideband lainnya. Varian lain adalah sideband ganda pembawa ditekan (DSBSC), yang menyaring frekuensi pembawa dan mengirimkan kedua sidebands.Ini menghemat beberapa kekuatan tetapi menggunakan bandwidth sebanyak DSBTC.

Kerugian menekan pembawa adalah bahwa operator dapat digunakan untuk tujuan sinkronisasi. Misalnya, bahwa sinyal analog yang asli adalah ASK bentuk gelombang pengkodean data digital. penerima perlu mengetahui titik awal setiap waktu bit untuk menafsirkan data dengan benar. Sebuah pembawa konstan memberikan mekanisme clocking dimana untuk waktu kedatangan bit. Pendekatan kompromi vestigial sideband (VSB), yang menggunakan satu sideband dan pembawa pengurangan daya.

Modulasi Angel

Frekuensi modulasi (FM) dan modulasi fase (PM) adalah hal khusus dari sudut

modulasi. Sinyal termodulasi dinyatakan sebagai

Untuk modulasi fase, fase sebanding dengan sinyal modulasi :

di mana indeks modulasi fase.

Untuk modulasi frekuensi, turunan dari fase sebanding dengan

modulasi sinyal:

di mana indeks modulasi frekuensi dan Ф(t) merupakan turunan dari Ф(t).

Bagi mereka yang ingin penjelasan matematika lebih rinci dari sebelumnya, simak berikut ini. Dalam PM, deviasi fasa sesaat ini sebanding dengan m (t). Karena frekuensi dapat didefinisikan sebagai tingkat perubahan dari fase sinyal, frekuensi sesaat dari s (t) adalah

dan seketika deviasi frekuensi dari frekuensi pembawa adalah Ф (t) yang di FM sebanding dengan m (t).

Gambar 5.24 menggambarkan amplitudo, fase, dan modulasi frekuensi dengan sinus gelombang. Bentuk sinyal FM dan PM yang sangat mirip. Memang, tidak mungkin untuk membedakan mereka tanpa pengetahuan tentang fungsi modulasi.

Puncak penyimpangan ΔF dapat dilihat untuk menjadi

Dimana Am adalah nilai maksimum dari m(t). Dengan demikian semakin besar m(t) maka ΔF juga akan meningkat, yang secara intuitif, harus meningkatkan bandwidth ditransmisikan.BT Namun, seperti harus jelas dari Gambar 5.24, ini tidak akan meningkatkan rata-rata tingkat kekuatan sinyal FM, yang ini jelas berbeda dari AM, di mana tingkat modulasi mempengaruhi kekuatan dalam sinyal AM tetapi tidak mempengaruhi bandwidth.

Contoh 5.5 Menurunkan persamaan untuk s(t) jika sinyal fase-modulasi diasumsikan bahwa ini dapat dilihat langsung menjadi

Deviasi fase sesaat dari sinyal pembawa adalah yang sudut fase dari sinyal bervariasi dari nilai unmodulated di sebuah sinusoidal sederhana fashion, dengan deviasi fase puncak sama dengan np.

Persamaan sebelumnya dapat diperluas dengan menggunakan trigonometri Bessel identitas:

Dimana Jn(np) adalah fungsi nth-order Bessel jenis yang pertama, menggunakan

Bisa juga ditulis seperti di bawah ini

Sinyal yang dihasilkan memiliki komponen pada frekuensi pembawa asli ditambah satu setsidebands dipindahkan dari semua kelipatan yang mungkin untuk permintaan tingkat tinggi dengan cepat.

Gambar 5.24 Amplitudo, Fase, dan Modulasi Frekuensi pembawa gelombang sinus oleh sinyal gelombang sinus

Contoh 5.6 Turunkan persamaan untuk s (t) jika adalah modulasi frekuensi

sinyal Bentuk dipilih untuk memdahkan. Kita punya

Jadi

Sesaat deviasi frekuensi dari sinyal pembawa adalah -nf sin 2πf mt Frekuensi sinyal bervariasi dari nilai unmodulated di sebuahsederhana busana sinusoidal, dengan deviasi puncak frekuensi sama dengan radian /kedua.

Persamaan untuk sinyal FM memiliki bentuk identik sebagai untuk sinyal PM, dengan ΔFlfm diganti untuk np Jadi ekspansi Bessel adalah sama.

Seperti AM, baik FM dan hasilnya PM dalam sinyal yang bandwidth yang berpusat di Namun, kita dapat sekarang melihat bahwa besarnya bandwidth yang sangat berbeda. modulasi amplitudo adalah proses linear dan menghasilkan frekuensi yang jumlah dan perbedaan dari sinyal pembawa dan komponen dari sinyal modulasi. Oleh karena itu, untuk AM,

Br = 2B

Namun, modulasi sudut termasuk jangka bentuk yang nonlinier dan akan menghasilkan berbagai frekuensi. Pada dasarnya, untuk modulasi sebuah sinusoid frekuensi s (t) akan mengandung komponen di fc + fm’fc + 2fm’ dan seterusnya. Dalam kasus yang paling umum, bandwidth tak terbatas diperlukan untuk mengirimkan sebuah FM atau PM sinyal. Sebagai masalah praktis, aturan yang sangat praktis yang baik, yang dikenal sebagai Aturan Carson [COUC01], adalah

Br = 2(β + 1)B

Dimana

Kita bisa menulis ulang rumus untuk FM menjadi :

Br = 2∆F + 2B

Jadi, baik FM dan PM membutuhkan bandwidth lebih besar dari AM


-- Download Tugas rangkuman Komdat Chapter 5 as PDF --



  • 0

Tugas Rangkuman Komdat Chapter 5

Category : Uncategorized

Nama Kelompok :1. Rukhi Ali Effendi
2. Risnu Pradana H.
3. Deden Rosadi
4. Fernando


BAB 5 TEKNIK ENCODING SIGNAL

5.1 Data Digital, Sinyal Digital

5.2 Data Digital, Sinyal Analog

5.3 data Analog, Sinyal Digital

5.4 data Analog, Sinyal Analog

5.5 Direkomendasikan Reading

5.6 Syarat Key, Ulasan Pertanyaan, Dan Permasalahannya

Dalam Bab 3 perbedaan dibuat antara data analog dan digital dan analog dan sinyal digital. Gambar 3.14 menunjukkan bahwa baik berupa data bisa dikodekan menjadi baik bentuk sinyal.

Gambar 5.1 adalah gambaran lain yang menekankan proses yang terlibat. Untuk digital signaling, sumber data g (t), yang dapat berupa digital atau analog, adalah dikodekan menjadi sinyal digital x (t) .suatu bentuk sebenarnya dari x (t) tergantung pada pengkodean

teknik dan dipilih untuk mengoptimalkan penggunaan media transmisi. Sebagai contoh,pengkodean dapat dipilih untuk menghemat bandwidth atau untuk meminimalkan kesalahan.Dasar untuk sinyal analog adalah sinyal konstan frekuensi terus menerus dikenal sebagai sinyal pembawa. Frekuensi sinyal pembawa dipilih untuk menjadi kompatibel dengan media transmisi yang digunakan. Data dapat ditransmisikan menggunakan sinyal pembawa dengan modulasi. Modulasi adalah proses encoding

 sumber data ke sinyal pembawa dengan frekuensi Semua teknik modulasi melibatkan operasi pada satu atau lebih dari tiga domain frekuensi dasar parameter: amplitudo, frekuensi, dan fase.
 Sinyal input m (t) mungkin analog atau digital dan disebut modulasi yang sinyal atau baseband signal.The hasil dari modulasi sinyal pembawa disebut sinyal termodulasi s (t). Seperti Gambar 5.1B menunjukkan, s (t) adalah bandlimited (bandpass) signal.The lokasi bandwidth pada spektrum berhubungan dengan dan sering berpusat pada Sekali lagi, bentuk sebenarnya dari pengkodean dipilih untuk mengoptimalkan beberapa karakteristik transmisi.
 Masing-masing empat kombinasi yang mungkin digambarkan pada Gambar 5.1 adalah di luas. alasan untuk memilih kombinasi tertentu untuk setiap komunikasi yang diberikan daftar tugas bervariasi.Kami sini beberapa alasan perwakilan:
· Data digital, sinyal digital: Secara umum, peralatan untuk encoding digital data menjadi sinyal digital kurang kompleks dan lebih murah daripada digital-toanalog peralatan modulasi.
· Data analog, sinyal digital: Konversi dari data analog ke bentuk digital izin penggunaan transmisi digital modern dan beralih equipment.The keuntungan dari pendekatan digital.
· Data digital, sinyal analog: Beberapa media transmisi, seperti serat optik dan media terarah, hanya akan menyebarkan sinyal analog.
Data analog, sinyal analog: Data analog dalam bentuk listrik dapat menular sebagai baseband sinyal dengan mudah dan murah. Hal ini dilakukan dengan suara pengiriman melalui jalur suara-grade. Salah satu penggunaan umum dari modulasi adalah untuk menggeser bandwidth sinyal baseband ke bagian lain dari spektrum. Dengan cara ini beberapa sinyal, masing-masing pada posisi yang berbeda pada spektrum, bisa berbagi media transmisi yang sama. Hal ini dikenal sebagai frekuensi division multiplexing. Kami sekarang meneliti teknik yang terlibat dalam masing-masing empat kombinasi ini.
5.1 DIGITAL DATA, SINYAL DIGITAL
Sebuah sinyal digital adalah urutan diskrit, pulsa tegangan diskontinyu. Setiap pulsa elemen sinyal. Data biner ditransmisikan oleh pengkodean setiap bit data ke dalam sinyal elemen. Dalam kasus yang paling sederhana, ada satu-ke-satu antara bit dan sinyal elemen. Contoh ditunjukkan pada Gambar 3.16, di mana biner 1 diwakili dengan tingkat tegangan yang lebih rendah dan biner 0 oleh level. tegangan acara yang lebih tinggi di bagian ini bahwa berbagai skema pengkodean lainnya juga digunakan. 
 Pertama, kita mendefinisikan beberapa istilah. Jika elemen-elemen sinyal semua memiliki tanda aljabar yang sama, yaitu, semua positif atau negatif, maka sinyal unipolar. Dalam sinyal polar, satu logika negara diwakili oleh level tegangan positif, dan yang lainnya dengan tingkat tegangan negatif. Data sinyal tingkat, atau hanya data rate, sinyal adalah tingkat, dalam bit per detik, yang Data yang transmitted.The durasi atau panjang bit adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk pemancar untuk memancarkan bit; untuk data rate R, durasi bit adalah 1 tingkat modulasi / R.The, Sebaliknya, adalah tingkat di mana tingkat sinyal changed.This akan tergantung pada sifat dari pengkodean digital, seperti yang dijelaskan kemudian. Tingkat modulasi dinyatakan dalam baud, yang berarti elemen sinyal per detik. Akhirnya, istilah menandai dan ruang, untuk sejarah alasan, merujuk pada digit biner 1 dan 0, masing-masing. Tabel 5.1 merangkum kunci hal; ini harus lebih jelas ketika kita melihat contoh kemudian dalam bagian ini. 
 Tugas yang terlibat dalam menafsirkan sinyal digital pada penerima dapat diringkas dengan kembali mengacu pada Gambar 3.16. Pertama, penerima harus mengetahui waktu setiap bit. Artinya, penerima harus mengetahui dengan beberapa akurasi ketika sedikit dimulai dan berakhir. Kedua, penerima harus menentukan apakah level sinyal untuk setiap bit Posisi tinggi (0) atau rendah (1). Pada Gambar 3.16, tugas ini dilakukan oleh pengambilan sampel setiap posisi bit di tengah interval dan membandingkan nilai untuk ambang. Karena kebisingan dan gangguan lainnya, akan ada kesalahan, seperti yang ditunjukkan.

Tabel 5.2 Definisi Digital Signal Encoding Format

signal-to-noise ratio, data rate, dan bandwidth. Dengan faktor-faktor lain yang dimiliki konstan, pernyataan berikut ini benar:

· Peningkatan data rate akan meningkatkan bit error rate (BER) 0,1

· Peningkatan SNR menurun tingkat kesalahan bit.

· Peningkatan bandwidth memungkinkan peningkatan data rate.

Ada faktor lain yang dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja, dan itu adalah skema encoding. Skema encoding hanya pemetaan dari bit data untuk sinyal elemen. Berbagai pendekatan telah dicoba. Dalam apa yang berikut, kita menjelaskan beberapa yang lebih umum; mereka didefinisikan dalam Tabel 5.2 dan digambarkan pada Gambar 5.2.

Sebelum menjelaskan teknik ini, mari kita perhatikan cara berikut mengevaluasi atau membandingkan berbagai teknik.

· spektrum Signal: Beberapa aspek dari spektrum sinyal penting. Kurangnya komponen frekuensi tinggi berarti bahwa bandwidth kurang diperlukan untuk transmisi. Selain itu, kurangnya komponen arus searah (dc) juga diinginkan. Dengan komponen dc ke sinyal, harus ada lampiran fisik langsung komponen transmisi. Dengan tidak ada komponen dc, kopling ac melalui transformator mungkin; ini memberikan isolasi listrik yang baik, mengurangi gangguan. Akhirnya, besarnya efek distorsi sinyal dan interferensi tergantung pada sifat spektral dari sinyal yang ditransmisikan. Dalam praktek, biasanya terjadi bahwa karakteristik transmisi saluran yang buruk dekat edges.Therefore Band, desain sinyal yang baik harus berkonsentrasi daya yang ditransmisikan di tengah bandwidth transmisi. Dalam seperti kasus, distorsi yang lebih kecil harus hadir dalam menerima signal.To memenuhi ini objektif, kode dapat dirancang dengan tujuan membentuk spektrum sinyal yang dikirimkan.

· Clocking: Kami disebutkan kebutuhan untuk menentukan awal dan akhir setiap bit jabatan yang bukanlah tugas yang mudah. Salah satu pendekatan yang agak mahal adalah untuk menyediakan memimpin clock yang terpisah untuk menyinkronkan pemancar dan receiver.alternatif adalah untuk menyediakan beberapa mekanisme sinkronisasi yang didasarkan pada menular sinyal. Hal ini dapat dicapai dengan encoding yang sesuai, seperti yang dijelaskan kemudian.

· Kesalahan deteksi: Kami akan membahas berbagai teknik error-detection pada Bab 6 dan menunjukkan bahwa ini adalah tanggung jawab lapisan logika di atas signaling tingkat yang dikenal sebagai kontrol data link. Namun, hal ini berguna untuk memiliki beberapa kesalahan kemampuan deteksi dibangun ke izin signaling encoding fisik scheme.This kesalahan terdeteksi lebih cepat.

· Interferensi sinyal dan kekebalan terhadap noise: Kode tertentu menunjukkan kinerja yang unggul di hadapan kebisingan. Kinerja biasanya dinyatakan dalam hal BER.

· Biaya dan kompleksitas: Meskipun logika digital terus penurunan harga, faktor inib tidak boleh diabaikan. Secara khusus, semakin tinggi tingkat sinyal untuk mencapai data rate yang diberikan, semakin besar cost.We akan melihat bahwa beberapa kode memerlukan sinyal tingkat yang lebih besar dari data rate yang sebenarnya.

Kita sekarang beralih ke diskusi tentang berbagai teknik.

Nonreturn to Zero (NRZ)
Yang paling umum, dan paling mudah, cara untuk mengirimkan sinyal digital adalah dengan menggunakan dua yang berbeda level tegangan untuk dua digit biner. Kode yang mengikuti strategi ini berbagi properti bahwa tingkat tegangan konstan selama interval bit; tidak ada transisi (Tidak kembali ke tingkat tegangan nol). Misalnya, tidak adanya tegangan dapat digunakan untuk mewakili biner 0, dengan tegangan positif konstan digunakan untuk mewakili biner 1. Lebih umum, tegangan negatif mewakili satu nilai biner dan tegangan positif mewakili yang lain. Kode yang terakhir ini, dikenal sebagai nonreturn to Zero-Level
(NRZ-L), adalah illustrated2 pada Gambar 5.2. NRZ-L biasanya kode yang digunakan untuk menghasilkan atau menafsirkan data digital oleh terminal dan perangkat lainnya. Jika kode yang berbeda adalah untuk menjadi digunakan untuk transmisi, itu dihasilkan dari sinyal NRZ-L dengan sistem transmisi [Dalam hal Gambar 5.1, NRZ-L adalah g (t) dan sinyal dikodekan adalah x (t)].
 Sebuah variasi dari NRZ dikenal sebagai NRZI (nonreturn ke Nol, membalikkan pada yang). Seperti NRZ-L, NRZI mempertahankan pulsa tegangan konstan untuk durasi sedikit waktu. Data diri dikodekan sebagai ada atau tidak adanya transisi sinyal pada awal waktu bit. Transisi (rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) di mulai dari waktu sedikit merupakan biner 1 untuk waktu sedikit; tidak ada transisi menunjukkan biner 0.
 NRZI adalah contoh encoding diferensial. Dalam pengkodean diferensial, Informasi yang akan dikirim diwakili dalam hal perubahan antara berturut elemen sinyal daripada elemen sinyal itu sendiri. Pengkodean bit saat ini ditentukan sebagai berikut: Jika bit saat ini adalah biner 0, maka bit saat ini dikodekan dengan sinyal yang sama dengan bit sebelumnya; jika bit saat ini biner 1, maka bit saat dikodekan dengan sinyal yang berbeda dari sebelumnya sedikit. Salah satu manfaat dari pengkodean diferensial adalah bahwa hal itu mungkin lebih dapat diandalkan untuk mendeteksi transisi di hadapan kebisingan dari untuk membandingkan nilai untuk ambang. Manfaat lain adalah bahwa dengan layout transmisi yang rumit, mudah untuk kehilangan rasa polaritas sinyal. Sebagai contoh, pada baris twisted-pair multidrop, jika lead dari perangkat yang melekat pada twisted pair yang sengaja terbalik, semua 1 dan 0 untuk NRZ-L akan terbalik. Ini tidak terjadi dengan diferensial encoding. 
 Kode NRZ yang paling mudah untuk insinyur dan, di samping itu, memanfaatkan efisien bandwidth. Properti yang terakhir ini diilustrasikan dalam Gambar 5.3, yang membandingkan kepadatan spektral berbagai skema encoding. Dalam gambar, frekuensi dinormalkan untuk data rate. Sebagian besar energi dalam sinyal NRZ dan NRZI adalah antara dc dan setengah bit rate. Misalnya, jika kode NRZ digunakan untuk menghasilkan sinyal dengan data tingkat 9600 bps, sebagian besar energi dalam sinyal terkonsentrasi antara dc dan 4800 Hz. 
 Keterbatasan utama sinyal NRZ adalah adanya komponen dc dan kurangnya kemampuan sinkronisasi. Membayangkan masalah yang terakhir, menganggap bahwa dengan string panjang 1s atau 0s untuk NRZ-L atau string panjang 0s untuk NRZI, output adalah tegangan konstan selama jangka waktu yang panjang. Dalam keadaan ini, setiap pergeseran antara jam dari pemancar dan penerima akan mengakibatkan hilangnya sinkronisasi antara keduanya. Karena kesederhanaan mereka dan karakteristik respon frekuensi yang relatif rendah, Kode NRZ biasanya digunakan untuk perekaman magnetik digital. Namun, mereka keterbatasan membuat kode ini tidak menarik untuk aplikasi transmisi sinyal.
Multilevel Binary
 Sebuah kategori teknik pengkodean dikenal sebagai biner multilevel alamat beberapa kekurangan dari kode NRZ codes.These menggunakan lebih dari dua sinyal levels. Dua contoh skema ini diilustrasikan dalam Gambar 5.2, bipolar-AMI (mark alternatif inversi) dan pseudoternary.3
 Dalam kasus skema bipolar-AMI, biner 0 diwakili oleh ada garis sinyal, dan binary 1 diwakili oleh pulsa positif atau negatif. Biner 1 pulsa harus bergantian dalam polaritas. Ada beberapa keuntungan untuk pendekatan ini. Pertama, tidak akan ada kehilangan sinkronisasi jika panjang tali 1s terjadi. setiap 1 memperkenalkan transisi, dan penerima dapat mensinkronisasi pada transisi itu. SEBUAH string panjang 0s masih akan menjadi masalah. Kedua, karena 1 sinyal alternatif di Komentar dari ayat sebelumnya juga berlaku untuk pseudoternary. Didalam kasus, itu adalah biner 1 yang diwakili oleh tidak adanya sinyal garis, dan biner 0 dengan bergantian pulsa positif dan negatif. Tidak ada keuntungan tertentu dari salah satu teknik versus lain, dan masing-masing adalah dasar dari beberapa aplikasi.
 Meskipun tingkat sinkronisasi disediakan dengan kode ini, panjang string 0s dalam kasus AMI atau 1s dalam kasus pseudoternary masih menyajikan masalah. Beberapa teknik telah digunakan untuk mengatasi kekurangan ini. Satu Pendekatan adalah untuk memasukkan bit tambahan yang memaksa transisi. Teknik ini digunakan dalam ISDN (jaringan digital layanan terpadu) untuk transmisi data rate yang relatif rendah. Tentu saja, pada tingkat data yang tinggi, skema ini mahal, karena itu menghasilkan suatu peningkatan tingkat sinyal transmisi sudah tinggi. Untuk mengatasi masalah ini di kecepatan data yang tinggi, suatu teknik yang melibatkan mengacak data yang digunakan.Kami memeriksa dua contoh dari teknik ini kemudian di bagian ini. 
 Dengan demikian, dengan modifikasi yang sesuai, skema biner multilevel mengatasi masalah kode NRZ. Tentu saja, karena dengan keputusan desain engineering, ada a tradeoff.With bertingkat kode biner, sinyal line dapat mengambil salah satu dari tiga tingkatan, tetapi masing-masing elemen sinyal, yang dapat mewakili bit informasi, dikenakan hanya satu bit informasi. Jadi biner multilevel tidak seefisienbNRZ coding. Cara lain untuk menyatakan ini adalah bahwa penerima sinyal biner multilevel harus membedakan antara tiga tingkat, bukan hanya dua tingkat di format sinyal dibahas sebelumnya. Karena itu, sinyal biner multilevel membutuhkan sekitar 3 dB lebih banyak kekuatan sinyal dari sinyal dua-nilai untuk probabilitas yang sama dari bit kesalahan.Ini diilustrasikan pada Gambar 5.4. Dengan kata lain, bit tingkat kesalahan untuk kode NRZ, pada rasio signal-to-noise yang diberikan, secara signifikan kurang dari bahwa untuk biner multilevel. tegangan dari positif ke negatif, tidak ada komponen dc bersih. Juga, bandwidth sinyal yang dihasilkan jauh lebih kecil dari bandwidth untuk NRZ (Gambar 5.3). Akhirnya, properti pergantian pulsa menyediakan cara sederhana deteksi kesalahan. Kesalahan terisolasi, apakah itu menghapus pulsa atau menambah pulsa, penyebab pelanggaran properti ini.
Biphase
Ada satu set teknik coding, yang tergabung dalam biphase jangka, yang mengatasi keterbatasan kode NRZ. Dua dari teknik ini, Manchester dan diferensial Manchester, yang umum digunakan.
 Dalam kode Manchester, ada transisi di tengah-tengah setiap periode bit.
The Transisi Midbit berfungsi sebagai mekanisme clocking dan juga sebagai data: rendah ke tinggi transisi merupakan 1, dan transisi tinggi ke rendah merupakan 0,4 Dalam diferensial Manchester, transisi Midbit hanya digunakan untuk memberikan clocking.The pengkodean 0 diwakili oleh kehadiran transisi pada awal periode bit, dan 1 diwakili oleh ketiadaan transisi di awal periode bit. Diferensial Manchester memiliki keuntungan tambahan dari menggunakan pengkodean diferensial. 
 Semua teknik biphase membutuhkan setidaknya satu transisi per bit time dan mungkin memiliki sebanyak dua transisi. Dengan demikian, tingkat modulasi maksimum adalah dua kali bahwa untuk NRZ; ini berarti bahwa bandwidth yang dibutuhkan Sejalan lebih besar.
Di sisi lain, skema biphase memiliki beberapa keunggulan:
· Sinkronisasi: Karena ada transisi diprediksi selama setiap bit waktu, penerima dapat melakukan sinkronisasi pada transisi itu. Untuk alasan ini, Kode biphase dikenal sebagai kode self-clocking.
· Tidak ada komponen dc: Kode Biphase tidak memiliki komponen dc, menghasilkan manfaat dijelaskan sebelumnya.
· Kesalahan deteksi: Tidak adanya transisi yang diharapkan dapat digunakan untuk mendeteksi kesalahan. Kebisingan pada baris harus membalikkan kedua sinyal sebelum dan sesudah transisi diharapkan menyebabkan kesalahan terdeteksi. 
 Seperti dapat dilihat dari Gambar 5.3, bandwidth untuk kode biphase cukup sempit dan tidak mengandung komponen dc. Namun, lebih lebar dari bandwidth untuk yang bertingkat kode biner. 
 Kode Biphase teknik populer untuk transmisi data. Yang lebih umum Manchester kode telah ditentukan untuk 802,3 standar IEEE (Ethernet) untuk baseband kabel koaksial dan twisted-pair LAN bus. Differential Manchester telah ditentukan untuk IEEE 802.5 token ring LAN, menggunakan terlindung twisted pasangan. Modulasi.
Modulasi Tingkat
 Ketika teknik sinyal-encoding yang digunakan, perbedaan perlu dibuat antara data rate (dinyatakan dalam bit per detik) dan laju modulasi (dinyatakan dalam baud). Data rate, atau bit rate, adalah di mana duration.The tingkat modulasi adalah tingkat di mana elemen sinyal yang dihasilkan. Pertimbangkan, misalnya, Manchester encoding. Elemen sinyal ukuran minimum adalah pulsa dari satu-setengah durasi bit interval. Untuk string semua nol biner atau semua orang biner, aliran berkelanjutan pulsa tersebut dihasilkan. Oleh karena itu tingkat modulasi maksimum untuk Manchester adalah Situasi ini digambarkan dalam Gambar 5.5, yang menunjukkan transmisi dari aliran 1s biner pada tingkat data 1 Mbps menggunakan NRZI dan Manchester. Secara umum,

Tabel 5.3 Normalisasi Tingkat Transisi Sinyal dengan Berbagai Skema Pengkodean Sinyal Digital

Dimana :

D = Tingkat modulasi, Baud

R = Kecepatan data, bps

M = jumlah elemen sinyal yang berbeda

L = Jumlah bit per elemen sinyal

Salah satu karakteristik tingkat modulasi adalah untuk menentukan rata-ratajumlah transisi yang terjadi per satuan waktu. Secara umum, ini akan tergantung padaurutan yang tepat dari bit yang ditransmisikan. Tabel 5.3 membandingkan tingkat transisi untuk berbagai teknik. Hal ini menunjukkan tingkat transisi sinyal dalam kasus aliran databergantian 1 dan 0, dan untuk aliran data yang menghasilkan tingkat modulasi minimum dan maksimum.

Teknik teknik Scrambling

Meskipun teknik biphase telah digunakan secara luas dalam aplikasi jaringan area lokal pada kecepatan data yang relatif tinggi (hingga 10 Mbps), mereka belumbanyak digunakan dalam aplikasi jarak jauh. Alasan utama untuk ini adalah bahwa merekamembutuhkan tingkat sinyal tinggi relatif terhadap semacam kecepatan data. Cara untuk mengaplikasikan dalam jarak jauh adalah sebagai berikut: Urutan yang akan menghasilkan tegangan konstantingkat di telepon diganti dengan mengisi urutan yang akan memberikan transisi yang cukup untuk jam penerima untuk mempertahankan sinkronisasi. Mengisi urutan harusdiakui oleh receiver dan diganti dengan urutan data asli. Urutan mengisi adalah panjang yang sama dengan urutan asli, sehingga tidak ada data ratepenalti. Tujuan desain untuk pendekatan ini dapat diringkas sebagai berikut:

• Tidak ada komponen DC

• Tidak ada penurunan data rate

• Kemampuan deteksi error

B = Sinyal Bipolar yang valid

V = Violation Bipolar

Gambar 5.6 Peraturan pengkodean B8ZS dan HDB3

Dua teknik yang umum digunakan dalam layanan transmisi jarak jauh;

ini diilustrasikan dalam Gambar 5.6.

Sebuah skema pengkodean yang umum digunakan di Amerika Utara dikenal sebagai bipolar dengan 8-nol substitusi (B8ZS). Skema coding didasarkan pada bipolar-AMI.We

telah melihat bahwa kelemahan dari kode AMI adalah bahwa string panjang nol mungkin

mengakibatkan hilangnya sinkronisasi. Untuk mengatasi masalah ini, pengkodean adalah

diubah dengan aturan berikut:

• Jika octet dari semua nol terjadi dan tegangan pulsa terakhir sebelum oktet ini

itu positif, maka delapan angka nol dari oktet yang dikodekan sebagai 000+-0-+

• Jika octet dari semua nol terjadi dan tegangan pulsa terakhir sebelum oktet ini

itu negatif, maka delapan angka nol dari oktet yang dikodekan sebagai 000-+0+-

Ini pasukan teknik dua pelanggaran kode (pola sinyal tidak diperbolehkan di AMI)dari kode AMI, sesuatu tidak mungkin disebabkan oleh kebisingan atau transmisi lainnyapenurunan nilai. Penerima mengenali pola dan menafsirkan oktet sebagai terdiri dari semua nol.Sebuah skema pengkodean yang umum digunakan di Eropa dan Jepang dikenal sebagaihigh-density bipolar-3 angka nol (HDB3) kode (Tabel 5.4). Seperti sebelumnya, itu didasarkan pada penggunaan AMI encoding. Dalam hal ini, skema menggantikan string dari empat nol denganurutan mengandung satu atau dua pulsa. Dalam setiap kasus, nol keempat digantidengan pelanggaran kode. Selain itu, aturan diperlukan untuk memastikan bahwa violation berturut-turut adalah dari polaritas alternatif sehingga tidak ada komponen dc adalah introduced.Thus, jika violation yang terakhir itu positif, violation ini harus negatif dan sebaliknya.

tabel 5.4 menunjukkan bahwa kondisi ini diuji untuk dengan menentukan (1) apakah jumlah pulsa sejak pelanggaran terakhir adalah genap atau ganjil dan (2) polaritas pulsa terakhir sebelum terjadinya empat angka nol.

Gambar 5.3 menunjukkan sifat-sifat spektral dari dua kode tersebut. Seperti yang terlihat,tidak memiliki komponen DC. Sebagian besar energi terkonsentrasi dalam waktu yang relatif tajamspektrum sekitar frekuensi sama dengan satu-setengah data rate. Dengan demikian, kode ini juga cocok untuk transmisi data kecepatan tinggi.

5.2 DATA DITGITAL, SINYAL ANALOG

Sekarang kita kembali pada kasus transmisi data digital menggunakan sinyal analog, transformasi ini untuk transmisi data digital melalui jaringan telepon publik. Jaringan telepon dirancang untuk menerima, switch, dan mengirimkan sinyal analog dalam rentang suara-frekuensi sekitar 300-3400 Hz. Ini tidak saat ini cocok untuk menangani sinyal digital dari lokasi pelanggan (Meskipun ini mulai berubah). Dengan demikian perangkat digital yang terpasang ke jaringan melalui modem (modulator-demodulator), yang mengubah data digital ke sinyal analog, dan sebaliknya. Untuk jaringan telepon, modem digunakan bahwa sinyal hasil di rentang suara frekuensi. teknik dasar yang sama digunakan untuk modem yang menghasilkan sinyal pada frekuensi yang lebih tinggi (misalnya, microwave). Modulasi melibatkan operasi pada satu atau lebih dari tiga karakteristik dari sinyal pembawa: amplitudo, frekuensi, dan fase. Dengan demikian, ada tiga dasar encoding atau modulasi teknik untuk mengubah data digital menjadi sinyal analog, seperti digambarkan pada Gambar 5.7: amplitudo shift keying (ASK), pergeseran frekuensi keying (FSK), dan pergeseran fasa keying (PSK). Dalam semua ini kasus, sinyal yang dihasilkan menempati bandwidth berpusat pada frekuensi pembawa.

Kunci Pergeseran Amplitudo

Di ASK, dua nilai biner diwakili oleh dua amplitudo berbeda dari frekuensi pembawa. Umumnya, salah satu amplitudo adalah nol; yaitu, satu digit biner diwakili oleh kehadiran, di amplitudo konstan, dari carrier, yang lain olehTidak adanya pembawa (Gambar 5.7a). suatu sinyal yang dikirimkan dihasilkan untuk satu kali bit adalah di mana sinyal pembawa ASK rentan terhadap perubahan gain tiba-tibadan merupakan teknik modulasi yang agak tidak efisien. Pada jalur suara-grade, itu biasanya digunakan hanya sampai 1200 bps.

Gambar 5.7 Modulasi dari Sinyal Analog ke Data Digital

ASK teknik digunakan untuk mengirimkan data digital melalui serat optik. untuk LED (Light-emitting diode) pemancar, Persamaan (5.2) berlaku. Artinya, satu elemen sinyal diwakili oleh pulsa cahaya sedangkan elemen sinyal lainnya diwakili oleh tidak adanya cahaya. pemancar Laser biasanya memiliki tetap "Bias" saat itu menyebabkan perangkat untuk memancarkan tingkat cahaya rendah. tingkat rendah ini merupakan salah satu elemen sinyal, sementara Lightwave tinggi-amplitudo merupakan elemen sinyal lain.

Kunci Pergeseran Frekuensi

Bentuk yang paling umum dari FSK biner FSK (BFSK), di mana dua nilai biner diwakili oleh dua frekuensi yang berbeda dekat frekuensi pembawa (Gambar5.7b). sinyal yang dikirimkan yang dihasilkan untuk satu kali bit adalah

di mana dan biasanya offset dari frekuensi pembawa dengan jumlah yang sama tetapi berlawanan.

Gambar 5.8 Transmisi Full-Duplex FSK pada sinyal suara

Gambar 5.8 menunjukkan contoh penggunaan BFSK untuk operasi full-duplex lebih saluran suara-grade. Angka ini adalah spesifikasi untuk seri Bell Sistem 108 modem. Ingat bahwa garis suara-grade akan melewati frekuensi di perkiraan berkisar 300-3400 Hz dan yang full duplex berarti bahwa sinyal tersebut dikirimkan dalam kedua arah pada saat yang sama. Untuk mencapai full-duplex transmisi, bandwidth ini membagi. Dalam satu arah (mengirim atau menerima), frekuensi yang digunakan untuk mewakili 1 dan 0 berpusat pada 1170 Hz, dengan pergeseran dari 100 Hz di kedua sisi. Pengaruh bergantian antara dua frekuensi adalah untuk menghasilkan sinyal yang spektrum diindikasikan sebagai daerah yang diarsir di sebelah kiri pada Gambar 5.8. Demikian pula, untuk arah lain (Menerima atau mengirimkan) modem menggunakan frekuensi bergeser 100 Hz untuk setiap sisi dari pusat frekuensi 2125 Hz. Sinyal ini ditunjukkan oleh daerah yang diarsir di sebelah kanan pada Gambar 5.8. Perhatikan bahwa ada sedikit tumpang tindih dan interferensi sehingga sedikit.

BFSK kurang rentan terhadap kesalahan daripada ASK. Pada jalur suara-grade, itu biasanya digunakan hingga 1200 bps. Hal ini juga sering digunakan untuk frekuensi tinggi (3 sampai 30 MHz) transmisi radio. Hal ini juga dapat digunakan pada frekuensi yang lebih tinggi di daerah setempat jaringan yang menggunakan kabel koaksial.

Sebuah sinyal yang lebih banyak bandwidth efisien, tetapi juga lebih rentan terhadap kesalahan, adalah beberapa FSK (MFSK), di mana lebih dari dua frekuensi yang digunakan. Pada kasus ini setiap elemen sinyal mewakili lebih dari satu bit. Sinyal MFSK ditransmisikan untuk satu sinyal waktu elemen dapat didefinisikan sebagai berikut:

MFSK Si(t) = A cos2fit, 1 < i < M

Dimana

Fi = fc + (2i – 1 – M)fd

Fc = frekuensi pembawa

Fd = Perbedaan frekuensi

M = Jumlah perbedaan elemen sinyal

L = Jumlah bit per elemen sinyal

Untuk mencocokkan data rate dari input stream bit, setiap elemen sinyal output diadakan untuk jangka waktu detik, di mana T adalah periode bit (data). Dengan demikian, salah satu elemen sinyal, yang merupakan nada konstan frekuensi, mengkodekan L bit. Total bandwidth yang dibutuhkan adalah Hal ini dapat menunjukkan bahwa pemisahan frekuensi minimum yang diperlukan adalah Oleh karena itu, modulator membutuhkan bandwidth Wd = 2Mfd = M / Ts.

Kunci Pergeseran Fasa

Dalam PSK, fase dari sinyal pembawa digeser untuk merepresentasikan data.Dua Tingkat PSK Skema sederhana menggunakan dua tahap untuk mewakili duadigit biner (Gambar 5.7c) dan dikenal sebagai fase biner shift keying. yang dihasilkansinyal yang dikirimkan untuk satu kali bit adalah

Karena pergeseran fasa 180 ° setara dengan membalik gelombang sinus atau mengalikannya dengan ekspresi paling kanan dalam Persamaan (5.5) dapat digunakan.

Gambar 5.10 Differential Phase-Shift Keying (DPSK)

mengarah ke formulasi yang sesuai. Jika kita memiliki aliran bit, dan kita mendefinisikan d (t) sebagai fungsi diskrit yang mengambil nilai waktu satu bit jika sesuai bit dalam aliran bit adalah 1 dan nilai untuk satu kali bit jika bit yang sesuai dalam aliran bit adalah 0, maka kita dapat menentukan sinyal ditransmisikan sebagai

Alternatif bentuk dua tingkat PSK adalah diferensial PSK (DPSK). Gambar 5.10 menunjukkan contoh. Dalam skema ini, biner 0 diwakili dengan mengirimkan ledakan sinyal dari fase sama dengan sinyal sebelumnya meledak sent.A biner 1 diwakili dengan mengirimkan ledakan sinyal fase berlawanan dengan sebelumnya diferensial jangka one.This mengacu fakta bahwa pergeseran fasa dengan mengacu pada bit sebelumnya ditransmisikan lebih dari beberapa sinyal referensi konstan. Dalam pengkodean diferensial, informasi yang ditransmisikan diwakili dalam hal perubahan antara simbol-simbol data yang berurutan daripada elemen sinyal itu sendiri. DPSK menghindari kebutuhan untuk akurat fase osilator lokal pada penerima yang cocok dengan transmitter. As Selama fase sebelumnya diterima dengan benar, referensi fase akurat. Empat-Level PSK Lebih efisien penggunaan bandwidth dapat dicapai jika setiap elemen sinyal mewakili lebih dari satu bit. Misalnya, alih-alih pergeseran fase 180 °, sebagaimana diizinkan dalam BPSK, teknik pengkodean umum, dikenal sebagai quadrature pergeseran fasa keying (QPSK), menggunakan pergeseran fase dipisahkan dengan kelipatan π/2 (90°).

Dengan demikian setiap elemen sinyal mewakili dua bit daripada satu.

Gambar 5.11 Modulator QPSK dan OQPSK

Gambar 5.11 menunjukkan skema modulasi QPSK secara umum. Input adalah aliran biner digit dengan data rate dari mana lebar setiap bit. Aliran ini diubah menjadi dua aliran bit yang terpisah dari R / 2 bps masing-masing, oleh mengambil bit alternatif untuk dua aliran. Dua aliran data yang disebut sebagai I (di-fase) dan Q (fase quadrature) stream. Dalam diagram, atas aliran dimodulasi pada pembawa frekuensi dengan mengalikan aliran bit dengan pembawa. Untuk kenyamanan struktur modulator kami peta biner 1 untuk dan biner 0 Dengan demikian, biner 1 yang diwakili oleh versi skala dari carrier gelombang dan biner 0 diwakili oleh versi skala negatif dari carrier gelombang, baik pada amplitudo konstan. gelombang pembawa yang sama ini digeser oleh 90 ° dan digunakan untuk modulasi aliran biner yang lebih rendah. Dua sinyal termodulasi adalah kemudian ditambahkan bersama-sama dan ditransmisikan. Sinyal yang ditransmisikan dapat dinyatakan sebagai berikut:

Gambar 5.12 menunjukkan contoh QPSK coding. Masing-masing dua termodulasi stream adalah sinyal BPSK pada setengah data rate dari aliran bit asli. Dengan demikian, sinyal gabungan memiliki tingkat simbol yang setengah tingkat bit masukan. Perhatikan bahwa dari satu waktu simbol untuk, perubahan fase berikutnya dari sebanyak 180 ° mungkin. Gambar 5.11 juga menunjukkan variasi QPSK dikenal sebagai diimbangi QPSK (OQPSK), atau orthogonal QPSK. Perbedaannya adalah bahwa penundaan satu waktu bit diperkenalkan di aliran Q, sehingga sinyal berikut:

Karena OQPSK berbeda dari QPSK hanya oleh keterlambatan dalam aliran Q, yang karakteristik spektral dan kinerja kesalahan bit adalah sama dengan QPSK.

Gambar 5.12 Contoh gelombang QPSK dan OPSK

Dari Gambar 5.12, kita dapat mengamati bahwa hanya satu dari dua bit pada pasangan dapat mengubah

menandatangani setiap saat dan dengan demikian perubahan fase dalam sinyal gabungan tidak pernah melebihi 90 °(π/2). Ini bisa menjadi keuntungan karena keterbatasan fisik pada modulator fasa membuat pergeseran fase besar pada tingkat transisi tinggi sulit untuk melakukan. OQPSK juga memberikan kinerja yang unggul ketika saluran transmisi (termasuk pemancar dan penerima) memiliki komponen nonlinear signifikan. Pengaruh nonlinearities adalah penyebaran bandwidth sinyal, yang dapat mengakibatkan gangguan saluran berdekatan. Hal ini lebih mudah untuk mengontrol ini menyebar jika perubahan fase yang lebih kecil, makakeuntungan dari OQPSK lebih QPSK.

Multilevel PSK Penggunaan beberapa tingkatan dapat diperpanjang di luar taking bit dua sekaligus. Hal ini dimungkinkan untuk mengirimkan bit tiga pada waktu menggunakan delapan fase yang berbeda sudut. Selanjutnya, masing-masing sudut dapat memiliki lebih dari satu amplitudo. Misalnya, standar 9600 bps modem menggunakan 12 sudut fase, empat di antaranya memiliki dua nilai amplitudo, untuk total 16 elemen sinyal yang berbeda. Contoh terakhir ini menunjukkan dengan sangat baik perbedaan antara data rate R (Dalam bps) dan tingkat modulasi D (di baud) dari sinyal. Mari kita berasumsi bahwa ini Skema sedang digunakan dengan input digital di mana setiap bit diwakili oleh tegangan pulsa konstan, satu tingkat untuk biner satu dan satu tingkat nol biner. Itu Data rate Namun, sinyal dikodekan mengandung bit dalam setiap elemen sinyal menggunakan kombinasi yang berbeda dari amplitudo dan fase. Itu Tingkat modulasi dapat dilihat menjadi R / 4, karena setiap perubahan elemen sinyal berkomunikasi empat bit. Sehingga kecepatan garis sinyal adalah 2400 baud, tetapi data rate 9600 bps. Ini adalah alasan bahwa harga sedikit lebih tinggi dapat dicapai lebih dari suara-grade baris dengan menggunakan skema modulasi yang lebih kompleks.

performance

Dalam melihat kinerja berbagai skema modulasi digital-to-analog,Parameter pertama yang menarik adalah bandwidth dari signal.This termodulasi tergantung pada berbagai faktor, termasuk definisi bandwidth yang digunakan dan teknik filtering yang digunakan untuk membuat sinyal bandpass. Kami akan menggunakan beberapa hasil langsung dari [COUC01].

Bentuk transmisi bandwidth untuk ASK

di mana R adalah bit rate dan r berhubungan dengan teknik dimana sinyal disaring untuk membangun bandwidth untuk transmisi; biasanya demikian bandwidth secara langsung berkaitan dengan bit rate. Rumus sebelumnya juga berlaku untuk PSK dan, di bawah asumsi tertentu, FSK. Dengan multilevel PSK (MPSK), perbaikan yang signifikan dalam bandwidth yang dapat dicapai. Secara umum,

di mana L adalah jumlah bit dikodekan per elemen sinyal dan M adalah jumlah elemen sinyal yang berbeda. Untuk bertingkat FSK (MFSK), kita memiliki

Tabel 5.5 menunjukkan rasio data rate, R, dengan bandwidth transmisi untuk berbagai skema. Rasio ini juga disebut sebagai efisiensi bandwidth. Seperti namanya menunjukkan, parameter ini mengukur efisiensi dengan yang bandwidth yang dapat digunakan untuk mengirimkan data. Keuntungan dari metode signaling multilevel sekarang menjadi jelas.Tentu saja, pembahasan sebelumnya mengacu pada spektrum sinyal inputke saluran komunikasi. Tidak ada yang belum mengatakan kinerja di hadapan kebisingan. Gambar 5.4 merangkum beberapa hasil berdasarkan asumsi yang wajarmengenai sistem transmisi [COUC01]. Berikut bit error rate diplot sebagai Fungsi dari rasio yang ditetapkan dalam Bab 3. Tentu saja, seperti yang rasio meningkat, tingkat kesalahan bit tetes. Selanjutnya, DPSK dan BPSK sekitar 3 dB unggul ASK dan BFSK. Gambar 5.13 menunjukkan informasi yang sama untuk berbagai tingkat M untuk MFSK dan MPSK. Ada perbedaan penting. Untuk MFSK, probabilitas kesalahan untuk diberikan nilai penurunan sebagai M meningkat, sedangkan sebaliknya adalah benar untuk MPSK. Di sisi lain, membandingkan Persamaan (5.10) dan (5.11), efisiensi bandwidth yang dari MFSK menurun sebagai M meningkat, sedangkan sebaliknya adalah benar dari MPSK.Thus,

Tabel 5.5 Efesiesnsi Bandwidth (R/Bt) untuk skema pengkodean digital ke analog

Ada tradeoff antara efisiensi bandwidth dan kinerja error: peningkatan hasil efisiensi bandwidth dalam peningkatan probabilitas kesalahan. Faktanya bahwa pengorbanan ini bergerak dalam arah berlawanan sehubungan dengan jumlah tingkat M untuk MFSK dan MPSK dapat diturunkan dari persamaan. Lihat [SKLA01] untuk perawatan penuh.

Gambar 5.13 Teori Bit Error Rate untuk Multilevel FSK dan PSK

Ada kasus perdagangan antara bandwidth dan kinerja kesalahan, peningkatan hasil efisiensi bandwidth dalam peningkatan probabilitas kesalahan. fakta M dari MFSK dan MPSK dapat diturunkan dari persamaan yang mendasarinya. diskusi tentang alasan untuk perbedaan ini adalah di luar cakupan buku ini.

Sebagai contoh sebelumnya menunjukkan, ASK dan FSK pameran efisiensi bandwidth yang sama, PSK lebih baik, dan perbaikan yang lebih besar dapat dicapai dengan sinyal bertingkat.

Adalah berguna untuk membandingkan kebutuhan bandwidth ini dengan orang-orang untuk sinyal digital. pendekatan yang baik adalah

= 0.5 (1 + r) D

Di mana D adalah tingkat modulasi. untuk NRZ, D = R, dan kami memiliki

=

Sinyal digital ini adalah perkiraan yang sama, dalam hal efisiensi bandwidth, seperti ASK, FSK, dan PSK. keuntungan yang signifikan untuk signaling analog terlihat dengan teknik mutilevel.

Quadrature amplitude modulation (QAM) adalah teknik pensinyalan analog populer digunakan bahwa ini digunakan dalam asymmetric digital subscriber line (ADSL). teknik modulasi ini kombinasi dari ASK dan PSK. QAM juga dapat dianggap sebagai perpanjangan logis dari QPSK. QAM mengambil keuntungan dari frekuensi carier yang sama, dengan menggunakan dua salinan dari frekuensi carirer. satu bergeser oleh 90 terhubungkan menghargai orang lain, untuk QAM, setiap carier adalah ASK termodulasi. Dua sinyal independen simulataneously ditransmisikan melalui media yang sama. Pada penerima, dua sinyal termodulasi dan hasil dikombinasikan untuk menghasilkan input biner asli.

Input adalah aliran biner digit tiba pada tingkat bps R. Aliran ini diubah menjadi dua aliran bit yang terpisah dari R / 2 bps masing-masing, dengan mengambil bit alternatif untuk dua aliran. di coba bermain pembawa aliran bit. Dengan demikian, nol biner diwakili oleh abscene dari gelombang pembawa dan satu biner diwakili oleh kehadiran gelombang pembawa pada amplitudo konstan. gelombang pembawa yang sama bergeser oleh 90 dan digunakan untuk ASK modulasi aliran biner yang lebih rendah. Dua sinyal termodulasi ini kemudian ditambahkan bersama-sama dan ditransmisikan. Sinyal yang ditransmisikan dapat sebagai berikut:

QAM s(t) = (t)cos 2πt + (t)sin 2πt

jika dua tingkat ASK yang digunakan, maka masing-masing dua aliran dapat di salah satu dari dua negara dan aliran gabungan dapat di salah satu dari 4 = 2 × 2 negara. Ini pada dasarnya adalah QPSK. Jika empat tingkat ASK yang digunakan, maka aliran gabungan dapat di salah satu dari 16 = 4 × 4 negara. Sistem menggunakan 64 dan bahkan 256 negara telah imlemented. Yang lebih besar dari jumlah negara, semakin tinggi tingkat data yang mungkin dalam bandwidth yang diberikan. Tentu saja, seperti yang dibahas sebelumnya, semakin besar jumlah negara, semakin tinggi tingkat kesalahan potensial karena kebisingan dan redaman.

Dalam bagian ini kita memeriksa proses transformasi data analog menjadi sinyal. Sebenarnya, di mungkin lebih tepat untuk menyebut ini sebagai proses konversi data analog telah dikonversi menjadi data digital, beberapa hal bisa terjadi.

Tiga yang paling umum berikut:

1. Data digital dapat ditransmisikan menggunakan NRZ-L. Dalam hal ini, kita sebenarnya telah pergi langsung dari data analog ke sinyal digital.

2. Data digital dapat dikodekan sebagai digital menggunakan kode selain NRZ-L. Jadi langkah tambahan diperlukan

3. Data digital dapat dikonversi menjadi sinyal analog, menggunakan salah satu teknik modulasi.

Terakhir ini, tampaknya penasaran, prosedur diilustrasikan pada Gambar 5.15, yang menunjukkan data suara yang didigitalkan dan kemudian dikonversi ke analog ASK sinyal. Hal ini memungkinkan transmisi digital dalam adegan didefinisikan dalam Bab 3. Suara data, karena mereka telah didigitalkan dapat diperlakukan sebagai data digital, meskipun persyaratan dikirimkan mendikte bahwa sinyal analog digunakan.

Perangkat yang digunakan untuk mengkonversi data analog menjadi digital dari untuk transmisi, dan kemudian memulihkan data analog asli dari digital, dikenal sebagai codec. Pada bagian ini kita memeriksa dua menggunakan teknik utama dalam codec, modulasi kode pulsa dan modulasi delta. Bagian ini ditutup dengan diskusi tentang kinerja komparatif.

di bagian ini kita melihat teknik utama untuk modulasi menggunakan analogData: amplitude modulation (AM), frekuensi modulasi (FM), dan modulasi fase(PM). Sebagai sebelumnya, tiga karakteristik dasar dari sinyal yang digunakan untuk modulasi.

Modulasi Amplitudo

Modulasi amplitudo (AM) adalah bentuk sederhana dari modulasi dan digambarkan dalam Gambar 5.22. Secara matematis, proses dapat dinyatakan sebagai

di mana pembawa dan x (t) adalah sinyal input (membawa data), baik dinormalisasi dengan amplitudo kesatuan. Parameter yang dikenal sebagai indeks modulasi, adalahrasio amplitudo sinyal input untuk carrier. Sesuai dengan kaminotasi sebelumnya, sinyal input The "1" di Persamaan (5.12)adalah komponen dc yang mencegah hilangnya informasi, seperti yang dijelaskan selanjutnya. IniSkema ini juga dikenal sebagai pembawa ditransmisikan sideband ganda (DSBTC).

Dari Persamaan (5.12) dan Gambar 5.22, dapat dilihat bahwa AM melibatkan perkalian dari sinyal input oleh operator. Sampul sinyal yang dihasilkan adalah [1 + nax(t)] dan, selama sampul adalah reproduksi yang tepat dari sinyal asli. Jika sampul akan menyeberangi sumbu waktu dan informasi yang hilang. Ini adalah pelajaran untuk melihat spektrum contoh AM signal.An ditampilkan pada Gambar 5.23. Spektrum ini terdiri dari pembawa asli ditambah spektrum sinyal input diterjemahkan ke Bagian dari spektrum untuk adalah atas sideband, dan bagian dari spektrum adalah sideband rendah. Keduanya atas dan sidebands rendah adalah replika dari spektrum asli M (f), dengan sideband rendah frekuensi makhluk terbalik. Sebagai contoh, mempertimbangkan sinyal suara dengan bandwidth yang memanjang 300-3000 Hz yang termodulasi pada 60-kHz pembawa. sinyal yang dihasilkan berisi sideband atas 60,3-63 kHz, lebih rendah sideband dari 57-59,7 kHz, dan pembawa 60-kHz. Hubungan penting adalah

Gambar 5.22 Modulasi Amplitudo

Gambar 5.23 Spektrum sinyal AM

di mana Pt adalah total daya yang ditransmisikan pada s (t) danPe adalah daya transmisi carrier. W ingin sebesar mungkin sehingga sebagian besar kekuatan sinyal yang digunakan untuk membawa informasi. Namun, harus tetap di bawah 1.

Ini harus jelas bahwa s (t) mengandung komponen yang tidak perlu, karena masing-masing sidebands mengandung spektrum lengkap m (t). Varian populer AM, dikenal sebagai satu sideband (SSB), mengambil keuntungan dari fakta ini dengan mengirimkan hanya satu dari sidebands, menghilangkan sideband lain dan operator. Keuntungan utama dari pendekatan ini adalah sebagai berikut:

• Hanya setengah bandwidth diperlukan, yaitu, di mana B adalah bandwidth

dari sinyal asli. Untuk DSBTC, BT = 2B.

• Kurang daya yang dibutuhkan karena tidak ada daya yang digunakan untuk mengirimkan carrier atau sideband lainnya. Varian lain adalah sideband ganda pembawa ditekan (DSBSC), yang menyaring frekuensi pembawa dan mengirimkan kedua sidebands.Ini menghemat beberapa kekuatan tetapi menggunakan bandwidth sebanyak DSBTC.

Kerugian menekan pembawa adalah bahwa operator dapat digunakan untuk tujuan sinkronisasi. Misalnya, bahwa sinyal analog yang asli adalah ASK bentuk gelombang pengkodean data digital. penerima perlu mengetahui titik awal setiap waktu bit untuk menafsirkan data dengan benar. Sebuah pembawa konstan memberikan mekanisme clocking dimana untuk waktu kedatangan bit. Pendekatan kompromi vestigial sideband (VSB), yang menggunakan satu sideband dan pembawa pengurangan daya.

Modulasi Angel

Frekuensi modulasi (FM) dan modulasi fase (PM) adalah hal khusus dari sudut

modulasi. Sinyal termodulasi dinyatakan sebagai

Untuk modulasi fase, fase sebanding dengan sinyal modulasi :

di mana indeks modulasi fase.

Untuk modulasi frekuensi, turunan dari fase sebanding dengan

modulasi sinyal:

di mana indeks modulasi frekuensi dan Ф(t) merupakan turunan dari Ф(t).

Bagi mereka yang ingin penjelasan matematika lebih rinci dari sebelumnya, simak berikut ini. Dalam PM, deviasi fasa sesaat ini sebanding dengan m (t). Karena frekuensi dapat didefinisikan sebagai tingkat perubahan dari fase sinyal, frekuensi sesaat dari s (t) adalah

dan seketika deviasi frekuensi dari frekuensi pembawa adalah Ф (t) yang di FM sebanding dengan m (t).

Gambar 5.24 menggambarkan amplitudo, fase, dan modulasi frekuensi dengan sinus gelombang. Bentuk sinyal FM dan PM yang sangat mirip. Memang, tidak mungkin untuk membedakan mereka tanpa pengetahuan tentang fungsi modulasi.

Puncak penyimpangan ΔF dapat dilihat untuk menjadi

Dimana Am adalah nilai maksimum dari m(t). Dengan demikian semakin besar m(t) maka ΔF juga akan meningkat, yang secara intuitif, harus meningkatkan bandwidth ditransmisikan.BT Namun, seperti harus jelas dari Gambar 5.24, ini tidak akan meningkatkan rata-rata tingkat kekuatan sinyal FM, yang ini jelas berbeda dari AM, di mana tingkat modulasi mempengaruhi kekuatan dalam sinyal AM tetapi tidak mempengaruhi bandwidth.

Contoh 5.5 Menurunkan persamaan untuk s(t) jika sinyal fase-modulasi diasumsikan bahwa ini dapat dilihat langsung menjadi

Deviasi fase sesaat dari sinyal pembawa adalah yang sudut fase dari sinyal bervariasi dari nilai unmodulated di sebuah sinusoidal sederhana fashion, dengan deviasi fase puncak sama dengan np.

Persamaan sebelumnya dapat diperluas dengan menggunakan trigonometri Bessel identitas:

Dimana Jn(np) adalah fungsi nth-order Bessel jenis yang pertama, menggunakan

Bisa juga ditulis seperti di bawah ini

Sinyal yang dihasilkan memiliki komponen pada frekuensi pembawa asli ditambah satu setsidebands dipindahkan dari semua kelipatan yang mungkin untuk permintaan tingkat tinggi dengan cepat.

Gambar 5.24 Amplitudo, Fase, dan Modulasi Frekuensi pembawa gelombang sinus oleh sinyal gelombang sinus

Contoh 5.6 Turunkan persamaan untuk s (t) jika adalah modulasi frekuensi

sinyal Bentuk dipilih untuk memdahkan. Kita punya

Jadi

Sesaat deviasi frekuensi dari sinyal pembawa adalah -nf sin 2πf mt Frekuensi sinyal bervariasi dari nilai unmodulated di sebuahsederhana busana sinusoidal, dengan deviasi puncak frekuensi sama dengan radian /kedua.

Persamaan untuk sinyal FM memiliki bentuk identik sebagai untuk sinyal PM, dengan ΔFlfm diganti untuk np Jadi ekspansi Bessel adalah sama.

Seperti AM, baik FM dan hasilnya PM dalam sinyal yang bandwidth yang berpusat di Namun, kita dapat sekarang melihat bahwa besarnya bandwidth yang sangat berbeda. modulasi amplitudo adalah proses linear dan menghasilkan frekuensi yang jumlah dan perbedaan dari sinyal pembawa dan komponen dari sinyal modulasi. Oleh karena itu, untuk AM,

Br = 2B

Namun, modulasi sudut termasuk jangka bentuk yang nonlinier dan akan menghasilkan berbagai frekuensi. Pada dasarnya, untuk modulasi sebuah sinusoid frekuensi s (t) akan mengandung komponen di fc + fm’fc + 2fm’ dan seterusnya. Dalam kasus yang paling umum, bandwidth tak terbatas diperlukan untuk mengirimkan sebuah FM atau PM sinyal. Sebagai masalah praktis, aturan yang sangat praktis yang baik, yang dikenal sebagai Aturan Carson [COUC01], adalah

Br = 2(β + 1)B

Dimana

Kita bisa menulis ulang rumus untuk FM menjadi :

Br = 2∆F + 2B

Jadi, baik FM dan PM membutuhkan bandwidth lebih besar dari AM


-- Download Tugas Rangkuman Komdat Chapter 5 as PDF --



  • 0

Rangkuman Komunikasi Data

Category : Uncategorized

Muhammad Iqbal Adriansyah – 15160143

Vania Virginia – 15160152

Ainun Mulyana – 15160168

Lutfiana Syahril Iqbal – 15160170

15 Tel 5

Semua bentuk informasi yang dibahas dalam buku ini (suara, data, gambar, video) dapat direpresentasikan oleh sinyal elektromagnetik. Tergantung pada media transmisi dan komunikasi lingkungan, baik sinyal analog atau digital dapat digunakan untuk menyampaikan informasi.

Setiap sinyal elektromagnetik, analog atau digital, terdiri dari angka konstituen frequencies.A parameter kunci yang menjadi ciri khas sinyal bandwidth, yang merupakan lebar rentang frekuensi yang terdiri sinyal. Secara umum, semakin besar bandwidth sinyal, semakin besar yang kapasitas informasi pembawa.

Masalah utama dalam merancang fasilitas komunikasi adalah gangguan transmisi. Gangguan yang paling signifikan adalah redaman, atenuasi distorsi, delay distorsi, dan berbagai jenis suara. Berbagai bentuk kebisingan termasuk kebisingan termal, intermodulation noise, crosstalk, dan dorongan suara. Untuk sinyal analog, transmisi gangguan memperkenalkan efek random yang menurunkan kualitas menerima informasi dan dapat mempengaruhi kejelasan. Untuk sinyal digital, gangguan transmisi dapat menyebabkan kesalahan bit pada penerima.

Perancang fasilitas komunikasi harus berurusan dengan empat faktor: bandwidth dari sinyal, data rate yang digunakan untuk digital informasi, jumlah suara dan gangguan lainnya, dan tingkat dari tingkat kesalahan yang dapat diterima. bandwidth dibatasi oleh media transmisi dan keinginan untuk menghindari gangguan dengan lainnya sinyal terdekat. Karena bandwidth adalah sumber daya yang langka, kami ingin untuk memaksimalkan data rate yang dicapai dalam bandwidth yang diberikan. Itu data rate dibatasi oleh bandwidth, kehadiran gangguan, dan tingkat kesalahan yang dapat diterima.

Transmission dapat diklasifikasikan sebagai dipandu atau terarah. Dalam kedua kasus, komunikasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Dengan media dipandu, yang Gelombang dipandu sepanjang jalur fisik; contoh media dipandu twisted pair, kabel koaksial, dan serat optik. Media terarah, juga disebut nirkabel, menyediakan berarti untuk transmisi gelombang elektromagnetik tetapi tidak membimbing mereka; contoh adalah propagasi melalui udara, vakum, dan air laut.

Sebuah media transmisi dipandu titik ke titik jika memberikan link langsung antara dua perangkat dan mereka hanya dua perangkat berbagi media. Di sebuah multipoint konfigurasi dipandu, lebih dari dua perangkat berbagi media yang sama. Sebuah transmisi mungkin simplex, half duplex, atau full duplex. Pada transmisi simplex, sinyal tersebut dikirimkan hanya dalam satu arah; salah satu stasiun pemancar dan yang lain adalah penerima. Dalam operasi half-duplex, kedua stasiun dapat mengirimkan, tapi hanya satu per satu. Dalam operasi full-duplex, kedua stasiun dapat mengirimkan secara bersamaan. Di kasus terakhir, media yang membawa sinyal di kedua arah pada saat yang sama.

Periode (T) dari sinyal, yang merupakan jumlah waktu yang diperlukan untuk satu pengulangan; Oleh karena itu, Tahap adalah ukuran dari posisi relatif dalam waktu dalam satu periode sinyal, seperti yang diilustrasikan selanjutnya. Lebih formal, untuk sinyal periodik f (t), fase adalah pecahan bagian t / T dari periode T melalui t telah relatif terhadap asal sewenang-wenang maju.

Gambar 3.3 menunjukkan efek dari berbagai masing-masing tiga parameter. Pada bagian (a) dari Angka, frekuensi adalah 1 Hz; sehingga periode kedua. Bagian (b) memiliki sama frekuensi dan fase tetapi amplitudo puncak 0,5. Pada bagian (c) kita harus yang setara dengan Akhirnya, bagian (d) menunjukkan efek dari pergeseran fase radian, yang 45 derajat 12p radian = 360 ° = 1 period2

Analog dan Digital Transmission Kedua sinyal analog dan digital dapat ditransmisikan pada transmisi yang sesuai media. Cara sinyal-sinyal ini diperlakukan merupakan fungsi dari sistem transmisi. Tabel 3.1 merangkum metode transmisi data. transmisi analog adalah sarana transmisi sinyal analog tanpa memperhatikan konten mereka; sinyal dapat mewakili data analog (misalnya, suara) atau data digital (misalnya, data biner yang melewati modem). Dalam kedua kasus, sinyal analog akan menjadi lemah (Menipiskan) setelah jarak tertentu. Untuk mencapai jarak yang lebih jauh, analog sistem transmisi termasuk amplifier yang meningkatkan energi dalam sinyal. Sayangnya, amplifier juga meningkatkan komponen kebisingan. dengan amplifier mengalir untuk mencapai jarak jauh, sinyal menjadi lebih dan lebih terdistor

Untuk data analog, seperti suara, sedikit distorsi dapat ditoleransi dan Data tetap dimengerti. Namun, untuk data digital, mengalir amplifier akan memperkenalkan kesalahan. transmisi digital, kontras, mengasumsikan konten biner ke sinyal. SEBUAH sinyal digital dapat ditransmisikan hanya jarak yang terbatas sebelum atenuasi, kebisingan, dan gangguan lainnya membahayakan integritas data. Untuk mencapai jarak yang lebih besar, repeater digunakan. Sebuah repeater menerima sinyal digital, pulih pola 1 dan 0, dan mentransmisikan sinyal baru. Jadi atenuasi diatasi. Teknik yang sama dapat digunakan dengan sinyal analog jika diasumsikan bahwa Sinyal membawa data digital. Pada poin tepat spasi, sistem transmisi memiliki repeater daripada amplifier. repeater pulih data digital dari sinyal analog dan menghasilkan, sinyal analog bersih baru. Jadi kebisingan tidak kumulatif.

Teknologi digital: Munculnya integrasi skala besar (LSI) dan integrasi (VLSI) teknologi yang sangat-berskala telah menyebabkan penurunan berkelanjutan dalam biaya dan ukuran sirkuit digital. peralatan analog belum menunjukkan penurunan serupa.

Integritas data: Dengan menggunakan repeater daripada amplifier, efek kebisingan dan gangguan sinyal lainnya tidak kumulatif. Jadi adalah mungkin untuk mengirimkan jarak Data lebih lama dan lebih garis kualitas rendah dengan cara digital sambil mempertahankan integritas data.

Kapasitas utilisasi: Hal ini telah menjadi ekonomis untuk membangun link transmisi bandwidth yang sangat tinggi, termasuk saluran satelit dan serat optik. Tinggi tingkat multiplexing diperlukan untuk memanfaatkan kapasitas tersebut secara efektif, dan ini lebih mudah dan murah dicapai dengan digital (pembagian waktu) daripada analog (pembagian frekuensi) teknik. Hal ini dibahas dalam Bab 8.

Keamanan dan privasi: Enkripsi teknik dapat segera diterapkan ke digitaldata dan data analog yang telah didigitalkan.

Integrasi: Dengan memperlakukan baik data digital analog dan digital, semua sinyal memiliki bentuk yang sama dan dapat diperlakukan sama. Sehingga skala ekonomi dan kenyamanan dapat dicapai dengan suara mengintegrasikan, video, dan data digital.

Kita telah melihat bahwa ada berbagai gangguan yang mendistorsi atau rusak sinyal. Untuk data digital, pertanyaan yang kemudian muncul adalah sejauh mana gangguan ini membatasi data rate yang dapat dicapai. Maksimum tingkat di mana data dapat ditransmisikan melalui jalur komunikasi tertentu, atau saluran, dalam kondisi tertentu, adalah disebut sebagai kapasitas saluran. Ada empat konsep di sini bahwa kita berusaha untuk berhubungan satu sama lain.

Data rate: Tingkat, dalam bit per detik (bps), di mana data dapat dikomunikasikan

Bandwidth: Bandwidth dari sinyal ditransmisikan sebagai dibatasi oleh pemancar dan sifat dari media transmisi, dinyatakan dalam siklus per kedua, atau Hertz

Kebisingan: Tingkat rata-rata kebisingan atas jalur komunikasi

Error rate: Tingkat di mana kesalahan terjadi, di mana kesalahan adalah penerimaan dari 1 saat 0 ditransmisikan atau penerimaan dari 0 saat 1 ditransmisikan Masalah yang kita menangani adalah ini: Fasilitas Komunikasi adalah mahal dan, secara umum, semakin besar bandwidth fasilitas, semakin besar biaya. Selanjutnya, semua saluran transmisi kepentingan praktis dari bandwidth terbatas


-- Download Rangkuman Komunikasi Data as PDF --




Fatal error: Call to undefined function weblizar_navigation() in /home/sloki/user/k8474287/sites/suyatno.dosen.akademitelkom.ac.id/www/wp-content/themes/enigma-parallax/category.php on line 23