Chapter 3 Data Transmission

Chapter 3Data TransmissionKONSEP DAN TERMINOLOGITERMINOLOGI TRANSMISITransmitterReceiverMediumGuided medium kabelContoh, kabel koaksial, twisted pair, serat optikUnguided medium nirkabelContoh, udara, ruang hampa udara dan airContDirect linkTidak ada alat perantara / langsungPoint-to-pointDirect link Hanya 2 device yang berbagi linkMulti-pointLebih dari dua device yang berbagi link

ContSimplexSinyal ditransmisikan satu arah TelevisiHalf duplexSinyal ditransmisikan dua arah, tapi hanya satu transmisis pada satu waktu, contoh police radioFull duplexSinyal ditransmisikan dua arah, dan dapat dilakukan pada satu waktu secara bersamaan, contoh telephoneFrequency, Spectrum and BandwidthTransmisi pengiriman sinyalSinyal fungsi waktu / frekwensiKonsep domain waktuSinyal AnalogTidak ada sinyal yang terputus.percakapanSinyal DigitalMempertahankan level konstan pada beberapa waktu, dan berubah ke level konstan lainnya.Biner 1 dan 0Sinyal PeriodikPola sinyal yang sama berulang sepanjang waktuSinyal AperiodicPola sinyal tidak berulang speanjang waktuAnalogue & Digital Signals

PeriodicSignals

Gelombang SinusTiga ParameterPeak Amplitude (A) amplitudo tertinggimaximum strength of signalvoltsFrequency (f)Rate of change of signalHertz (Hz) or cycles per secondPeriod = time for one repetition (T)T = 1/fPhase ()Relative position in timeVarying Sine Wavess(t) = A sin(2ft +)

WavelengthJarak satu siklus tunggalJarak antara dua titik dari fase yang bersesuaian dari dua putaran yang berurutan.Simbol Diasumsikan, sinyal bergerak dengan kecepatan v, maka hubungan pajang gelombang dengan periode adalah: = vTf = vUntuk kasus v =c, maka kecepatan cahaya dalam ruangbebas = 3*108 ms-1Frequency Domain ConceptsSinyal dibentuk dari banyak frekuensiKomponennya adalah gelombang sinusAddition of FrequencyComponents(T=1/f)

Gel. Sinus, frekuensi fGel. Sinus, frekuensi 3fGabungan a dan bSpectrum & BandwidthSpectrumRentang frekuensi dimana spektrum beradaAbsolute bandwidthLebar spectrumEffective bandwidthbandwidthDC ComponentKomponen frekeunsi nol = arud DCSignal with DC Component

Analog and Digital Data TransmissionData Entitas yang menyampaikan informasiSignalsRepresentase data electric atau electromagneticTransmissionKomunikasi data melalui perambatan dan pemrosesan sinyalAnalog and Digital DataAnalogMenerima nilai yang kontiyu pada beberapa intervalContoh, suara, video, suhu, tekanan.DigitalMenerima nilai diskritContoh teks, bilangan bulat, dllData analogContoh AUDIO

Analog and Digital SignalsDalam komunikasi, data disebarkanAnalogGelombang elektromagnetik yang selalu bervariasimediawire, fiber optic, spaceSpeech bandwidth 100Hz to 7kHzTelephone bandwidth 300Hz to 3400HzVideo bandwidth 4MHzDigitalUse two DC componentsBit 0 & bit 1Advantages & Disadvantages of DigitalLebih murahTidak rentan dengan noiseMemiliki atenuasi lebih besarKekurangan dari kekuatan sinyal atenuasiPulsa membulat dan menjadi lebih kecilMenyebabkan kehilangan informasiAttenuation of Digital Signals

Components of SpeechFrequency range (of hearing) 20Hz-20kHzSpeech 100Hz-7kHzLebih mudah dikonversi menjadi sinyal electromagnetic untuk transmisiFrekuensi suara dengan beragam volume dikonversi menjadi frekuensi electromagnetic dengan beragam tegangan listrikBatas rata-rata frekuensi untuk voice channel300-3400Hz

Conversion of Voice Input into Analog Signal

Video ComponentsUSA - 483 lines scanned per frame at 30 frames per second525 lines but 42 lost during vertical retraceSo 525 lines x 30 scans = 15750 lines per second63.5s per line11s for retrace, so 52.5 s per video lineMax frequency if line alternates black and whiteHorizontal resolution is about 450 lines giving 225 cycles of wave in 52.5 sMax frequency of 4.2MHzBinary Digital DataDari terminal komputer, dllTwo dc components bit 0 dan 1Bandwidth depends on data rateConversion of PC Input to Digital Signal

Data and SignalsPenggunaan sinyal digital untuk data dgital dan sinyal analog untuk data adanalogMenggunakan sinyal analog untuk membawa data digital ModemMenggunakan sinyal digital untuk membawa data analogcompact disc audio

Analog Signals Carrying Analog and Digital Data

Digital Signals Carrying Analog and Digital Data

Analog TransmissionSinyal analog ditransmisikan tanpa mempedulikan isi nya Isi ==. Data analog atau data digitalSinyal analog akan lemah pada jarak tertentuDigunakan amplifiers untuk menaikkan signalDengan amplifier noise meningkat

Digital TransmissionIsi binerTransmisi Jarak terbatasJarak jauh RepeaterRepeater menerima sinyal digital, mempeeroleh kembali pola 0 dan 1 dan mentransmisikan kembali sinyal baru.Advantages of Digital TransmissionDigital technologyLow cost LSI (large scale integration)/VLSI technologyData integrityTransmisi jarak jauh kualitas lebih rendah repeater bukan amplifierCapacity utilizationLebih ekonomis bandwith yang tinggi High degree of multiplexing easier with digital techniquesSecurity & PrivacyEncryptionIntegrationCan treat analog and digital data similarly

Gangguan transmisiSinyal diterima berbeda dengan sinyal yang dikirimAnalog menurunkan kualitas sinyalDigital - bit errorsDisebbkan oleh Attenuation and attenuation distortionDelay distortionNoise

AttenuationKekuatan sinyal berkurang jarak jauhAttenuation pertimbangan untuk transmission engineer.Sinyal yang diterima harus cukup kuat sehingga sirkuit elektronik dapat mendeteksi sinyal tersebutSinyal harus dijaga pada level yang cukup tinggi dibandingkan noise sehingga dapat diterima tanpa errorAtenuasi bervariasi sesuai dengan frekuensiSolusi repeater digital amplifier analog

Delay Distortionattenuation bervariasi seperti fungsi dari frekuensiSinyal yang diterima mengalami distorsi /menyimpanhSolusiMenyamakan attenuation melintasi band frequencies. Umum voice-grade telephone lines menggunakan coils yang mengganti properti elekrtikal dari lineamplifiers frekuensi lebih tinggi dibandinkan frekuensi terendahNoise (1)Additional signals inserted between transmitter and receiverThermalPergelokan thermal dari electronsUniformly distributedWhite noiseIntermodulationSinyal-sinyal yang bertambah dan berbeda dari frekuensi asli Signals that are the sum and difference of original frequencies sharing a mediumNoise (2)CrosstalkA signal from one line is picked up by anotherImpulseIrregular pulsese.g. External electromagnetic interferenceShort durationHigh amplitudeChannel CapacityData rateIn bits per secondRate at which data can be communicatedBandwidthIn cycles per second of HertzConstrained by transmitter and mediumNyquist BandwidthIf rate of signal transmission is 2B then signal with frequencies no greater than B is sufficient to carry signal rateGiven bandwidth B, highest signal rate is 2BGiven binary signal, data rate supported by B Hz is 2B bpsCan be increased by using M signal levelsC= 2B log2M

Shannon Capacity FormulaConsider data rate,noise and error rateFaster data rate shortens each bit so burst of noise affects more bitsAt given noise level, high data rate means higher error rateSignal to noise ration (in decibels)SNRdb=10 log10 (signal/noise)Capacity C=B log2(1+SNR)This is error free capacityRequired ReadingStallings chapter 3