Sinyal Digital dan Sinyal Analog

Gelombang PembawaGelombang Pembawa (carrier wave) adalah bentuk gelombang (biasanya sinusodial)

yang dimodifikasi untuk mewakili informasi yang disalurkan. Gelombang pembawa ini

biasanya mempunyai frekuensi yang lebih tinggi daripada sinyal yang mengandung

informasinya. Gelombang pembawa digunakan saat mengirimkan sinyal radio pada

sebuah pesawat radio penerima. Kedua sinyal modulasi frekuensi (FM) dan modulasi

amplitudo (AM) dikirimkan dengan bantuan gelombang pembawa

AnalogiAnalogi dalam ilmu bahasa adalah persamaan antar bentuk yang menjadi dasar

terjadinya bentuk-bentuk yang lain. Sedangkan Digital merupakan penggambaran

dari suatu keadaan bilangan yang terdiri dari angka 0 dan 1 atau off dan on (bilangan

biner). Semua sistem komputer menggunakan sistem digital sebagai basis datanya.

Sistem bilangan binerSistem bilangan biner atau sistem bilangan basis dua adalah sebuah sistem penulisan angka dengan menggunakan dua simbol yaitu 0 dan 1. Sistem bilangan

biner modern ditemukan oleh Gottfried Wilhelm Leibniz pada abad –17.

Pengubah Analog-ke-digitalDalam elektronik, sebuah pengubah analog-ke-digital (bahasa Inggris: analog-to-digital converter, disingkat ADC) adalah sebuah alat yang mengubah sinyal

berkelanjutan menjadi angka digital terpisah.

Biasanya, sebuah ADC mengubah sebuah voltase ke sebuah angka digital. Sebuah

pengubah digital-ke-analog (DAC) melakukan operasi yang berlawanan.

Audio SamplingPada dasarnya semua suara audio, baik vokal maupun bunyi tertentu merupakan

suatu bentukan dari getaran. Ini menandakan

semua audio memiliki bentuk gelombangnya

masing-masing. Umumnya bentukan

gelombangnya disebut dengan sinyal analog.

Sinyal analog adalah sinyal yang bentuknya seperti pada Gambar 1. Namun sebuah

teknik memungkinkan sinyal ini diubah dan diproses sehingga menjadi lebih baik.

Teknik ini memungkinkan perubahan sinyal analog menjadi bit-bit digital. Teknik itu

disebut teknik sampling. Jika telah menjadi sinyal digital maka sinyal ini jauh lebih

baik, sedikit noisenya dan juga dapat diproses dengan mudah. Digital Signal

Prosessing merupakan perkembangan dari teknik ini yang memungkinkan kita

membentuk sample-sample yang berupa suara seperti yang ada pada keyboard,

syntitizer, Audio Prosessing, dll. 

Proses sampling

Pada proses ini terjadi suatu pencuplikan dari bentukan sinyal analog. Pencuplikan

dilakukan pada bagian-bagian sinyal analog. Ini dilakukan dengan sinyal-sinyal

sample. Bentukan sinyal sample dapat dilihat pada gambar diatas.

 Ada suatu aturan tertentu dari sinyal ini. Teori Shannon menyatakan frekuensi sinyal

ini paling sedikit adalah 2 kali frekuensi sinyal yang akan disampling(sinyal analog).

Ini adalah batas minimum dari frekuensi sample agar nantinya cuplikan yang diambil

menunjukkan bentukan sinyal yang asli (analog). Lebih besar tentunya lebih baik,

karena cuplikan akan lebih menggambarkan sinyal yang asli. Setelah dilakukan

proses ini maka terbentuklah suatu sinyal analog-diskrit yang bentuknya menyerupai

aslinya namun hanya diambil diskrit-diskrit saja. 

Quantisasi (Perhitungan)

Ini adalah proses pembandingan level-level tiap diskrit sinyal hasil sampling dengan

tetapan level tertentu. Level-level ini adalah tetapan angka-angka yang dijadikan

menjadi bilangan biner. Sinyal-sinyal diskrit yang ada akan disesuaikan levelnya

dengan tetapan yang ada. Jika lebih kecil akan dinaikkan dan jika lebih besar akan

diturunkan. Prosesnya hampir sama dengan pembulatan angka. Tetapan level yang

ada tergantung pada resolusi dari alat, karena tetapan level merupakan kombinasi

angka biner, maka jika bitnya lebih besar kombinasinya akan lebih banyak dan

tetapan akan lebih banyak. Ini membuat pembulatan level sinyal diskrit menjadi tidak

jauh dengan level aslinya. Dan bentukan sinyal akan lebih bervariasi sehingga akan

terbentuk seperti aslinya. Proses ini membuat sinyal lebih baik karena bentukkannya

lebih tetap. Proses ini juga mengecilkan error dari suatu sinyal.  

Perubahan ke digital

Setelah diquantisasi maka tiap-tiap diskrit yang ada telah memiliki tetapan tertentu.

Tetapan ini dapat dijadikan kombinasi bilangan biner, maka terbentuklah bilangan-

bilangan biner yang merupakan informasi dari sinyal. Setelah menjadi sinyal digital

maka proses-proses perekayasaan dapat dilakukan. Yang harus dilakukan adalah

merubah informasi digital tersebut dengan proses digital sehingga menjadi suara-

suara yang kita inginkan. Proses dapat dilakukan dengan berbagai macam alat-alat

digital (co:komputer). Sample-sample yang ada juga digunakan sebagai informasi

untuk menciptakan suara dari berbagai macam alat elektronik (co:keyboard dan

syntitizer). Penyimpanan suara juga akan lebih baik karena informasinya adalah

digital sehingga berkembanglah CD dan DAT(Digital Tape). 

Sistem Input Komputer

Piranti input menyediakan informasi kepada sistem komputer dari dunia luar. Dalam

sistem komputer pribadi, piranti input yang paling umum adalah keyboard. Komputer

mainframe menggunakan keyboard dan pembaca kartu berlubang sebagai piranti

inputnya. Sistem dengan mikrokontroler umumnya menggunakan piranti input yang

jauh lebih kecil seperti saklar atau keypad kecil.

Hampir semua input mikrokontroler hanya dapat memproses sinyal input digital

dengan tegangan yang sama dengan tegangan logika dari sumber. Level nol disebut

dengan VSS dan tegangan positif sumber (VDD) umumnya adalah 5 volt. Padahal

dalam dunia nyata terdapat banyak sinyal analog atau sinyal dengan tegangan level

yang bervariasi. Karena itu ada piranti input yang mengkonversikan sinyal analog

menjadi sinyal digital sehingga komputer bisa mengerti dan menggunakannya. Ada

beberapa mikrokontroler yang dilengkapi dengan piranti konversi ini, yang disebut

dengan ADC, dalam satu rangkaian terpadu.

Sistem Output Komputer

Piranti output digunakan untuk berkomunikasi informasi maupun aksi dari sistem

komputer dengan dunia luar. Dalam sistem komputer pribadi (PC), piranti output

yang umum adalah monitor CRT. Sedangkan sistem mikrokontroler mempunyai

output yang jauh lebih sederhana seperti lampu indikator atau beeper. Frasa

kontroler dari kata mikrokontroler memberikan penegasan bahwa alat ini mengontrol

sesuatu.

Mikrokontroler atau komputer mengolah sinyal secara digital, sehingga untuk dapat

memberikan output analog diperlukan proses konversi dari sinyal digital menjadi

analog. Piranti yang dapat melakukan konversi ini disebut dengan DAC (Digital to

Analog Converter).

PENGOLAHAN SINYAL DIGITAL

Pada masa sekarang ini, pengolahan sinyal secara digital telah diterapkan

begitu luas. Dari peralatan instrumentasi dan kontrol, peralatan musik, peralatan

kesehatan dan peralatan lainnya. Istilah pengolahan sinyal digital sebenarnya kurang

begitu tepat, yang lebih tepat adalah pengolahan sinyal diskrete. Tetapi karena istilah

ini sudah luas digunakan, maka istilah pengolahan sinyal digital tetap digunakan

dalam artikel ini. Dalam artikel ini akan dibahas dasar-dasar pengolahan sinyal

digital, terutama dari sudut algoritma dan pemrograman di samping juga sedikit

pembahasan tentang pertimbangan hardware dari sistem yang disusun.

Sistem Pengolahan Sinyal Digital Proses pengolahan sinyal digital, diawali dengan proses pencuplikan sinyal masukan

yang berupa sinyal kontinyu. Proses ini mengubah representasi sinyal yang tadinya

berupa sinyal kontinyu menjadi sinyal diskrete. Proses ini dilakukan oleh suatu unit

ADC (Analog to Digital Converter). Unit ADC ini terdiri dari sebuah bagian

Sample/Hold dan sebuah bagian quantiser. Unit sample/hold merupakan bagian

yang melakukan pencuplikan orde ke-0, yang berarti nilai masukan selama kurun

waktu T dianggap memiliki nilai yang sama. Pencuplikan dilakukan setiap satu

satuan waktu yang lazim disebut sebagai waktu cuplik (sampling time). Bagian

quantiser akan merubah menjadi beberapa level nilai, pembagian level nilai ini bisa

secara uniform ataupun secara non-uniform misal pada Gaussian quantiser.

Unjuk kerja dari suatu ADC bergantung pada beberapa parameter, parameter utama

yang menjadi pertimbangan adalah sebagai berikut :

Kecepatan maksimum dari waktu cuplik.

Kecepatan ADC melakukan konversi.

Resolusi dari quantiser, misal 8 bit akan mengubah menjadi 256 tingkatan

nilai.

Metoda kuantisasi akan mempengaruhi terhadap kekebalan noise.

Gambar 1. Proses sampling

Sinyal input asli yang tadinya berupa sinyal kontinyu, x(T) akan dicuplik dan

diquantise sehingga berubah menjadi sinyal diskrete x(kT). Dalam representasi yang

baru inilah sinyal diolah. Keuntungan dari metoda ini adalah pengolahan menjadi

mudah dan dapat memanfaatkan program sebagai pengolahnya. Dalam proses

sampling ini diasumsikan kita menggunakan waktu cuplik yang sama dan konstan,

yaitu Ts. Parameter cuplik ini menentukan dari frekuensi harmonis tertinggi dari

sinyal yang masih dapat ditangkap oleh proses cuplik ini. Frekuensi sampling

minimal adalah 2 kali dari frekuensi harmonis dari sinyal.

Untuk mengurangi kesalahan cuplik maka lazimnya digunakan filter anti-aliasing

sebelum dilakukan proses pencuplikan. Filter ini digunakan untuk meyakinkan bahwa

komponen sinyal yang dicuplik adalah benar-benar yang kurang dari batas tersebut.

Sebagai ilustrasi, proses pencuplikan suatu sinyal digambarkan pada gambar berikut

ini.

Gambar 2. Pengubahan dari sinyal kontinyu ke sinyal diskret

Setelah sinyal diubah representasinya menjadi deretan data diskrete, selanjutnya

data ini dapat diolah oleh prosesor menggunakan suatu algoritma pemrosesan yang

diimplementasikan dalam program. Hasil dari pemrosesan akan dilewatkan ke suatu

DAC (Digital to Analog Converter) dan LPF (Low Pass Filter) untuk dapat diubah

menjadi sinyal kontinyu kembali. Secara garis besar, blok diagram dari suatu

pengolahan sinyal digital adalah sebagai berikut :

Gambar 3. Blok Diagram Sistem Pengolahan Sinyal Digital

Proses pengolahan sinyal digital dapat dilakukan oleh prosesor general seperti

halnya yang lazim digunakan di personal komputer, misal processor 80386, 68030,

ataupun oleh prosesor RISC seperti 80860. Untuk kebutuhan pemrosesan real time,

dibutuhkan prosesor yang khusus dirancang untuk tujuan tersebut, misal ADSP2100,

DSP56001, TMS320C25, atau untuk kebutuhan proses yang cepat dapat digunakan

paralel chip TMS320C40. Chip-chip DSP ini memiliki arsitektur khusus yang lazim

dikenal dengan arsitektur Harvard, yang memisahkan antara jalur data dan jalur

kode. Arsitektur ini memberikan keuntungan yaitu adanya kemampuan untuk

mengolah perhitungan matematis dengan cepat, misal dalam satu siklus dapat

melakukan suatu perkalian matrix. Untuk chip-chip DSP, instruksi yang digunakan

berbeda pula. Lazimnya mereka memiliki suatu instruksi yang sangat membantu

dalam perhitungan matrix, yaitu perkalian dan penjumlahan dilakukan dalam siklus

(bandingkan dengan 80386, proses penjumlahan saja dilakukan lebih dari 1 siklus

mesin).

Proses pengembagan aplikasi DSP

Apabila proses pengolahan sinyal dilakukan menggunakan komputer biasa, maka

pengembangan program tidak berbeda seperti halnya pemrograman biasa lazimnya.

Hanya algoritma yang diterapkan dan teknik pengkodean harus mempertimbangkan

waktu eksekusi dari program tersebut.

Tata cara pengembangan perangkat lunak menjadi berbeda apabila kita

menggunakan sistem chip DSP, misal TMS320C25. Terlebih lagi bila sistem tersebut

nantinya akan bekerja sendiri (stand alone). Pengembangan model harus dilakukan

dengan menggunakan perangkat bantu pengembang (development tool). Sebagai

contoh digambarkan suatu sistem pendisain perangkat lunak DSP buatan SPW-

DSP Frameworks, yang secara garis besar digambarkan sebagai berikut :

Gambar 4. Perangkat lunak pengembang aplikasi pengolahan sinyal digital.

Keterangan :

Design Database, berisi library disain yang telah tersedia dan lazim digunakan

misal, FIR, IIR, Comb Filter dan lain-lain.

Signal Calculator, merupakan perangkat lunak simulasi sinyal. Dapat

melakukan manipulasi dan pengolahan sinyal sederhana.

Sistem Disain Filter, merupakan perangkat lunak, untuk mendisain filter

dengan response yang kita ingini, berikut pengujian filter tersebut. Lazimnya

menggunakan beberapa algoritma disain seperti Park-McLelland, dan akan

dihasilkan koefisien filter yang diingini.

TIL, akan menghasilkan Custon HDL dan Netlist , yaitu gambar diagram

implementasi algoritma secara perangkat keras, dengan menggunakan chip-

chip, misal chip FIR, IIR.

HDS, VHDL Generator, akan menghasilkan implementasi algoritma dalam

deskripsi VHDL yang lazim digunakan dalam disain chip ASIC.

DSP ProCoder - Assembly Code Generator, menghasilkan program dalam

bahasa assembly chip DSP tertentu

MultiProx, akan menghasilkan program yang diimplementasikan pada paralel

DSP chip.

CGS, C Code Generator akan menghasilkan program dalam bahasa C.

Pada komputer utama, kita melakukan simulasi, disain filter, dan uji-coba awal.

Program bantu tersebut tersedia pada program pengembang (development tool

program). Apabila kita telah puas dengan algoritma tersebut, kita dapat

mengimplementasikan sesuai dengan sistem yang akan kita gunakan. Program akan

menghasilkan kode atau deskripsi yang dibutuhkan oleh jenis implementasi tertentu.

Misal akan menghasilkan deskripsi dalam format VHDL, apabila kita ingin

mengimplementasikan sistem menggunakan chip ASIC. Atau juga dapat dihasilkan

kode dalam bahasa C bila kita menginginkan portabilitas dari implementasi yang

dihasilkan.

Untuk lebih jelasnya langkah-langkah pengembangan program untuk sistem DSP

dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 5. Langkah-langkah pengembangan sistem DSP

Dalam tahapan pengembangan ini, digunakan komputer utama sebagai perangkat

bantu pengembang, dan sebuah DSP board, sebagai sasaran (target board) dari

pengembangan program. DSP Board ini ada yang berhubungan dengan PC melalui

ekspansion slot, dan melalui memori share, ada juga yang berhubungan dengan PC

menggunakan hubungan serial atau parallel printer card, sehingga benar-benar

terpisah dari PC dan proses hubungan dengan PC hanyalah pentransferan kode

biner. Langkah-langkah pengembangan program aplikasi adalah sebagai berikut :

Langkah pertama, adalah mensimulasikan algoritma pengolahan sinyal dengan

menggunakan perangkat simulasi ataupun program. Sinyal masukan disimulasikan

dengan menggunakan data-data sinyal standard. Untuk keperluan ini dapat

digunakan program-program khusus simulasi ataupun program bantu matematis

seperti halnya MATLAB dengan Sinyal Processing Toolbox, Mathematica dengan

DSP extension, DSPWorks, Khoros, dan lain-lain.

Langkah kedua dilakukan dengan menggunakan sistem DSP yang akan kita

gunakan akhrinya, misal dengan menggunakan TMS320C25 Card (tipe ini telah

digunakan di Laboratorium Teknik Komputer, STMIK Gunadarma). Biasanya pada

card DSP telah terdapat unit ADC dan DAC, sehingga dapat dilakukan proses

pencuplikan sinyal sesungguhnya. Pertama kali dicoba mengakuisisi sinyal masukan

sesungguhnya, ini dilakukan dengan mencuplik sinyal masukan tersebut. Hasil

akuisisi tersebut akan berupa deretan data akan digunakan untuk menguji algoritma.

Kemudian secara off-line, baik menggunakan program bantu matematis ataupun

melalui program yang ditulis untuk keperluan simulasi, sinyal tersebut diolah

berdasarkan algortima yang diimplementasikan. Hasil olahan sinyal tersebut

disalurkan ke jalur keluaran untuk menguji hasil akhir sesungguhnya dari algoritma

tersebut. Proses ini masih dilakukan secara non-real time dan diproses oleh prosesor

pada PC. Pengujian terhadap sinyal sesungguhnya dapat diukur dengan

menggunakan alat ukur seperti osciloscope, spectrum analyzer dan lain-lain.

Kemudian, program yang ditulis dengan menggunakan instruksi dari chip DSP yang

terdapat pada DSP Board tersebut diuji. Proses penulisan program dilakukan di

komputer utama (misal PC), dan proses kompilasi juga dilakukan di komputer utama.

Pengkompilasian menggunakan cross-compiler atau cross asseembler khusus.

Setelah program berbentuk format biner, data akan ditransfer ke dalam memory di

DSP board, dan sistem DSP tersebut dieksekusi. Pada tahap ini, komputer utama

hanya bekerja untuk mengawasi keadaan memori, dan kerja dari program, tetapi

tidak melakukan pengolahan sinyal. Pada tahap ini, masukan sesungguhnya

digunakan untuk diolah dapat diberikan sehingga kerja dari algoritma dapat diamati

pada keadaan sesungguhnya.

Langkah terakhir adalah dengan menulis kode biner tersebut ke dalam ROM, dan

meletakkannya ke DSP board yang nantinya akan bekerja berdiri sendiri tanpa

adanya sebuah PC. Misal DSP sistem tersebut digunakan untuk noise eliminator

pada line telepon. Untuk membuat sistem yang lebih lengkap, sistem dapat

dikombinasikan dengan mikrokontroller atau SBC (Single Board Computer) sebagai

perangkat pengatur user interface.

Dengan demikian, secara garis besar langkah-langkah pengembangan perangkat

lunak untuk sistem DSP dapat diringkas sebagai berikut :

Simulasikan algoritma dengan menggunakan data simulasi.

Lakukan simulasi dengan sinyal sesungguhnya, pengolahan secara off-line

dan proses masih dilakukan di PC

Tulis program menggunakan instruksi DSP.

Kompilasi dan transfer ke RAM di DSP board.

Eksekusi dan uji dengan sinyal sesungguhnya.

Bila program sudah tidak ada kesalahan, tulis kode biner dari program ke

ROM.

Sistem siap pakai dengan ditambahkan prosesor utama yang menangani

sistem pendukung.

Demikianlah pada tulisan awal ini telah dijelaskan secara singkat tentang

pengolahan sinyal digital dan tahapan pengembangan sistem pengolahan sinyal

digital. Lebih lanjut akan diterangkan tentang algoritma-algoritma yang digunakan

untuk pengolahan sinyal digital.

APLIKASI TEKNOLOGI SINYAL DIGITAL

Teknologi DSL (Digital Subscriber Line) membawa kedua sinyal analog serta digital

pada satu kabel. Sinyal digital untuk komunikasi data sementara sinyal analog untuk

suara sperti halanya yang digunakn telepon sekarang yang disebut sebagai POTS

(Plain Old Telephone System). Kemampuan untuk memisahkan sinyal suara dan

data ini adalah merupakan suatu keuntungan.

Dibawah ini adalah penjelasan lebih lanjut mengenai Digital Subbscriber Line.

Teknologi Digital Subscriber Line sebagai salah satu solusi komunikasi data kecepatan tinggi

Perkembangan internet yang sangat cepat sejak adanya World Wide Web

tidak saja membawa perubahan terhadap penyebaran informasi tetapi juga

membawa perubahan terhadap infrastruktur telekomunikasi. Tetapi Kecepatan

pertambahan jumlah pengguna internet serta jumlah aliran data (informasi) lebih

cepat dibandingkan dengan perkembangan infrastruktur telekomunikasi. Dengan

semakin banyaknya informasi dan data yang akan diakses apalagi dengan bentuk

multimedia semakin memunculkan tuntutan akan kecepatan akses data dan informsi

tersebut.

Bagi suatu perusahaan kecepatan akan komunikasi data yang tinggi sangat

diperlukan untuk implementasi pada aplikasi multimedia real-time seperti konferensi

video, hubungan dengan kantor cabang, dan jasa layanan informasi lainnya.

Untuk mendapatkan kualitas yang lebih baik maka ditawarkanlah solusi

dengan ISDN (Integrated Service Digital Network). Dengan teknologi digital

kecepatan pengiriman data dapat dilakukan sampai dengan 64kbps untuk setiap

kanal, karena basic ISDN dapat menyediakan dua kanal maka secara keseluruhan

bisa didapatkan kecepatan akses sampai 128kbps. Akan tetapi kendala utama dari

teknologi ISDN ini adalah diperlukannya jaringan telekomunikasi baru. Sehingga

tidak semua orang dapat menikmati keunggulan teknologi ini. Di Indonesia terdapat

layanan jasa telekomunikasi yang menggunakan teknologi ini,yaitu pasopati tetapi

layanan jasa ini baru terbatas di bebrapa kota besar.

Bebrapa solusi lain pernah muncul untuk komunikasi kanal lebar seperti

misalnya DirectPC dari Hughes Communication, dimana teknologi ini menggunakna

satelit untuk mengirimkan data (downlik) secara langsung ke rumah atau kantor dari

situs web dengan kecepatan 400 kbps. Sedangkan untuk komunikasi data ke situs

webnya tetap menggunakn salauran telepon biasa.

Kemudian muncul pemikiran untuk tetap menggunakan infrastruktur yang ada

guna membangun sambungan kecepatan tinggi, ini didasari dengan mahalnya

investasi baru dan besarnya permintaan kebutuhan akan akses yang cepat. Salah

satu solusinya adalah dengan teknologi DSL (Digital Subscriber Line) yang

merupakan teknologi baru.

DSL bekerja menggunakan kabel telepon standar yang terbuat dari tembaga,

saat ini kabel telepon jenis tersebut sudah banyak tersambung dan tersedia luas ke

rumah-rumah atau kantor-kantor. Teknologi DSL ini membawa kedua sinyal analog

serta digital pada satu kabel. Sinyal digital untuk komunikasi data sementara sinyal

analog untuk suara sperti halanya yang digunakn telepon sekarang yang disebut

sebagai POTS (Plain Old Telephone System). Kemampuan untuk memisahkan

sinyal suara dan data ini adalah merupakan suatu keuntungan.

Jaringan PSTN (Public Switch Telephone Network) yang ada dirancang untuk

komunikasi suara yang hanya berlngsung sebentar sekitar tiga sampai lima

menit.karena hal ini maka sambungan yang sama bisa digunakan secara bergantian

sehingga tidak diperlukan penyedian sambungan telepon yang sama banyak denga

jumlah saluran teleponnya. Tetapi untuk komunikasi data umumnya para pelanggan

menggunakan waktu yang leih lama, terutama dengan adanya intrenet, maka

akibatnya tingkat keberhasilan penyambungan mengalami penurunan karena

sebagian besar saluran telepon terpakai dalam jangka waktu yang lama.

Perkembangan lalu lintas data yang sangat cepat ini akan membebani

jaringan telepon publik (PSTN) yang ada. Ada dua pilihan yang bisa diambil

penyelenggara jasa telekomunikasi untuk mengatasi hal ini yang pertama adalah

meningkatkan jaringan PSTN untuk menangani permintaan komunikaais data dan

suara yang bertambah dan yang kedua memindahkan lalu litas data ke jaringan yang

terpisah yang dirancang khusus untuk komunikasi data.

Dilihat dari sisi teknis teknologi DSL menggunakan basis data paket

sementara komunikasi suara berbasis sambungan (circuit-switch).

Untuk komunikasi data yang berbasis sambungan , sambungan dengan lebar

bandwith tertentu harus tetap dipertahankan walaupun tidak ada data yang lewat.

Untuk komunikasi suara yang singkat waktu yang tidak terpakai tidak begitu

menimbulkan masalah, tetapi untuk komunikasi data yang lama akan memboroskan

sumber daya yang dimiliki oleh PSTN. Sementara komunikasi data yang berbasis

paket akan memungkinkan penggunaan bandwith yang optimum, karena bisa

dimanfaatkan untuk lebih dari satu sambungan secar efisien dan ekonomis.

Yang juga merupakan kelebihan lain dari teknologi DSL adalah pengguanan

kabel tembaga yang sudah ada dimana jaringannya sudah mencapai kantor-kantor

dan rumah-rumah sehingga pembangunan infrastruktur yang diperlukan menjadi

tidak terlalu mahal.

Tetapi penggunaan kabel yang sudah ada ini harus memperhatikan beberapa

hal yang berhubungan dengan sinyal data. Seperti atenuasi, crosstalk, dan derau

(noise). Atenuasi adalah melemahnya sinyal yang diakibatkan oleh adanya jarak

yang semakin jauh yang harus ditempuh oleh suatu sinyal dan juga oleh karena

makin tingginya frekuensi sinyal tersebut. Karena faktor jarak dan frekuensi ini maka

jarak terjauh yang masih mungkin adalah sekitar 5,5 km dengan bandwith sekitar 1

MHz. Crosstalk akan mungkin dtimbulkan oleh adanya pasangan kabel telepon yang

digunakan. Gangguan ini bisa timbul karena sinyal dengan kecepatan yang sama

dari masing-masing kabel bisa saling mempengaruhi, bila gangguan ini lebih tinggi

dibandingkan dengan sinyal data maka akna timbul banyak error yang

memperlambat kecepatan aliran data. Untuk menghindari efek crosstalk dapat dibuat

untuk setiap kabel satu arah, sehingga sinyal pada masing-masing kabel tidak saling

memepengaruhi.

Terdapat beberapa jenis teknologi DSL berdasarkan perbedaan kecepatan

data dan jarak maksimum yang disebabkan usaha untuk meningkatkan kecepatan

pengiriman data dengan menggunakan jaringan telepon yang ada.

Teknologi-teknologi tersebut adalah :

IDSL (ISDN Digital Subscriber Line) yang berbasis pada teknologi ISDN BRI

(Basic Rate Interface). IDSL menawarkan layanan seperti BRI dengan

kecepatan kirim (uplink) dan terima (downlink) yang sama sebesar 144 kbps,

tetapi dengan perangkat yang lebih murah. IDSL hanya menawarkan layanan

komunikasi data tidak untuk komunikasi suara pada jalur yang sama.

SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line) dimana teknologi ini menggunakan

kecepatan data 784 kbps, baik untuk kirim (uplink) atau terima (downlink).

Seperti halnya IDSL, SDSL hanya menawarkan komunikaais data saja. SDSL

merupakan solusi yang cocok untuk kalangan bisnis untuk digunakan sebagai

komunikasi antar cabang atau hubungan situs web ke internet.

ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line), teknologi ini mempunyai kecepatan

data yang berbeda untu kirim (upink) dan terima (downlink) Untuk uplink bisa

mencapai 8 Mbps sementara untuk downlink bisa mencapai 1 Mbps dengan

jarak kabel maksimum samapi dengan 5,5 km. Sasaran teknologi ini adalah

terutama pelanggan pribadi yang lebih banyak menerima data daripada

mengirim data, sebagai contoh adalah untuk mengakses internet. Kelebihan

ADSL dibanding yang lain adalah kecepatannya yang tertinggi dengan jarak

yang memadai dan bisa mendukung layanan komunikasi suara. Kedua layanan

komunikasi data dan suara diberikan melalui dua kanal yang terpisah , tetapi

tetap satu kabel yang sama. Sementara teknologi DSL yang lain menggunkan

dua kabel yang terpisah untuk bisa memberikan kedua layanan komunikasi

tersebut.

VDSL (Very high-bit-rete Digital Subscriber Line), teknologi ini dapat mengirimkan

data dengan kecepatan 1,6 Mbps dan menerima data dengan kecepatan 25

Mbps dengan jarak maksimum sampai 900 meter. Karena kecepatannya yang

tinggi maka teknologi imi memerlukan kabel serat optik yang kemampuannya

lebih tinggi daripada memakai kabel tembaga yang ada.

Karena berbagai kelebihan yang dimiliki oleh teknologi ADSL ini maka

teknologi ini berkembang sangat cepat. Pengiriman data melalui ADSL dilakukan

dengan beberapa tahap. Modem memodulasi dan mengkodekan (encode) data

digital dari PC dan kemudian digabungkan dengan sinyal telepon untuk dikirimkan ke

kantor telepon. Di kantor telepon sinyal telepon dipisahkan dari sinyal digital ADSL

untuk kemudian dimodulasikan dan di-encode. Melalui jaringan komunikasi data

sinyal ini dikirimkan ke pihak yang dituju, seperti ISP atau kantor lain . jaringan data

yang digunakan ini tergantung dari penyelenggara jasa ASDL, bisa frame relay atau

ATM (Asynchronous Transfer Mode).

Sementara sinyal digital dari ISP atau jaringan perusahaan lain dimodulasi

dan di-encode menjadi sinyal ASDL di kantor telepon. Kemudian modem

menggabungkan nya dengan sinyal telepon sebelum dikirimkan ke pelanggan,

perangkat pemisah (splitter) memisahkan sinyal telepon dari sinyal digital. Sinyal

digital dimodulasi dan di-decode kemudian dikirimkan ke PC.

Sinyal telepon yang digabungkan dengan sinyal ASDL dalam satu kabel tetap

di beri daya oleh perusahaan telepon. Meskipun jalur ADSL tidak berfungsi atau PC

tidak dihidupkan jalur telepon tetap dapat berfungsi seperti biasa.

Terdapat dua teknik modulasi berbeda yang diterapkan pada ADSL. Teknik

modulasi yang pertama adalah menerapkan teknik modulasi CAP (Carierless

Amplitude and Phase). CAP menggabungkan sinyal data upstream dan downstream,

kemudian memisahkannya pada modem penerima dengan teknik echo cancellation.

Teknik modulasi yang lain adalah DMT (Discrete Multitone), yang memisahkan sinyal

upstream dari sinyal downstream dengan pita pembawa (carrier band) yang terpisah.

Di masa yang akan datang produk-produk ADSL akan menggunakn teknik modulasi

DMT.