Teknik Encoding adalah proses untuk mengubah sinyal ke dalam bentuk yang dioptimasi untuk keperluan transmisi data atau penyimpanan datanya. Ada empat kombinasi teknik pengkodean :

• Data digital, sinyal digital
• Data analog, sinyal digital
• Data digital, sinyal analog
• Data analog, sinyal analog

Teknik Pengkodean Data :


1. Nonreturn To Zero (NRZ)

Format yang paling mudah dalam mentransmisikan sinyal digital adalah dengan menggunakan dua tingkat tegangan yang berlainan untuk dua digit biner. Kode-kode yang mengikuti cara ini dibagi berdasarkan sifat-sifatnya. Tingkat tegangan tetap konstan sepanjang interval bit yang ditransmisikan, yang dalam hal ini tidak terdapat transisi (tidak kembali ke level tegangan nol). Format ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu:

• Non-Return to Zero level (NRZ-L)
• Suatu kode dimana tegangan negatif dipakai untuk mewakili suatu nilai biner dan tegangan positif dipakai untuk mewakili nilai biner lainnya.
• Menampilkan dua perbedaan tegangan untuk bit 0 dan 1
• Tegangan tetap konstan sepanjang interval bit
• Tidak terdapat transisi (tidak kembali ke level tegangan nol)
• Sebagai contoh tidak ada level tegangan untuk menampilkan biner 0
• Teknik ini sering dipergunakan untuk membangkitkan atau mengartikan data digital melalui terminal atau lainnya

• Non-Return to Zero Inverted (NRZ-I)
• Suatu kode dimana suatu transisi (rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) pada awal suatu bit akan dikenal sebagai biner ‘1’ dan berarti biner ‘0’ apabila tidak ada transmisi.
• Merupakan salah satu contoh dari differensial encoding (penyandian encoding).
• Mempertahankan pulsa tegangan konstan untuk durasi waktu bit
• Data itu sendiri ditandai saat kehadiran atau ketidak hadiran transisi

• Keuntungan NRZ :
• Mudah dalam mengefisiensikan penggunaan bandwidth
• Lebih kebal noise

• Kelemahan NRZ :
• Keberadaan komponen dc
• Kurangnya kemampuan sinkronisasi

• Aplikasi NRZ :
• Umumnya digunakan untuk perekaman magnetik digital
• Tidak banyak digunakan untuk transmisi sinyal

2. Multilevel Binary

Format pengodean ini diarahkan untuk mengatasi ketidak-efisienan kode NRZ. Kode ini menggunakan lebih dari 2 level sinyal.

• Bipolar-AMI
• Biner 0 ditampilkan melalui nonsinyal pada jalur. Biner 1 ditampilkan melalui pulsa positif atau negative
• Pulsa biner 1 harus berganti-ganti polaritasnya
• Kehilangan sinkronisasi tidak akan terjadi bila muncul string panjang 1 s
• Tidak terdapat komponen dc murni
• Bandwidth lebih sempit dibanding bandwidth NRZ
• Banyak digunakan sebagai alat bantu untuk mendeteksi kesalahan

• Pseudoternary
• Biner 1 ditampilkan melalui nonsinyal pada jalur
• Biner 0 ditampilkan melalui pulsa positif atau negative

• Keunggulan Multilevel Binary :
• Kemampuan sinkronisasi yang baik
• Tidak mengandung komponen dc dan pemakaian bandwidth yang lebih kecil
• Dapat menampung bit informasi yang lebih banyak.

3. Biphase

Biphase merupakan format pengkodean yang dkembangkan untuk mengatasi keterbatasan kode NRZ. Pada biphase digunakan dua teknik, yaitu Manchester dan Differensial Manchester

• Manchester
• Mempunyai transisi ditengah-tengah setiap periode bit
• Transisi pertengahan bit bermanfaat sebagai mekanisme clock dan sekaligus sebagai data transisi
• Transisi rendah ke tinggi menggambarkan 1
• Transisi tinggi ke rendah menggambarkan 0
• Ditetapkan untuk standar IEEE 802.3

• Differential Manchester
• Transisi pertengahan bit hanya digunakan untuk menyediakan clock
• Transisi pada awal periode bit digambarkan dengan pengkodean 0
• Terdapat inversi sinyal pada saat bit berikut adalah bit 0. Apabila bit berikut adalah bit 1, maka tidak ada inversi sinyal.
• Ditetapkan untuk token ring IEEE 802.5 LAN menggunakan shielded twisted pair

4. Modulation rate

Modulation rate adalah kecepatan dimana elemen-elemen sinyal terbentuk.

5. Teknik scrambling

Digunakan untuk menempatkan deretan data yang akan menghasilkan level tegangan konstan yang telah diganti-kan oleh deretan data pengganti.

6. Bipolar with 8-Zeros Substitution (B8ZS)

• Oktaf dari 0 muncul dan pulsa voltase terakhir positif maka dihasilkan 8 nol oktaf yang ditandai dengan 000+-0-+
• Oktaf dari nol muncul dan pulsa voltase terakhir negatif maka dihasilkan 8 nol oktaf yang ditandai dengan 000-+0+-
• Apabila terdapat 8 level tegangan nol berurutan, maka kedelapan level tegangan tersebut disubstitusi oleh level tegangan 000VB0VB

7. High-density bipolar-3 zeros (HDB3 )

• Jika jumlah sinyal tidak nol setelah substitusi terakhir adalah ganjil, maka substitusi dilakukan dengan menggunakan level tegangan 000V.
• Jika jumlah sinyal tidak nol setelah substitusi terakhir adalah genap, maka substitusi dilakukan dengan menggunakan level tegangan B00V.

Transmisi Data, Error Detection, dan Sinyal

Transmisi Data

• Keberhasilan Transmisi Data tergantung pada : 

• Kualitas signal yang ditransmisikan 
• Karakteristik media transmisi

• Media Transmisi Data

• Kawat terbuka / open wire
• Kawat terbuka / open wire : Digunakan untuk dipakai pada system telephone, untuk jarak yang jauh dengan data rate 4Mbps atau lebih
• Kabel coaxial : Digunakan untuk transmisi telephone dan televise jarak jauh, local area networks, short-run system links.
• Fiber optic / serat optic : Adalah suatu medium fleksibel tipis yang mampu mengantarkan sinar ray, digunakan untuk local loops, local area networks.
• Mikrowave / gelombang mikro : untuk memperoleh transmisi dengan jarak jauh, digunakan gedung – gedung relay microwave yang diseri dari point to point 
• Transmisi satelit : adalah satuan relay microwave yang digunakan untuk merangkai dua atau lebih transmitter / receiver dari groun-based microwave
• Infra red / sinyal infra merah
• Gelombang radio : gelombang ini hamper sama dengan microwave, perbedaan dengan microwave radio adalah segala arah sedangkan microwave terfokus.

• Terminologi Transmisi Data

• Point to point : Direct link antara dua device, dan hanya 2 peralatan sama-sama memakai media.
• Multipoint : Konfigurasi multipoint dimana dapat lebih dari dua device pada medium yang sama.

• Model Transmisi Data

• Transmisi Serial : Data dikirimkan 1 bit demi 1 bit lewat kanal komunikasi yang telah dipilih.
• Transmissi Paralel : Data dikirim sekaligus misalnya 8 bit bersamaan melalui 8 kanal komunikasi

• Kecepatan Transmisi

• Kecepatan transmisi serial : Satuannya adalah bps (bit per-second), tetapi data yang diterima belum mempunyai arti sebelum mencapai jumlah bit tertentu
• Kecepatan transmisi parallel : Satuannya adalah kps (karakter per-second), karena jalur komunikasi = banyaknya jumlah bit per karakter
• Baud per-second (bps) : dimana 2 bit = 1 baud Variasinya 110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 bps Berdasarkan bandwidth

• Mode Transmisi

• Asinkron
• Pengiriman data dilakukan 1 karakter setiap kali
• Trasmisi kecepatan tinggi
• 1 karakter dengan yang lainnya tidak ada waktu antara yang tetap
• Bila terjadi kesalahan maka 1 blok data akan hilang
• Membutuhkan start pulse / start bit 
• Tiap karakter diakhiri dengan stop pulse / stop bit
• Dikenal sebagai start-stop transmission
• Sinkron
• Pengiriman dilakukan per-blok data
• Sinkronisasi dilakukan setiap sekian ribu bit data
• Transmisi kecepatan tinggi
• Tiap karakter tidak memerlukan bit awal / akhir
• Dibutuhkan 16-32 bit untuk sinkronisasi
• Bila terjadi kesalahan, 1 blok data akan hilang
• Pemakaian saluran komunikasi akan efektif
• Pengirim dan penerima bekerja sama

Error Detection

• Pengertian : Suatu proses pelacakan kesalahan yang dilakukan pada saat data berada dalam protes transmisi. Kesalahan disini adalah perubahan satu bit atau lebih dari satu bit (burst error) yang tidak direncanakan.

• Error Checking Method
• Parity check
• even parity : 
• metode ini biasa dipergunakan dalam transmisi data secara asynchronous, pada metode ini sebelum paket data dikirim, setiap paket data di cek apakah jumlah ‘1’ berjumlah ganjil atau genap, jika paket data berjumlah genap maka bit parity akan tetap 0 sedangkan jika jumlah ‘1’ ganjil maka bit parity akan menjadi 1 sehingga jumlah bit menjadi genap. Proses penghitungan ini menggunakan XOR gate.
• Kelebihan dari metode parity check:
• Sederhana dalam analisis dan penggunaan pada system
• Mudah direalisasikan dalam bentuk rangkaian/hardware
• Kekurangan dari metode parity check:
• Kurang handal dalam mengatasi deteksi dan perbaikan error.
• Kemungkinan kesalahan yang terjadi besar, yaitu 50%
• Hanya dapat mendeteksi error dalam jumlah bit terbatas : 1-3 bit errors.
• odd parity : metode ini biasa dipergunakan dalam transmisi data secara synchronous, pada metode ini sebelum paket data dikirim, setiap paket data di cek apakah jumlah ‘1’ berjumlah ganjil atau genap, jika paket data berjumlah genap maka bit parity akan menjadi 1 sehingga jumlah bit ‘1’ menjadi ganjil  sedangkan jika jumlah ‘1’ sudah ganjil maka bit parity akan tetap menjadi 0.
• Checksum : Pada Metode checksum, pengecekan dilakukan dengan melakukan penjumlahan pada sekumpulan data dan kemudian mengcomplement jumlah tersebut, kemudian hasil complement tersebut/checksum ditambahkan pada data sebagai sebuah karakter. Pada reciever, akan dihitung ulang checksum-nya dan dilakukan perbandingan nilai/jumlah data yang dikirimkan dengan checksum. Bila terjadi perbedaan nilai antara kedua nilai ini, maka terjadi kesalahan/error dalam pengiriman data. 
• Kelebihan dari metode Checksum:
• Mudah diimplemantasikan dalam software
• Memiliki kehadalan sistem yang cukup tinggi, yaitu sekitar 90%.
• Kekurangan dari metode Checksum:
• Kehandalan sistem deteksi error yang masih lemah (walaupun lebih handal dibanding parity check) karena tidak dapat mendeteksi unit data (bytes/words) yang urutannya berantakan
• Tidak dapat mendeteksi unit data mana yang mengalami kesalahan.

• Cyclic Redundancy Check : Teknik CRC ini adalah salah satu jenis pengkodean yang biasanya dikenal dengan pengkodean Cyclic. 
• Dalam metode pengkodean CRC terdapat 3 parameter utama yang terlibat di dalam sistem yaitu:
• Pesan data sebagaimana halnya pada pengkodean blok linier panjang dari pesan data disimbolkan sebagai k bit 
• Bit tambahan (redudancy bit) dengan panjang m bit,panjang m=nk.
• Generator yang akan digunakan sebagai acuan baik bagi sisi pengirim maupun sisi penerima,panjang generator disimbolkan sebagai g,dengan panjang g=m+1 bit. 
• Kelebihan dari metode CRC
• Dapat digunakan dalam pengiriman data berkecepatan tinggi (16-32 bit).
• Memiliki kehadalan sistem yang sangat tinggi, yaitu sekitar 99%.
• Mampu mendeteksi bit error dalam jumlah banyak (burst error) dengan panjang yang kurang dari jumlah redundansi bitnya.
• Kekurangan dari metode CRC
• Realisasi rangkaian/hardware dan software yang paling sulit dibanding parity check dan checksum.
• Analisis dan perhitungan dalam perancangan yang cukup sulit.
• Hamming code : Penyebab Hamming code adalah adanya interferensi sinyal luar yang masuk ke dalam jalur komunikasi, koneksi kawat penghubung, terminal,  konektor pada layer terendah yang kurang baik. Hal tersebut menyebabkan sinyal gangguan (noise), sebagai akibat gangguan tersebut muncul permasalahan pada data yang diterima oleh penerima berupa data error.Dalam penanganan kesalahan (error handling) bit terkirim tahapan utama dalam penerimaan data adalah deteksi kesalahan bit terkirim, selanjutnya dilakukan koreksi terhadap kesalahan (error). Perbaikan data bisa dilakukan oleh penerima atau pengirim melalui permintaan pengiriman ulang data, permintaan ini melalui sinyal NAK dari penerima ke pengirim.

Sinyal Data

• Data adalah komponen yang mengandung suatu informasi yang akan ditransmisikan. 
• Menurut karakteristiknya, data dibagi menjadi 2 yaitu : 
• data analog : merupakan data dalam bentuk gelombang kontinyu dalam beberapa interval
• digital : merupakan data yang memiliki nilai-nilai yang berlainan dan memiliki ciri-ciri tersendiri.

KOMUNIKASI DATA

Komunikasi Data merupakan gabungan dari Teknik Komunikasi dan Pengolahan Data. Didalam komunikasi data semua informasi dirubah dalam bentuk bit yaitu 0 dan 1.

Faktor yang harus diperhatikan pada Komunikasi Data, antara lain:

·         Jumlah dan lokasi pemrosesan data

·          Jumlah dan lokasi terminal (remote)

·         Tipe transaksi

·         Kepadatan lalu lintas tiap tipe transaksi.

·         Prioritas/ urgensi informasi yang disalurkan.

·         Pola lalu lintas

·         Keandalan sistem yang digunakan.

·         Revenue yang mungkin didapat.

Standart protocol didalam komunikasi data, antara lain

·         Kompatibilitas penuh antara dua peralatan setara.

·         Bisa melayani banyak peralatan dengan kemampuan berbeda-beda

·         Berlaku umum dan mudah untuk dipelajari atau diterapkan

Model Komunikasi

·         Sumber : Menghasilkan data untuk di transmisikan

·         Pemancar : Mengubah data menjadi sinyal yang dapat dipancarkan

·         Sistem Transmisi : Membawa data

·         Penerima : Mengubah sinyal yang diterima menjadi data

·         Tujuan : Pengambilan data

Elemen Komunikasi Data, yaitu :

·         Sumber  : Elemen yang bertugas mengirimkan informasi dan menempatkannya pada media trasnmisi disebut sebagai transmitter

·         Media komunikasi : Merupakan proses pengiriman data dari satu sumber ke penerima

·         Penerima : Alat yang menerima data atau informasi yang dikirimkan oleh suatu sumber informasi disebut sebagai reciever

Terminal Komunikasi Data dilakukan menggunakan suatu perangkat terminal data, dimana perangkat ini berfungsi untuk mengirim serta menerima data dan informasi.

            Kendala – kendala komunikasi data, antara lain:

·         Waktu tanggap system : Ukuran kecepatan sistem

·         Troughput : Ukuran beban dari sistem

·         Faktor manusia : Yang menentukan lancar-tidaknya suatu sistem

Bentuk Komunikasi Data, yaitu:

·         Sistem Komunikasi Off-Line : suatu sistem pengiriman data melalui fasilitas komunikasi dari suatu lokasi ke pusat pengolahan data, tetapi data yang dikirim tidak langsung diproses oleh CPU.

·         Sistem Komunikasi ON-Line : data yang dikirim melalui terminal dapat langsung diolah oleh pusat komputer.

Jenis Komunikas Data, antara lain:

·         Simplex : komunikasi yang dilakukan hanya satu jalur atau searah, Contoh : komunikasi Radio.

·         Half Duplex : komunikasi dilakukan dengan 2 arah, namun bergantian. Contoh : Handy-Talky

·         Full Duplex : komunikasi dilakukan dengan 2 arah secara bersamaan. Contoh : Panggilan Telefon.

Bentuk system komunikas on line antara lain:

·         Realting System : Merupakan suatu system pengolahan data yang membutuhkan tingkat transaksi dengan kecepatan tinggi

·         Batch Processing System : Merupakan teknik pengolahan data dengan menumpuk data terlebih dahulu dan diatur pengelompokan data tersebut dalam kelompok-kelompok yang disebut bacth, kemudian diolah untuk mendapatkan laporan yang diinginkan

·         Timesharing System : Suatu teknik on-line system oleh beberapa pemakai secara bergantian

·         Distributed Data Processing System : Merupakan bentuk yang sering digunakan sekarang sebagai perkembangan dari timesharing system

Jaringan komputer adalah sekumpulan peralatan komputer yang dihubungkan agar dapat saling berkomunikasi dengan tujuan membagi sumber daya. Agar jaringan dapat berfungsi dibutuhkan aturan-aturan  yang mengatur komunikasi dan layanan-layanan secara umum untuk seluruh sistem jaringan

Klasifikasi Jaringan Komputer, antara lain :

·         LAN adalah jaringan komputer yang mencakup wilayah kecil; seperti jaringan komputer kampus, gedung, kantor, dalam rumah dan sekolah

·         MAN adalah suatu jaringan dalam suatu kota dengan transfer data berkecepatan tinggi yang menghubungkan berbagai lokasi seperti kampus, perkantoran, pemerintahan, dan sebagainya.

·         WAN merupakan jaringan komputer yang mencakup area yang besar sebagai contoh yaitu jaringan komputer antar wilayah, negara, bahkan dunia atau dapat didefinisikan juga sebagai jaringan komputer yang membutuhkan router dan saluran komunikasi publik (internet).