Contoh Soal Komunikasi Data 1

Contoh Soal Komunikasi Data :

1. Jelaskan dengan lengkap tentang terminologi transmisi data. 

2. Jelaskan dengan lengkap tentang frekuensi, spektrum, bandwith dan hubungan data rate dengan bandwith.

3. Jelaskan dengan lengkap ketidaksesuaian transmisi(transmision impairment), mengenai annetuasi(annetuation, noise dan delay distortion).

4. Jelaskan dengan lengkap mengenai dua jenis media transmisi dan faktor yang berhubungan dengan media transmisi dan sinyal sebagai penentu kecepatan data(data rate) dan jarak.

5. Jelaskan dengan lengkap beberapa media transmisi berikut :   

6. Jelaskan dengan lengkap tentang propagasi tanpa kabel(wireless propagation) dan reraksi(Line of Sight Trabsmision, free space lost, Atmospheric absorption, Multipath).

7. Jelaskan dengan lengkap macam-macam gangguan media / saluran transmisi

1. Jelaskan dengan lengkap tentang terminologi transmisi data
Jawab :

Transmisi Data terjadi di antara pemancar dan penerima melalui media transmisi. Terdapat dua buah media transmisi : media transmisi terkendali (guided media transmition) dan media transmisi tidak terkendali (unguided media transmition). Media terkendali adalah media yang menyalurkan gelombang transmisi melalui jalur fisik. Contoh media terkendali adalah kabel twisted pair, kabel coaxial, atau kabel fiber optic.     Media tidak terkendali, atau yang biasa disebut media nirkabel, adalah media yang menyediakan perantara untuk menyalurkan gelombang elektromagnetik. Contoh media nirkabel adalah WiFi, propagansi melalui udara, atau propagansi melalui ruang fakum.
Terdapat tiga macam transmisi berdasarkan aliran datanya :
Transmisi simplex adalah transmisi yang mengirim sinyal hanya secara satu arah. Satu pemancar dapat diterima oleh beberapa penerima data.
Transmisi half-duplex merupakan transmisi yang memungkinkan kedua pemancar mengirimkan sinyal sekaligus, namun hanya satu dalam satu waktu.
Transmisi full-duplex merupakan transmisi dua arah. Baik pemancar ataupun penerima dapat mengirimkan sinyal secara simultan.

2. Jelaskan dengan lengkap tentang frekuensi, spektrum, bandwith dan hubungan data rate dengan bandwith.
Jawab :

Frekuensi adalah kecepatan [dalam putaran per detik, atau Hertz(Hz) dimana sinyal berulang-ulang. Parameter yang ekuivalen adalah periode (T) suatu sinyal, merupakan jumlah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu pengulangan. Jadi T=1/f. Fase merupakan ukuran posisi relatif dalam suatu waktu di dalam satu periode sinyal. Panjang gelombang () dari sebuah sinyal adalah jarak yang ditempati  oleh satu siklus tunggal, atau dengan kata lain, jarak antara dua titik dari fase yang bersesuaian dari dua putaran yang bersesuaian dari dua putaran yang berurutan.

Spektrum adalah rentang frekuensi di mana spektrum berada. Bandwidth mutlak dari suatu sinyal adalah lebar spektrum. Bagaimanapun juga, sebagian besar energi dalam sinyal ditempatkan pada suatu band (pita) frekuensi yang relatif sempit. Band ini disebut sebagai bandwidth efektif, atau hanya bandwidth.
Hubungan antara kecepatan data (data rate) dengan lebar pita (bandwidth) adalah : Medium transmisi apapun yang dipakai akan menyesuaikan dengan band frekuensi yang terbatas. Hal ini menyebabkan data rate yang dapat melewati medium transmisi terbatas. Hubungan data rate dan bandwidth didapat bahwa pengurangan / penambahan bandwidth akan menyebabkan pengurangan / penambahan data rate dengan faktor pengurangan / penambahan yang sama. Jika kecepatan sinyal besar, maka lebar pita menjadi besar.

Bandwidth adalah luas atau lebar cakupan frekuensi yang digunakan oleh sinyal dalam medium transmisi. Dalam kerangka ini, Bandwidth dapat diartikan sebagai perbedaan antara komponen sinyal frekuensi tinggi dan sinyal frekuensi rendah. frekuensi sinyal diukur dalam satuan Hertz.
Bandwidth (lebarpita) dalam ilmu computer adalah suatu penghitungan konsumsi data yang tersedia pada suatu telekomunikasi. Dihitung dalam satuan bits per seconds (bit per detik). Perhatikan bahwa bandwidth yang tertera komunikasi nirkabel, modem transmisi data, komunikasi digital, elektronik, dll, adalah bandwidth yang mengacu pada sinyal analog yang diukur dalam satuan hertz (makna asli dari istilah tersebut) yang lebih tepat ditulis bitrate daripada bits per second. Dalam dunia web hosting, bandwidth capacity (kapasitas lebarpita) diartikan sebagai nilai maksimum besaran transfer data (tulisan, gambar, video, suara, dan lainnya) yang terjadi antara server hosting dengan komputer klien dalam suatu periode tertentu.

 3. Jelaskan dengan lengkap ketidaksesuaian transmisi(transmision impairment), mengenai annetuasi(annetuation, noise dan delay distortion).
Jawab :

ATENUASI (ATTENUATION) Kekuatan sinyal berkurang atau melemah bila jaraknya terlalu jauh melalui media transmisi, baik dengan menggunakan media transmisi guide seperti kabel, atau media transmisi unguide seperti gelombang(WIFI). Atenuasi biasa terjadi pada sinyal analog, karena atenuasi berubah-ubah sebagai fungsi frekuensi, sinyal yang diterima menjadi menyimpang dan mengurangi tingkat kejelasan. Cara menanggulangi dari gangguan ini adalah diperlukan sebuah alat penguat sinyal seperti repeater atau ampllifier.

NOISE / DERAU Gangguan ini terjadi karena adanya sinyal-sinyal yang bercampur(distorsi) yang tidak diinginkan. Noise dibagi lagi menjadi 4 kategori :
1. Thermal Noise Thermal noise terjadi karena agitasi elektron dalam suatu konduktor, agitasi elektron selalu muncul di semua perangkat elektronik dan media transmisi yang diakibatkan temperatur. Thermal noise juga kadang disebut white noise. Gangguan transmisi ini tidak dapat dihindari sampai sekarang karena sebagai batasan kemampuan kerja sistem komunikasi.
2. Intermodulation Noise Disebabkan karena sinyal-sinyal pada frekuensi-frekuensi yang berbeda tersebar pada medium transmisi yang sama sehingga menghasilkan sinyal-sinyal pada suatu frekuensi yang merupakan penjumlahan atau pengalian daru dua frekuensi asalnya. Hal ini timbul karena ketidaklinearan dari transmitter dan receiver.
3. CrossTalk Gangguan ini terjadi karena sambungan yang kurang baik atau kabel elekrik yang berdekatan dan dapat pula dari gelombang microwave. Misalnya mungkin anda pernah menerima telpon dari teman anda namun beberapa detik ada suara orang lain terdengar.

4. Impulse Noise terdiri dari pulsa-pulsa tak beraturan atau spike-spike noise dengan durasi pendek dan dengan amplitudo yang relatif tinggi. Gangguan ini biasa terjadi karena kilat atau petir dan mungkin kesalahan dalam sistem komunikasi. Noise ini merupakan sumber utama kesalahan dalam komunikasi data digital dan hanya merupakan gangguan kecil bagi data analog.

DELAY DISTORSI (DELAY DISTORTION) Gangguan ini biasanya terjadi pada transmisi data dengan menggunakan media transmisi guide seperti kabel. Gangguan ini sangat kritis terjadi di data digital, bila suatu rangkaian bit sedang ditransmisikan, baik dengan menggunakan signal analog/digital, bisa mengakibatkan posisi bit melenceng ke bit yang lain.Gangguan ini terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda.

4. Jelaskan dengan lengkap mengenai dua jenis media transmisi dan faktor yang berhubungan dengan media transmisi dan sinyal sebagai penentu kecepatan data(data rate) dan jarak
Jawab :

Terdapat dua buah media transmisi.
Media transmisi terkendali (guided media transmition) dan media transmisi tidak terkendali (unguided media transmition). Media terkendali adalah media yang menyalurkan gelombang transmisi melalui jalur fisik. Contoh media terkendali adalah kabel twisted pair, kabel coaxial, atau kabel fiber optic.
Media tidak terkendali, atau yang biasa disebut media nirkabel, adalah media yang menyediakan perantara untuk menyalurkan gelombang elektromagnetik. Contoh media nirkabel adalah WiFi, propagansi melalui udara, atau propagansi melalui ruang fakum.
Beberapa faktor yang berhubungan dengan media transmisi dan sinyal sebagai penentu data rate dan jarak adalah sebagai berikut :
Bandwidth (lebar pita)
Semakin besar bandwidth sinyal, maka semakin besar pula daya yang dapat ditangani.
Transmission Impairement (kerusakan transmisi) Untuk media terpandu, kabel twisted pair secara umum mengalami kerusakan transmisi lebih daripada kabel coaxial, dan coaxialmengalaminya lebih dari pada serat optik.
Interference (interferensi)
Interferensi dari sinyal dalam pita yang saling overlapping dapat   menyebabkan distorsi atau dapat merusak sebuah sinyal.
Jumlah penerima (receiver)
Sebuah media terpandu dapat digunakan untuk membangun sebuah hubungan point-to-pint atau sebuah hubungan yang dapat digunakan secara bersama-sama.

5. Jelaskan dengan lengkap beberapa media transmisi berikut :

- Jenis-jenis kabel Twiste Pair, untuk kabel UTP jelaskan konfigurasi UTP straight through, UTP cross over, UTP roll-over.

Jawab :

Jenis – Jenis Kabel Twiste Pair :
UTP (Unshielded Twisted Pair) adalah sebuah jenis kabel jaringan yang menggunakan bahan dasar tembaga yang tidak dilengkapi dengan shield internal. UTP merupakan jenis kabel yang paling umum yang sering digunakan di dalam jaringan lokal (LAN), karena memang harganya yang rendah, fleksibel dan kinerja yang ditunjukkannya relatif bagus.

STP (Shielded Twisted Pair) adalah kabel pasangan berpilin yang memiliki perlindungan dari logam untuk melindungi kabel dari intereferensi elektromagnetik luar.

S/UTP (Screened Unshielded Twisted Pair) Yaitu kabel twisted pair yang didalam pelindung kabel (kulit luar) kabel terdapat pelindung berupa kertas logam.

S/STP (Screened Shielded Twisted Pair) merupakan kabel twisted pair yang dimana terdapat pelindung ganda didalamnya. Yaitu didalam kabel dan disetiap pasangan lilitan. Kabel ini merupakan kabel yang paling banyak memiliki perlindungan terhadap pengaruh dari gangguan seperti elektromagnetik, crosstalk.

Konfigurasi
UTP straight through : Kabel straight merupakan kabel yang memiliki cara pemasangan yang sama antara ujung satu dengan ujung lainnya.  Kabel straight digunakan untuk menghubungkan 2 device yang berbeda.

UTP cross over : Kabel cross over merupakan kabel yang memiliki susunan berbeda antara ujung satu dengan ujung dua. Kabel cross over digunakan untuk menghubungkan 2 device yang sama.

UTP roll-over : Konfigurasi ini digunakan untuk menghubungkan PC ke Console Router.  Konfigurasinya adalah dengan membuat ujung pertama dengan menggunakan sebuah standar (T568A maupun T568B), kemudian membuat ujung kedua dengan urutan warna pin yang merupakan kebalikan dari urutan warna pin ujung yang pertama. Contoh :  Jika ujung pertama menggunakan T568B (White/Orange - Orange - White/Green - Blue - White/Blue - Green - White/Brown - Brown), maka ujung yang kedua menggunakan urutan warna kebalikan dari ujung pertama (Brown - White/Brown - Green - White/Blue - Blue - White/Green - Orange - White/Orange).

- Coaxial kabel adalah kabel yang memiliki dua buah konduktor, konduktor yang pertama copper ditengahnya( pusat inti ) terbuat dari tembaga yang keras yang dilapisi dengan isolator, konduktor yang kedua melingkar di luar isolator pertama dan tertutup dengan insulator luar. Jenis kabel ini biasanya digunakan untuk topologi Bus.

- Fiber optic adalah kabel yang terbuat dari glas optik. Di tengah-tengah kabel terdapat filamen glas, yang disebut “core”, dan di kelilingi lapisan “cladding”, “buffer coating”, material penguat, dan pelindung luar.Informasi ditransmisikan menggunakan gelombang cahaya dengan cara mengkonversi sinyal listrik menjadi gelombang cahaya. Transmitter yang banyak digunakan adalah LED atau Laser. Kabel serat optik (fiber optic) mempunyai kemampuan mentransmisi sinyal melewati jarak yang lebih jauh dibanding kabel koaksial maupun kabel twisted, juga mempunyai kecepatan yang baik. Hal ini sangat baik digunakan ketika digunakan untuk fasilitas konferensi Radio atau layanan interaktif. 10BaseF adalah merujuk ke spesifikasi untuk kabel fiber optik dengan membawa sinyal Ethernet. Kabel Fiber Optik banyak digunakan pada jaringan WAN untuk komunikasi suara dan data. Kendala utama penggunaan kabel fiber optik di LAN adalah perangkat elektroniknya yang masih mahal. Sedangkan harga kabel Fiber Optiknya sendiri sebanding dengan kabel LAN.

- infrared adalah Infrared atau yang lazim dikenal dengan infra merah merupakan sinar elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang lebih dari cahaya yang terlihat, yakni antara 700 nm dan 1 mm. Sinar infrared adalah cahaya yang tidak terlihat atau tak tertangkap mata. Apabila dilihat dengan menggunakan spektroskop cahaya maka radiasi dari sinar infrared akan terlihat pada spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang yang berada di atas panjang gelombang cahaya merah. Dengan adanya panjang gelombang ini menyebabkan sinar infrared tidak tertangkap mata, tetapi radiasi dari panas yang ditimbulkan masih dapat terdeteksi. 

Kelebihan infrared bidang komunikasi :
Tranfer data dengan memanfaatkan sinar infrared bisa dilakukan kapan saja karena infrared tidak memerlukan kehadiran sinyal dalam melakukan proses transfer data.
Transfer data melalui infrared cenderung mudah dan sederhana.
Transfer data melalui ponsel bahkan tidak terkena biaya.

Kekurangan infrared bidang komunikasi :
Transfer data yang memanfaatkan sinar infrared mengharuskan kedua lubang infrared yang berhadapan. Hal ini dinilai cukup menyulitkan dan merepotkan.
Infrared sangat berbahaya bagi mata. Harus bisa diantisipasi supaya sinar infrared tidak terkena mata.
Transfer data melalui infrared cenderung lebih lambat bila dibanding dengan media transfer data yang lain seperti bluetooth.

- Antena adalah antena adalah alat untuk mengirim dan menerima gelombang elektromagnetik, bergantung kepada pemakaian dan penggunaan frekuensinya, antena bisa berwujud berbagai bentuk, mulai dari seutas kabel, dipole, ataupun yagi, dsb. Antena adalah alat pasif tanpa catu daya(power), yang tidak bisa meningkatkan kekuatan sinyal radio, dia seperti reflektor pada lampu senter, membantu mengkonsentrasi dan memfokuskan sinyal. Kekuatan dalam mengkonsentrasi dan memfokuskan sinyal radio, satuan ukurnya adalah dB. Jadi ketika dB bertambah, maka jangkauan jarak yang bisa ditempuhpun bertambah. Jenis antena yang akan dipasang harus sesuai dengan sistem yang akan kita bangun, juga disesuaikan dengan kebutuhan penyebaran sinyalnya.

- Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency, SHF), yaitu di atas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan menjadi panas dan masak dalam waktu singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam oven microwave.

- Gelombang mikro satelit adalah adalah sebuah station relay gelombang mikro. Dipergunakan untuk menghubungkan 2 atau lebih transmiter \ receiver gelombang mikro pada bumi, yang dikenal sebagai station bumi atau ground station. Aplikasi-aplikasi terpenting untuk satelit lainnya diantaranya adalah Distribusi siaran televisi, Tranmisi telepon jarak jauh , dan Jaringan bisnis swasta.
Aplikasi teknologii satelit terbaru untuk distribusi satelit terbaru adalah Direct Broadcast Satellite (DBS) dimana pada aplikasi tersebut sinyal-sinyal video di transmisikan secara langsung kerumah-rumah pemirsa. jangakauan frekuensi optimum adalah berkisar pada 1 sampai 10 GHz. Dibawah 1 GHz, terdapat derau yang berpengaruh dari alam, meliputi derau darau dari galaksi,matahari , atmosver, serta interfernsi buatan manusia dari berbagai perangkat elektronik. Karakteristik-karakteristik Transmisi rentang 30 MHz sampai 1 GHz merupakan rentang yang efektif untuk komunikasi broadcast. Tidak seperti kasus gelombang elektromagnetik berfrekuensi rendah, ionosfer cukup transparan untuk gelombang radiao di atas 30 MHZ. Jadi transmisi terbatas pada garis pandang ,dan jarak transmiter tidak mengganggu satu sama lain dalam arti tidak ada pemantulan dari atmosfer. Ganguan utama pada siaran radio adalah interfernse multi jalur. Pamantulan dari bumi,air, dan alam atau obyek-obyek muatan manusia dapat menyababkan terjadinya multi jalur antena.

6. Jelaskan dengan lengkap tentang propagasi tanpa kabel(wireless propagation) dan reraksi(Line of Sight Trabsmision, free space lost, Atmospheric absorption, Multipath).
Jawab :

Pada propagasi tanpa kabel, sinyal berjalan melalui jalur :
Ground wave (propagasi gelombang tanah). Pada propagasi jenis ini sinyal yang mengalir antara transmiter dan reciever mengikuti kontur permukaan bumi. Pada propagasi jenis ini frekuensi yang dapat ditransmisikan dengan baik mencapai 2 MHz. Contoh propagasi gelombang permukaan ini adalah radio AM.
Sky wave (propagasi gelombang langit). Pada propagasi jenis ini sinyal dari transmiter dipantulkan oleh lapisan ionosfer dari atmosfer tertinggi agar dapat sampai ke reciever.Contoh komunikasi yang menggunakan propagasi jenis ini adalah radio amatir.

Line of Sight Transmision
Pada propagasi jenis ini sinyal dari transmiter dipantulkan ke reciever melalui udara dengan catatan penerima dan pengirim saling berhadapan.

Free space lost (Redaman Ruang Bebas) adalah penurunan daya gelombang radio selama merambat di ruang bebas. Redaman ini dipengaruhi oleh besar frekuensi dan jarak antara titik pengirim dan penerima.

Atmospheric absorption (Penyerapan Atmosfer) adalah penurunan daya gelombang radio karena menyebar setelah menempuh jarak tertentu yang disebabkan penyerapan sinyal oleh atmosfer, uap air dan oksigen.

Multipath
Adanya objek yang menyebabkan pantulan dan hamburan pada saluran mengakibatkan berkurangnya energi sinyal pada amplitudo dan fasa. Efek ini menjadikan sinyal yang diterima di receiver bervariasi yang mengakibatkan fluktuasi sinyal sehingga terjadi fading dan distorsi. Propagasi multipath juga mengakibatkan perbedaan waktu yang menyebabkan timbulnya intersimbol interference.

7. Jelaskan dengan lengkap macam-macam gangguan media / saluran transmisi
Jawab :

Noise
adalah sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang selalu ada dalam suatu sistem transmisi. Noise ini akan mengganggu kualitas dari sinyal terima yang diinginkan dan akhirnya menggangu proses penerimaan dan pengiriman data. Menurut sumbernya noise ini dapat dibedakan menjadi :

Internal Noise, akibat thermal, intermodulasi, crosstalk
External Noise, akibat atmosphere, extraterrestrial, man made.
Random Noise adalah noise yang terjadinya tidak bisa diprediksi.
Macam-macam random noise :
Thermal Noise : noise akibat adanya efek panas
Intermodulation noise : noise akibat masuknya frekuensi asing ke saluran komunikasi.
Crosstalk noise : noise akibat masuknya sinyal asing ke saluran komunikasi.
Impulse noise : noise akibat masuknya sinyal yang memiliki level tegangan yang cukup tinggi secara tiba-tiba ke saluran komunikasi.
Fading noise : noise akibat perubahan kondisi atmosfer bumi
Statistical noise adalah noise yang terjadi dapat diprediksi. Macam-macam statistical noise:
Redaman : turunnya level tegangan sinyal yang diterima akibat karakteristik media
Tundaan : keterlambatan datangnya sinyal sehingga memperlambat pemrosesan

Interferensi
adalah sinyal pengganggu yang tidak diinginkan dimana frekuensinya berdekatan atau sama dengan sinyal yang diinginkan serta berdaya besar.
Dalam dunia telekomunikasi dan IT yang berbasis satelit ada hal yang tidak mungkin dihindari yaitu gangguan/ Interferensi, namun dengan batasan toleransi tertentu masih dapat diterima.

Ada beberapa jenis kategori Interferensi:
Interferensi antar jaringan satelit adalah gangguan yang diakibatkan jarak antara satelit satu dengan yang lainnya.

Interferensi jaringan Terrestrial adalah gangguan yang disebabkan frekuensi kerja dari sistem sama.

Interferensi Croos polarisasi adalah gangguan disebabkan dari pengguna frekuensi yang sama dan power yang dipancarkan/Transmitter.

Interferensi Co channel (antar kanal) adalah gangguan disebabkan oleh frekuensi channel atau tidak ada jarak antar kedua frekuensi (Guard band).

Interferensi Retransmit adalah gangguan disebabkan ketidak sempurnaan instalasi st.bumi/SNG yang bekerja pada frekuensi 52-88 Mhz sehingga frekuensi radio FM 88-108 Mhz akan masuk ke dalam sistem up link.

Interferensi Intermodulasi antar Carrier adalah gangguan ini ketidak linearan dari power amplifier (HPA) bila digunakan untuk multi carrier, terjadi akibat:
kedekatan satelit
Coverage yang saling overlapping
Band frekuensi yang sama

Redaman
adalah turunnya level tegangan sinyal yang diterima akibat karakteristik media, merupakan salah satu jenis noise yang kejadiannya dapat diprediksi. Redaman adalah hambatan pada media telekomunikasi yang menyebabkan sinyal akan semakin lemah untuk jarah yang jauh.

Fading
adalah penyimpangan atenuasi yang mengalami sinyal carrier-termodulasi telekomunikasi terhadap media propagasi tertentu. Fading merupakan gangguan komunikasi yang gejalanya dapat dirasakan oleh penerima akibat adanya fluktuasi (ketidaktetapan) level daya sinyal yang diterima oleh receiver.

Multipath Fading, Fading yang terjadi karena terdapat objek antara pengirim dan penerima sehingga gelombang yang sampai ke penerima berasal dari beberapa lintasan (multipath) dan fluktuasi yang terjadi bersifat cepat (fast fading)
Terdiri dari:
Rician, jika sinyal yang dominan adalah sinyal yang bersifat Line Of Sight (direct path).
Rayleigh, jika sinyal yang dominan adalah sinyal yang bersifat tidak langsung (indirect path).
Shadowing, Fading yang terjadi karena adanya efek terhalangnya sinyal sampai ke penerima akibat oleh gedung bertingkat, tembok, dll dan fluktuasi sinyal yang terjadi bersifat lambat (Slow fading).