Jelaskan Teknik Encoding 4B/5B untuk Ethernet 100BASE-TX!

Jawaban:

kita telah mempelajari bahwa dalam proses transmisi data selalu dikonversi

menjadi sinyal terlebih dahulu. Data tersebut bisa berbentuk data analog dan data digital.

Sinyal juga dapat berupa sinyal analog dan sinyal digital. Transmisi baseband adalah

representasi data analog atau data digital menjadi sinyal digital pada proses transmisi.

Sedangkan transmisi passband (akan dibahas dalam Bab 6) adalah representasi data

analog atau data digital menjadi sinyal analog pada proses transmisi. Transmisi passband

ditandai dengan pergeseran frekuensi dari frekuensi data yang umumnya rendah menjadi

frekuensi sinyal yang tinggi sesuai dengan frekuensi gelombang pembawa (carrier

frequency).

Terdapat tiga macam cara untuk melakukan proses konversi dari data

digital menjadi sinyal digital, yaitu line coding, block coding dan scrambling.

Kecepatan pengiriman sinyal diwakili oleh beberapa istilah, antara lain: baud rate,

modulation rate atau pulse rate. Dalam buku ini kita akan menggunakan istilah baud rate

dengan satuan baud untuk menyatakan kecepatan pengiriman sinyal digital. Secara logis

kita tahu bahwa dalam komunikasi data diharapkan agar kecepatan data dapat dicapai

setinggi-tingginya sedangkan kecepatan pengiriman sinyal dapat dicapai serendah-

rendahnya.

Kecepatan data tinggi dalam proses transmisi berarti bahwa sejumlah besar data dapat

dikirimkan dalam satu satuan waktu. Karena itu semakin tinggi data rate berarti semakin

besar jumlah data yang dapat dikirimkan dalam satu satuan waktu. Sedangkan kecepatan

pengiriman sinyal diharapkan menjadi rendah karena berkaitan dengan bandwidth dari

sinyal. Semakin rendah baud rate, berarti semakin kecil pula jumlah bandwidth yang

dibutuhkan untuk mentransmisikan sinyal.

Hubungan antara kecepatan sinyal dan kecepatan data dinyatakan dalam persamaan 5.1. S = k × ×

1 (5.1)

Simbol S merepresentasikan kecepatan sinyal (signal rate) rata-rata dalam satuan baud, k

adalah konstanta yang dapat berubah-ubah tergantung pada jenis modulasi yang digunakan, m adalah jumlah elemen data yang dapat dibawa oleh setiap elemen sinyal

(waveform), dan R adalah kecepatan data (data rate). Untuk pengkodean data digital

menjadi sinyal digitial, nilai rata-rata dari k adalah ½.

Dalam komunikasi data diharapkan agar

kecepatan data dapat dicapai setinggi-tingginya sedangkan

kecepatan pengiriman sinyal dapat dicapai serendah-rendahnya.

Dalam persamaan 5.1, terdapat variabel m yang belum mendapatkan penjelasan

gamblang. Kasus paling sederhana adalah apabila kita mengirimkan 1 bit data dimana

setiap 1 bit data tersebut diwakili oleh 1 buah sinyal digital. Nilai konstanta m untuk kasus

semacam ini adalah 1. Tetapi hal semacam ini tidak efisien ditinjau dari sisi pemakaian

bandwidth dari sinyal. Agar tujuan komunikasi data untuk memaksimalkan jumlah data

yang dapat dibawa oleh sebuah sinyal dapat dicapai, sebagai contoh kita dapat membuat

nilai m menjadi 2. Sebagai contoh, pada komunikasi serial yang digunakan oleh komputer,

apabila jenis komunikasi serial sinkron digunakan maka setiap beberapa byte selalu

disisipkan bit-bit sinkronisasi untuk memberikan kesempatan bagi terminal penerima

melakukan sinkronisasi waktu dengan terminal pengirim.
padahal frekuensi nol tidak dapat dilewatkan melalui saluran komunikasi. Sebagai

contoh saluran-saluran telepon kabel tidak dapat melewatkan sinyal dengan frekuensi di

bawah 200 Hz. Ketiga, tegangan konstan juga dapat menyebabkan pergeseran daya rata-

rata dari sinyal. Padahal proses deteksi pada sisi penerima sangat mendasarkan pada

perhitungan daya rata-rata dari sinyal. Pergeseran daya rata-rata sinyal seperti ini

seringkali disebut dengan istilah baseline wandering.

Faktor-faktor lain yang harus dimiliki oleh sinyal digital adalah: memiliki kemampuan

untuk mendeteksi kesalahan dalam proses transmisi, memiliki ketahanan terhadap

gangguan-gangguan transmisi seperti derau dan interferensi, memiliki kompleksitas

rendah pada saat diimplementasikan.

Unsur-unsur dalam transmisi sinyal digital: sinkronisasi, bandwidth,

struktur deretan bit, kemampuan mendeteksi kesalahan, ketahanan

terhadap gangguan, kompleksitas rendah.

Setelah membicarakan kriteria dan syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam pengkodean,

sekarang mari kita bicarakan jenis-jenis pengkodean sinyal digital seperti telah disebutkan

pada bagian awal dari bab ini satu-persatu.

5.1.1. Line Coding

Pada line coding selalu diasumsikan bahwa data yang berupa teks, gambar, suara,

video telah tersimpan dalam memori komputer sebagai deretan bit. Line coding

akan mengkonversi deretan bit tersebut menjadi sinyal digital untuk

ditransmisikan. Pada sisi penerima, harus dilakukan proses sebaliknya yaitu

konversi dari sinyal digital menjadi data digital.