Daftar Isi ⇅ show

Transmisi data adalah proses pengiriman data dari pengirim (transmitter) ke penerima (receiver) sehingga data dapat disebarkan pada tujuan yang diinginkan. Tidak hanya dari pengirim ke penerima (point-to-point) transmisi data juga dapat terjadi dari satu pengirim ke banyak penerima (point-to-multipoint). Selain membutuhkan transmitter dan receiver, transmisi data juga membutuhkan media transmisi untuk menyebarkan datanya. Media tersebut meliputi kabel jaringan, router, modem, dsb.

Lengkapnya, transmisi data ini memiliki beberapa bagian atau unsur penting agar dapat dilakukan, yaitu:

  1. Media pengirim (transmitter),
    yang melakukan proses pengiriman data.
  2. Penerima (receiver),
    yang menerima data.
  3. Medium/kanal (channel),
    yakni merupakan saluran transmisi dari data atau informasi dari dua objek berbeda tersebut (Asfarian, dkk, 2020, hlm. 155). Secara umum, medium atau kanal adalah benda dimana data akan bergerak dari pengirim menuju penerima. Medium ini dapat berupa udara jika data yang dikirimkan adalah data suara dari mulut ke telinga, dari radio pemancar ke pesawat radio di rumah dalam bentuk gelombang elektromagnetis, kabel tembaga, atau kabel serat optik jika data berupa cahaya yang dikirim dari satu tempat ke tempat lain.

Lantas sebetulnya apa fungsi dari transmisi data ini? tentunya sudah jelas bahwa transmisi data dilakukan untuk menghubungkan transmitter dan receiver agar dapat melakukan pertukaran data atau melakukan komunikasi dengan aplikasi seperti: melakukan panggilan suara (telepon), terkoneksi ke internet, mendapatkan kanal radio, menampilkan informasi dari komputer lain, dsb.

Dengan demikian, transmisi data merupakan proses penting pada jaringan komputer dan internet. Saat kita mengirim email atau mengakses situs web dan kita mendapatkan informasi yang kita butuhkan, di belakang layer sebetulnya terjadi transmisi data. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa transmisi data adalah proses berbagi atau bertukar data antara dua objek, alat, atau sistem (Asfarian, dkk, 2020, hlm. 155).

Paket Data

Data yang dikirimkan pada transmisi data memiliki suatu kualitas atau bentuk tersendiri yang harus terpenuhi agar dapat ditransmisikan dari penerima, medium, dan penerima yang sesuai. Dapat ditebak bahwa kebanyakan transmisi data yang terjadi di zaman ini adalah transmisi data komputer. Hal ini karena hampir seluruh perangkat elektronik yang kita gunakan sejatinya adalah komputer yang memiliki format data yang sama. Oleh karena itu, packet data ini merupakan materi penting yang harus dipahami.

Contohnya, tansmisi data pada jaringan komputer dan internet biasanya tidak dikirim dalam ukuran yang besar karena akan terkendala oleh kemampuan medium dan untuk kepentingan keandalan pengiriman.

Pada jaringan komputer, data dikirimkan dalam bentuk sekumpulan paket data yang berukuran kecil yang dinamakan data packets atau juga biasa disebut dengan datagram. Paket data dapat memiliki ukuran yang tetap atau dinamis tergantung kebutuhan sistem, namun biasanya paket data berukuran kecil, yaitu sekitar 64 KiB sehingga dakpat dengan mudah dike6lola (Asfarian, dkk, 2022, hlm. 15).

Kumpulan paket data kemudian bisa dikirimkan melalui jalur yang berbeda-beda. Paket data kesatu, misalnya dapat melalui jalur X, namun kemudian jika suatu jalur X menjadi sangat sibuk, maka paket kedua (dsb) dapat melewati jalur lain menuju tujuan dari pengiriman paket. Namun demikian, metode dengan memecah paket dalam bentuk paket-paket kecil ini sebenarnya memiliki kelemahan, yaitu dengan adanya proses penyusunan kembali paket-paket data tersebut (reassemble).

Struktur Paket

Paket terdiri atas tiga bagian penting, yaitu: packet header, packet payload, dan packet trailer.

  1. Packet header,
    adalah alamat paket ketika suatu paket akan dikirimkan ke tujuan tertentu. Untuk setiap paket. Packet header, berisi: a) Alamat IP pengirim; b) Alamat IP penerima (tujuan); c) Urutan paket yang digunakan untuk penyusunan kembali paket saat sampai di tujuan; d) Ukuran paket yang digunakan untuk menentukan apakah paket utuh ketika sampai di node, termasuk juga informasi banyaknya paket yang ditransmisikan.
  2. Packet payload,
    adalah paket data sebenarnya yang berisi informasi yang ditransmisikan dari sumber ke tujuan, sedangkan packet trailer berisi informasi penutup dari suatu paket data yang menandakan paket berakhir. Packet payload berisi: Data aktual yang dikirimkan yang biasanya sebesar 64KiB.
  3. Packet trailer,
    dapat berisi protokol untuk pengecekan terjadinya pengiriman data. Packet trailer berisi: a) Cara untuk mengidentifikasi akhir paket; b) Cara untuk mengecek kesalahan pengiriman, beberapa cara antara lain Cyclic Redundancy Check (CRC), checksum, dll.

Packet Switching

Transmisi data menggunakan data packet memiliki langkah, teknik, atau umumnya cara untuk melakukan transmisinya tersebut. Salah satu cara yang paling banyak digunakan adalah packet switching. Packet switching adalah salah satu cara transmisi paket data di mana data akan dipecah ke dalam beberapa paket data dan dikirimkan secara independen dari titik awal ke titik tujuan (Asfarian, dkk, 2020, hlm. 157). Sesampainya di tujuan paket-paket data tersebut akan disusun kembali dengan urutan yang sesuai dengan menggunakan informasi yang ada pada header packet. Pada setiap tahapan pengiriman data akan sampai pada node yang berisi router, yang akan melanjutkan proses pengiriman ke tujuan.

Contoh Packet Switching

Saat kita mengirimkan sebuah surel yang berisi foto kalian dari laptop kalian ke ponsel milik teman kalian. Surel dan foto tersebut akan dipecah dalam beberapa paket data sebelum dikirimkan. Paket-paket data akan dikirim melalui jalur atau rute dari komputer A ke komputer B, melalui node yang bisa berupa router, switch, komputer, dan lain sebagainya. Ketika sebuah paket data dikirimkan dan mencapai suatu node tertentu, node akan mengirimkan paket tersebut sesuai dengan packet header yang ada pada paket tersebut.

Sebagai contoh, pada gambar di bawah ini, data yang dikirimkan dari komputer A akan melalui jalur yang independen untuk sampai ke komputer B.

Pada contoh di atas, paket-paket data tersebut akan mengikuti alur sebagai berikut.

  1. Paket data akan ditransmisikan melewati jalur yang independen.
  2. Router akan menentukan ke mana paket akan dikirim.
  3. Penentuan jalur (routing) akan ditentukan dari banyaknya paket yang sedang diproses oleh node tertentu.
  4. Jalur yang dipilih sebisa mungkin adalah jalur terpendek, namun jika jalur terpendek tersebut tidak tersedia atau sedang sibuk, maka jalur lain bisa dipilih.
  5. Karena berbeda jalur makan paket-paket data bisa sampai di tujuan dengan urutan yang berbeda.

Kelebihan dan Kekurangan Packet Switching

Metode packet switching dianggap sebagai salah satu cara yang andal, namun cara ini juga memiliki kelebihan dan kekurangan. Beberapa kelebihan packet switching di antaranya adalah:

  1. Paket data dapat dikirimkan dari sumber ke tujuan tanpa jalur khusus (dedicated channel);
  2. Kegagalan pengiriman rendah, karena router dapat melakukan pengiriman ulang (rerouting) paket jika terjadi kegagalan;
  3. Banyak user bisa menggunakan jaringan yang sama;
  4. Memungkinkan pengiriman data kecepatan tinggi.

Sementara itu, beberapa kekurangan packet switching adalah sebagai berikut:

  1. Paket data bisa hilang dan harus dikirimkan Kembali;
  2. Proses menyusun kembali paket data yang membutuhkan waktu;
  3. Adanya delay (jeda) dan rentan terhadap error sehingga sulit digunakan untuk pengiriman data yang cepat dan berkualitas tinggi seperti voice call.

Selain itu, terkadang paket data pada packet switching hilang di perjalanan karena bouncing data (data yang berpindah-pindah) di antara router dan akhirnya tidak sampai di tujuan atau penerima data. Proses pengiriman akan berhenti yang dapat menyebabkan jaringan terhenti karena meningkatnya paket yang hilang.

Akan tetapi, terdapat cara untuk mengatasinya, yakni metode hopping. Hop number (penghitung hop) atau Time to Leave (TTL) akan diberikan pada header pada setiap paket data, dan penghitung ini akan dikurangi satu setiap kali paket data meninggalkan router. Awalnya paket data diberi penghitung hop maksimum. Jika penghitung hop sudah nol dan paket data tidak sampai pada tujuannya maka paket data tersebut dihapus dari router berikutnya. Paket yang hilang ditandai oleh komputer penerima dan permintaan untuk pengiriman ulang paket data diciptakan.

Deteksi dan Perbaikan Kesalahan

Cara lain untuk menangkal kekurangan packet switching atau transmisi data secara umum di antaranya adalah deteksi dan perbaikan kesalahan pada jaringan. Kesalahan dapat terjadi pada pengiriman data pada jaringan komputer yang menyebabkan data menjadi termodifikasi, hilang, atau corrupted.

Pendeteksian Kesalahan

Pendeteksian kesalahan merupakan salah satu cara yang ampuh dalam mengendalikan kesalahan ketika proses pengiriman paket data. Ada beberapa cara untuk pendeteksian kesalahan pada pengiriman data, di antaranya meliputi parity check, checksum, dan CRC (cylic redundancy check) yang akan dijelaskan sebagai berikut.

Parity Check

Parity check adalah salah satu metode untuk mengecek apakah data yang ditransmisikan sesuai dengan aslinya. Lengkapnya, parity check menggunakan perhitungan banyaknya bit 1 pada data yang dikirimkan. Metode parity check ini dapat menggunakan parity genap atau gasal. Parity genap menggunakan aturan banyaknya bit 1 harus genap sedangkan parity ganjil menggunakan aturan banyaknya bit 1 pada data harus ganjil.

Checksum

Checksum adalah metode yang digunakan untuk mengecek apakah data yang dikirimkan pada saat transmisi berubah atau corrupted. Checksum ditambahkan pada blok data pada bagian akhir blok. Proses dari checksum adalah sebagai berikut.

  1. Pada saat blok data akan ditransmisikan, checksum akan dihitung dari blok data.
  2. Perhitungan checksum menggunakan algoritma yang disepakati antara pengirim dan penerima data.
  3. Checksum kemudian ditransmisikan bersama dengan blok data.
  4. Pada penerima, checksum akan dihitung kembali dan dibandingkan dengan checksum yang ada di blok data.
  5. Jika hasil perhitungan ulang checksum sama dengan checksum yang ada di blok data maka pengiriman terjadi dengan tanpa kesalahan, jika berbeda maka permintaan pengiriman data ulang akan dikirimkan.
CRC (Cyclic Redundancy Check)

Perbaikan Kesalahan Alternatif lainnya dalam pengendalian kesalahan pengiriman data yaitu dengan cara melakukan perbaikan kesalahan. Metode perbaikan kesalahan ini dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: backward error connection dan forward error connection yang akan dijelaskan sebagai berikut.

  1. Backward Error Correction,
    merupakan cara perbaikan kesalahan dengan cara permintaan kembali pengiriman data dari pengirim ketika data dideteksi adanya kesalahan. Cara ini adalah cara yang mudah dan efisien jika pengiriman data mudah dilakukan, misalnya jika koneksi menggunakan serat optik. Jika pengiriman data menggunakan perangkat nirkabel maka cara ini tidak efektif.
  2. Forward Error Correction,
    adalah cara perbaikan kesalahan dengan menggunakan algoritma perbaikan kesalahan untuk mengembalikan data yang corrupted. Untuk dapat melakukan perbaikan kesalahan, penerima data harus mengetahui secara persis bit mana yang corrupted dengan menggunakan parity bit sebagai salah satu cara.

Jenis Transmisi Data

Transmisi data dapat dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan karakteristik atau klasifikasinya. Beberapa pembagian jenis transmisi data tersebut di antaranya adalah sebagai berikut.

1. Transmisi Digital

Transmisi Digital adalah proses pengiriman data secara digital. Data atau informasi bisa berbentuk analog atau digital, sedangkan data yang ada pada komputer adalah data yang berbentuk diskrit digital. Untuk mengirimkan data secara digital maka data harus diubah atau dikonversi dalam bentuk digital. Ada dua cara transmisi data digital yaitu dengan cara Line Coding dan Block Coding.

Line Coding

Line Coding memiliki tiga cara untuk merepresentasikan data digital menjadi sinyal digital, yaitu dengan cara encoding unipolar, polar, atau bipolar.

  1. Unipolar Encoding
    Unipolar Encoding adalah cara pengkodean sinyal dengan merepresentasikan data dengan menggunakan level tegangan tunggal (single voltage level). Bilangan biner 1 akan direpresentasikan dengan tegangan tinggi, dan bilangan biner 0 direpresentasikan dengan tanpa tegangan. Unipolar encoding juga disebut dengan Unipolar-Non-Return-To-Zero.
  2. Polar Encoding
    Polar encoding adalah pengkodean sinyal menggunakan tingkat tegangan yang jamak untuk merepresentasikan bilangan biner, yang memiliki 4 tipe, yaitu: Polar Non Return to zero (NRZ), Polar Return to zero (RZ), Manchester, dan Differential Manchester. Polar Non Return to zero menggunakan dua tingkat tegangan untuk merepresentasikan bilangan biner. Secara umum nilai tegangan positif merepresentasikan 1 dan nilai tegangan negatif merepresentasikan 0. Tidak ada nilai tanpa tegangan (0). Ada dua jenis encoding NRZ, yaitu NRZ-L (Level) dan NRZ-I (Inverted).
  3. Bipolar Encoding
    Bipolar Encoding adalah pengkodean menggunakan tiga tingkat tegangan, yaitu: positif, negatif, dan nol. Tegangan nol merepresentasikan bilangan biner 0, sedangkan bilangan biner 1 direpresentasikan dengan tegangan positif atau negatif (Asfarian, dkk, 2020, hlm. 176).

Konversi Analog ke Digital

Saat kita berbicara dengan menggunakan microphone atau menggunakan kamera video, kita mengeluarkan suara yang merupakan sinyal analog. Suara manusia adalah sinyal kontinyu analog pada rentang frekuensi 0-4 KHz. Sedangkan sinyal digital berupa binary digit (bit) 1 dan 0. Untuk itulah diperlukan konversi suara manusia menjadi runtunan bit 1 180 Informatika untuk SMA Kelas XI dan 0 sebelum dikirimkan.

Untuk mentransmisikan data analog melalui media dalam bentuk sinyal digital, diperlukan teknik khusus yang disebut dengan modulasi. Salah satu teknik yang paling sering digunakan adalah pulse code modulation (PCM). PCM adalah teknik mengubah gelombang analog menjadi data digital dengan 3 langkah, yaitu: Sampling, Kuantisasi, dan Pengkodean.

  1. Sampling
    Sinyal analog di sampling pada interval waktu tertentu. Interval waktu ditentukan untuk mendapatkan sampling rate terbaik. Sampling rate terbaik menurut teorema Nyquist adalah paling tidak dua kali frekuensi tertinggi sinyal. Sebagai contoh range pendengaran manusia ialah 20Hz–20.000Hz, maka menurut Nyquist untuk menangkap frekuensi dengan lebar tersebut diperlukan 40.000Hz (40 kHz) sebagai sampling rate.
  2. Kuantisasi
    Setelah sampling dilakukan langkah selanjutnya adalah kuantisasi. Kuantisasi adalah proses untuk memberikan besaran satuan angka dari amplitudo data diskret hasil sampling.
  3. Pengkodean
    Hasil kuantisasi selanjutnya dikodekan menjadi format digit biner.

Moda Transmisi

Data digital dapat ditransmisikan dengan dua mode yaitu paralel dan serial.

  1. Transmisi Paralel
    Transmisi paralel adalah transmisi yang dilakukan dengan membentuk sinyal digital dalam panjang yang tetap (fixed). Pengirim dan penerima terkoneksi secara paralel dengan jumlah jalur data yang sama. Pengirim akan mengirimkan bit data pada seluruh jalur (grup bit data/data frame) pada satu waktu tertentu.
  2. Transmisi Serial
    Yakni transmisi sinyal digital melalui jalur tunggal secara berurutan dalam bentuk antrian. Transmisi serial dapat dilakukan dengan cara sinkron atau asinkron, Transmisi digital serial asinkron menggunakan cara pengiriman tanpa memperhatikan timing namun menggunakan pola (pattern) pada bit data. Sebagai contoh, prefix 0 bisa ditambahkan sebagai awal dari byte data yang dikirimkan, atau bit 1 ditambahkan sebagai penutup. Data frame biasanya memiliki celah/gap untuk membedakan antar byte data.

Transmisi Analog

Transmisi analog adalah proses pengiriman data secara analog. Data yang akan dikirimkan dapat berupa data analog atau digital. Data analog tidak dapat langsung dikirimkan, data ini harus diubah menjadi sinyal analog agar dapat ditransmisikan. Sedangkan untuk data digital juga harus diubah menjadi sinyal analog agar dapat dikirimkan.

Konversi Data Digital ke Sinyal Analog

Agar dapat dikirimkan secara analog, data digital harus dikonversikan menjadi sinyal analog. Sinyal analog adalah sinyal yang memiliki amplitudo, frekuensi, dan fase, sehingga konversi data digital ke analog dapat dilakukan dengan tiga cara ini, yaitu: Amplitude Shift Keying, Frequency Shift Keying, dan Phase Shift Keying.

  1. Amplitude Shift Keying
    Amplitude Shift Keying menggunakan mekanisme mengubah digit biner menjadi amplitudo pada sinyal pembawa analog (analog carrier signal). Digit biner 1 akan direpresentasikan dengan gelombang dengan amplitudo tertentu, sedangkan digit biner 0 direpresentasikan tanpa amplitudo.
  2. Frequency Shift Keying
    Frequency Shift Keying     adalah penciptaan sinyal analog menggunakan mekanisme perubahan frekuensi pada sinyal pembawa analog (analog carrier signal). Digit biner 1 akan direpresentasikan dengan gelombang dengan frekuensi tertentu yang biasanya lebih rapat (f1), sedangkan digit biner 0 direpresentasikan dengan gelombang dengan frekuensi yang lebih rendah (f2). Pada teknik ini amplitudo dan fase dari gelombang analog tetap sama.
  3. Phase Shift Keying
    Phase Shift Keying     adalah penciptaan sinyal analog menggunakan mekanisme perubahan fase pada sinyal pembawa analog (analog carrier signal). Digit biner akan direpresentasikan dengan gelombang dengan fase yang terbalik satu sama lain. Saat digit biner berubah maka fase dari gelombang akan berbalik. Pada teknik ini amplitudo dan frekuensi dari gelombang analog tetap sama (Asfarian, dkk, 2020, hlm. 183).

Konversi Data Analog ke Sinyal Analog

Agar dapat dikirimkan secara analog data analog harus dimodifikasi menjadi sinyal analog. Modifikasi ini biasa disebut dengan modulasi analog. Konversi data analog menjadi sinyal analog dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu: Amplitude Modulation, Frequency Modulation, dan Phase Modulation.

  1. Amplitude Modulation
    Pada modulasi ini, amplitudo dari sinyal pembawa analog akan dimodifikasi sesuai dengan perubahan data analog. Implementasi dari amplitude modulation dilakukan menggunakan pengali (multiplier) amplitudo. Amplitudo dari analog data akan dikalikan dengan gelombang pembawa sehingga menghasilkan modulasi amplitudo yang merefleksikan data analog yang ditransmisikan. Teknik modulasi ini adalah teknik awal yang ditemukan. Pada amplitude modulation frekuensi dan fase dari gelombang pembawa tidak berubah.
  2. Frequency Modulation
    Pada modulasi ini, frequency dari sinyal pembawa analog akan dimodifikasi sesuai dengan perubahan data analog. Amplitudo dan Fase dari gelombang modulasi tidak berubah.
  3. Phase Modulation
    Pada modulasi ini, fase dari sinyal pembawa analog akan dimodifikasi sesuai dengan perubahan gelombang data analog. Amplitudo dan frekuensi dari gelombang modulasi tidak berubah.

Referensi

  1. Asfarian, A., dkk. (2020). Informatika XI. Jakarta: Badan standar, kurikulum, dan asesmen pendidikan kementerian pendidikan, kebudayaan, riset, dan teknologi.

Tinggalkan Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *