TRANSMISI SYNCHRONOUS DAN ASYNCHRONOUS
1. Transmisi Synchronous
Merupakan suatu pengiriman data yang dikirim dengan kecepatan tinggi dan
data yang dikirim pada block, dimana setiap block data akan dicek ulang
oleh : Block Check Character (BCC). Transmisi ini digunakan untuk
transmisi data dengan kecepatan yang tinggi. Data yang dikirimkan berupa
satu blok data. Sinkroniasi terjadi dengan cara mengirimkan pola data
tertentu antara pengirim dan penerima. Pola data ini disebut dengan
karakter sinkronisasi (synchronization character).Dengan transmisi
synchronous , suatu blok bit di transmisikan dalam suatu deretan yang
cukup mantap tanpa kode start dan stop. Panjang blok tersebut bisa
terdiri dari bit-bit yang begitu banyak. Untuk mencegah ketidaksesuaian
waktu diantara transmitter dan receiver detaknya dengan cara apapun
harus dibuat sinkron. Salah satu kemungkinannya adalah dengan
menyediakan sebuah jalur detak terpisah diantara transmitter dan
receiver. Salah satu sisi ( transmitter maupun receiver) mengatur jalur
secara teratur dengan satu pulsa pendek per bit waktu. Sisi yang lain
menggunakan pulsa regular ini sebagai detak. Teknik ini akan bekerja
dengan baik untuk jarak pendek, namun untuk jarak yang limayan panjang
pulsa detak akan menjadi sasaran gangguan-gangguan yang sama seperti
yang terjadi pada sinyal data, ditambah lagi dengan adanya kesalahan
dalam hal waktu. Alternative lain, dengan menyimpan informasi pewaktuan
pada sinyal data. Untuk sinyal-sinyal digital, hal ini bisa diperoleh
dengan pengkodean Manchester atau Manchester diferensial. Sedangkan
untuk sinyal-sinyal analog, terdapat sejumlah teknik yang dapat
dipergunakan, misalnya frekuensi pembawa itu juga dapat dipergunakan
untuk mensinkronkan receiver didasarkan atas fase frekuensi pembawa.
Dengan transmisi sinkron, terdapat level sinkronisasi lain yang
dipergunakan yang memungkinkan bagi receiver menentukan awal dan akhir
suatu blok data. Untuk mencapai hal ini, setiap blok diawali dengan pola
bit preamble dan biasanya diakhiri dengan pola bit postamble. Selain
itu, bit-bit yang lain ditambahkan ke blok data yang membawa informasi
control yang dipergunakan dalam prosedur control data link. Data plus
preamble, postamble, dan informasi control disebut frame. Bentuk frame
yang tepat tergantung pada prosedur control data link apa yang berlaku.
Biasanya, frame diawali dengan suatu preamble yang disebut flag, yang
panjangnya delapan bit. Flag yang sama dipergunakan sebagai postamble.
Receiver mencari pola flag untuk menandai permulaan frame. Ini diikuti
dengan beberapa bit-bit control, kemudian beberapa bit-bit data
(panjangnya variable untuk sebagian besar protocol), bit-bit control
lagi, dan terakhir flag di ulang lagi. Untuk blok data yang cukup besar,
transmisi sinkron jauh lebih efisien dibandingkan transmisi asinkron.
Transmisi asinkron membutuhkan tambahan 20% atau bahkan lebih informasi
control, preamble, postamble dalam transmisi sinkron biasanya kurang
dari 100 bit. Berikut ini gambar dari format frame sinkron.
Di dalam rekomendasi ITU-T G.707, Synchronous Digital Hierarchy (SDH)
merupakan suatu teknologi yang mempunyai struktur transport secara
hierarki dan didesain untuk mengangkut informasi (payload) yang
disesuaikan dengan tepat dalam sebuah jaringan transmisi. Transmisi
sinkron digital merupakan proses multiplex sinyal tributari secara
multiplexing sinkron yang rekontruksi sinyalnya melalui elemen jaringan
SDH yaitu : Terminal Multiplexer, Add/Drop Multiplexer (ADM) atau
Digital Cross-Connect (DXC) dan akhirnya ditransmisikan melalui jaringan
optik.
Jaringan transmisi sinkron merupakan usaha untuk menyatukan berbagai
hirarki digital yang telah ada dan membentuk hirarki digital baru yang
mendukung berbagai jenis pelayanan sinyal kecepatan tinggi dan rendah
sehingga jaringan bisa dikembangkan dari jaringan komunikasi
plesiochronous atau Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) yang telah
dipakai selama ini sebagai dasarnya, selanjutnya memultiplex keberadaan
tributari PDH dalam metoda sinkron. Tawaran-tawaran spesifik yang
diciptakan oleh SDH diantaranya termasuk :
1. Self-Healing ring (SHR) yang akan bekerja secara otomatis jika jalur yang bekerja mengalami gangguan
dengan cara mengalihkan informasi yang ada pada jalur trafik ke jalur yang lain.
2. Fleksibilitas yang demikian tinggi dalam hal konfigurasi - konfigurasi kanal pada simpul - simpul jaringan
dan meningkatkan kemampuan - kemampuan manajemen jaringan baik untuk payload trafic-nya maupun
elemen - elemen jaringan.
3. Service on demand yakni provisi yang cepat end-to-end customer services on demand.
4. Akses yang flexibel dalam arti manajemen yang flexibel dari berbagai lebar pita tetap ke tempat – tempat pelanggan.
Sebelum munculnya SDH, hirarki pemultiplekan sinyal digital untuk
Amerika / Kanada, Jepang dan Eropa berbeda - beda seperti dinyatakan
pada tabel di bawah ini
Dengan SDH akan mendukung jaringan dari berbagai vendor secara uniform
dengan menajemen jaringan berdasarkan antarmuka node jaringan (Network
Node Interface/NNI) yang distandarkan oleh ITU-T dimana level hirarki
SDH seperti pada tabel di bawah ini
Struktur multiplexing SDH mengijinkan sinyal - sinyal plesiochronous
dari berbagai vendor dimultiplex secara langsung dan sederhana ke sinyal
STM-1, untuk ke orde bit rate yang lebih tinggi akan dimultiplexing
secara byte interleaved misalnya dari sinyal STM-1 ke STM-4 seterusnya
ke STM-16. Keuntungan penggunaan struktur multiplexing sinkron adalah :
a.Teknik multiplexing / demultiplexing sederhana
b.Akses langsung untuk tributary - tributari kecepatan rendah
c.Peningkatan kemampuan operasi dan pemeliharaan
d. Kemudahan transisi ke bit rate yang lebih tinggi.
Karena Synchronous Digital Hierarchy (SDH) merupakan hirarki
pemultiplekan yang berbasis pada transmisi sinkron yang telah ditetapkan
oleh ITU-T sehingga menghasilkan beberapa keunggulan, yaitu :
1. Kode saluran (Linecode) yang dipakai merupakan standar untuk transmisi sinyal optik, sehingga menjamin
kompatibilitas perangkat dari berbagai merek.
2. Strukturnya modular. Dari bitrate dasar (155,52Mbps) dapat disusun tingkatan multipleks yang lebih tinggi
dengan bitrate kelipatan bilangan bulat dari bitrate sinyal STM-1. Struktur frame untuk STM-N ( N=1,4,16,64
identik, tidak didefinisikan sebagai frame baru seperti pada PDH.
3. Pengaksesan kanal tertentu dari sinyal multipleks secara langsung dengan bantuan pointer. Hal ini
merupakan keuntungan pada aplikasi sistem Digital Cross Connector dan teknik percabangan ADM (Add
Drop Multiplexer)
4. Adanya byte - byte overhead untuk keperluan supervisi, kontrol, dan manajemen.
5. Dimungkinkan transmisi sinyal PDH melalui teknik SDH.
Komponen Pada SDH
STM-1 (Synchronous Transport Module) adalah modul transport sinkron
level-1. Sebuah frame tunggal STM-1 dinyatakan dengan terdiri dari
sembilan baris dan 270 kolom. Frame ini dibentuk dari 2430 byte, setiap
byte terdiri dari 8 bit. Frame STM-1 berisi dua bagian, bagian SOH
(Section Overhead) dan bagian VC (Virtual Container) yang merupakan
payloadnya atau informasi intinya. Frame SDH terlihat pada gambar di
bawah ini
Arsitektur umum jaringan SDH
Level yang paling tinggi, jaringan transport adalah n x STM-1 (n x 155
Mbps) yang dihubungkan secara bersilangan oleh peralatan DXC 4/4 (DXC).
DXC ini berfungsi untuk menyediakan tempat bagi interkoneksi hubungan
hubungan jalur kawatnya (hardwire) serta pemeliharaan rutin maupun
troubleshooting-nya.
Jaringan akses SDH umumnya tersusun dalam ring - ring STM-1. ADM 4/1
(Add and Drop Multiplexer) untuk mendemultiplek aliran STM-1 ke aliran
E1 atau memultiplek aliran E1 ke dalam aliran STM-1. Mengacu pada gambar
2.3 jaringan SDH dibagi menjadi 2 lapisan yaitu lapisan transport dan
lapisan akses. Lapisan transport terdiri dari peralatan-peralatan DXC
yang berlokasi di sentral -sentral telepon serta koneksi - koneksi
kapasitas tinggi diantara sentral - sentral telepon. Sedang lapisan
akses terdiri dari peralatan ADM yang berlokasi di sentral - sentral
telepon / kabinet - kabinet di jalanan yang merupakan penyedia lebar
pita saluran bagi para user.
2. Transmisi Asynchronous
Transmisi asinkron digunakan apabila pengiriman data dilakukan satu
karakter setiap kali pengiriman. Transmisinya dilakukan dengan cara
memberikan bit awal (start bit)pada setiap awal pengiriman karakter dan
diakhiri dengan bit akhir (stop bit). Untuk mencegah problem timming
dengan tidak mengirim aliran bit panjang yang tidak putus-putusnya.
Bit-bit di kirim per karakter pada setiap waktu yang mana masing-masing
karakter mempunyai panjang 5-8 bit. Timing atau sinkronisasi harus
dipertahankan antara tiap karakter , receiver mempunyai kesempatan untuk
mensinkronkan awal dari tiap karakter baru.
Berikut ini digambarkan model dari transmisi asinkron.
Keterangan gambar di atas:
Idle (biasanya =’1’) jika tidak ada karakter yang ditransmisikan dan
start bit = “0”, sedangkan jumlah karakter yang ditransmisikan antara
5-8 bit.
Bit paritas digunakan untuk mendeteksi error, diatur oleh pengirim agar jumlah total ‘1’
termasuk bit paritas adalah genap, dan stop bit = ‘1’, yang panjangnya 1; 1,5; 2 kali durasi bit
pada umumnya
Komunikasi asinkron adalah sederhana dan murah, tetapi memerlukan
overhead dari 2 ke 3 bit per karakter, prosentasi overhead dapat
dikurangi dengan mengirimkan blok-blok bit besar antara bit start dan
bit stop
Contoh : akan dikirimkan data ASCII ABC dengan A = 41H, B = 42H dan C = 43H tanpa
paritas, maka :
A = 0100 00012 invert kode ASCII 7 bit
100 00012
B = 0100 00102 invert kode ASCII 7 bit
010 00012
C = 0100 00112 invert kode ASCII 7 bit
110 00012
Persyaratan waktu untuk skema di atas sederhana saja. Sebagai contoh,
karakter IRA biasanya dikirim sebagai unit 8-bit, termasuk bit paritas.
Bila receiver 5 persen lebih lambat atau lebih cepat daripada
transmitter, pemeriksaan 8 bit karakter akan dipindahkan per 45 persen
dan masih diperiksanya dengan benar. Untuk gambar di atas pada bagian c
menunjukkan dampak kesalahan dalam waktu dari magnitude sehingga
menyebabkan munculnya kesalahan pada penerima. Dalam contoh ini kita
mengasumsikan rate data sebesar 10.000 bit detik (10 kbps) maka,
masing-maing bit besarnya 0,1 millisecond(ms)atau dsampai 100 μs. Anggap
saja receiver mempunyai kecepatan sebesar 6 persen atau 6 μs per bit
waktu. Jadi sebagaimana contoh diatas receiver akan kedatangan karakter
setiap 94 μs(berdasarkan atas detak pada transmitter). Sebagaimana yang
bisa dilihat contoh terakhir itu ternyata keliru. Kesalahan seperti ini
sebenarnya terjadi karena dua hal. Pertama, bit yang terakhir tidak
diterima dengan benar. Kedua, perhitungan bit kemungkinan diluar dari
yang ditentukan. Bila bit-7 adalah 1 dan bit-8 adalah 0, bit 8 bisa jadi
salah sebagai bvit awal. Kondisi ini disebut sebagai framing error,
sebagaimana karakter plus bit awal dan elemen akhir yang kadang-kadang
ditunjukkan sebagai frame. Framing error kadang-kadang terjadi bila
beberapa keadaan derau menyebabkan munculnya bit awal yang salah
sepanjang status idle.
Pada Asyncronous transmisi, hanya dibutuhkan beberapa “Karakter kontrol”
(syn) yang mendahului suatu blok data, dan diasumsikan dua buah
karakter kontrol syn.Bila suatu data akan ditransmisikan, dengan suatu
blok data yang terdiri dari : 250 karakter ASCii (BCC).
Maka Secara Syncronous
250 karakter * 8 bit/karakter = 2000 bit
2 karakter control syn * 8 bit/karakter = 16 bit +
TOTAL ditransmisikan = 2016 bit
Ratio Informasi yang ditransmisikan :
= 2000 bit informasi x 100 %
2016 bit transmisi
= 99, 21 %
Secara Asyncronous
250 karakter * 8 bit/karakter = 2000 bit
250 karakter * 2 bit/karakter = 500 bit +
TOTAL ditransmisikan = 2500 bit
Ratio Informasi yang ditransmisikan :
= 2000 bit informasi x 100 %
2500 bit transmisi
= 80 %
Transmisi asinkron sangat sederhana dan murah namun memerlukan tambahan
dua sampai tiga bit per karakter. Sebagai contoh, untuk karakter 8 bit
tanpa prioritas, menggunakan elemen akhir sepanjang 1 bit, dua dari
setiap sepuluh bit tidak membawa informasi, namun mereka hanya untuk
sinkronisasi saja., sehingga tambahannya adalah 20 persen. Tentu saja,
tambahan persentasi dapat dikurangi dengan mengirimkan blok bit yang
lebih besar diantara bit awal dan elemen akhir. Bagaimanapun juga,
seperti yang ditunjukkan pada gambar c di atas, semakin besar blok bit,
maka semakin besar tumpukkan kesalahan. Untuk mencapai tingkat efisiensi
yang lebih besar, digunakan transmisi synchronous yang merupakan bentuk
lain dari sinkronisasi.
