Modul Daring Sistem komunikasi Data

Di Manchester dan pengkodean diferensial Manchester, transisi di tengah bit
digunakan untuk sinkronisasi.

Skema Manchester mengatasi beberapa masalah yang terkait dengan NRZ-L,
dan diferensial Manchester mengatasi beberapa masalah yang terkait dengan NRZ-I.
Pertama, tidak ada dasar pengembaraan. Tidak terdapat komponen DC karena setiap
bit mempunyai kontribusi tegangan positif dan negatif. Satu-satunya kelemahan
adalah kecepatan sinyal. Kecepatan sinyal untuk Manchester dan diferensial
Manchester adalah dua kali lipat dari NRZ. Alasannya adalah selalu ada satu transisi
di tengah bit dan mungkin satu transisi di akhir setiap bit. Gambar 4.8 menunjukkan
skema pengkodean Manchester dan diferensial Manchester. Perhatikan bahwa skema
Manchester dan diferensial Manchester juga disebut skema bifase.

Bandwidth minimum Manchester dan diferensial Manchester adalah 2 kali lipat
dari NRZ.

Skema Bipolar
Dalam pengkodean bipolar (kadang-kadang disebut biner bertingkat), ada tiga level
tegangan: positif, negatif, dan nol. Level tegangan untuk satu elemen data berada
pada nol, sedangkan level tegangan untuk elemen lainnya bergantian antara positif
dan negatif.
Dalam pengkodean bipolar, kami menggunakan tiga level: positif, nol, dan negatif.

AMI dan Pseudoternary Gambar 4.9 menunjukkan dua variasi pengkodean bipolar:
AMI dan pseudoternary. Skema pengkodean bipolar yang umum disebut inversi
tanda alternatif bipolar (AMI). Dalam istilah inversi tanda alternatif, kata mark
berasal dari telegrafi dan artinya 1. Jadi AMI berarti inversi I alternatif. Tegangan nol
netral mewakili biner O. Biner Is diwakili oleh tegangan positif dan negatif bolak-
balik. Variasi pengkodean AMI disebut pseudoternary di mana 1 bit dikodekan
sebagai tegangan nol dan bit 0 dikodekan sebagai tegangan positif dan negatif bolak-
balik.

Modul 4 Teknik Encoding I                                                                 4.12 dari 20 halaman 
 

Gambar 4.9 Skema bipolar: AMI dan pseudoternary
Skema bipolar dikembangkan sebagai alternatif dari NRZ. Skema bipolar
memiliki kecepatan sinyal yang sama dengan NRZ, tetapi tidak ada komponen DC.
Skema NRZ memiliki sebagian besar energinya terkonsentrasi mendekati frekuensi
nol, yang membuatnya tidak cocok untuk transmisi melalui saluran dengan kinerja
yang buruk di sekitar frekuensi ini. Konsentrasi energi dalam pengkodean bipolar
berada di sekitar frekuensi N12. Gambar 4.9 menunjukkan konsentrasi energi tipikal
untuk skema bipolar.
Orang mungkin bertanya mengapa kita tidak memiliki komponen DC dalam
pengkodean bipolar. Kita dapat menjawab pertanyaan ini dengan menggunakan
transformasi Fourier, tetapi kita juga dapat memikirkannya secara intuitif. Jika kita
memiliki urutan 1s yang panjang, level tegangan bergantian antara positif dan
negatif; itu tidak konstan. Oleh karena itu, tidak ada komponen DC. Untuk urutan 0s
yang panjang, tegangan tetap konstan, tetapi amplitudonya adalah nol, yang sama
dengan tidak memiliki komponen DC. Dengan kata lain, urutan yang menciptakan
tegangan nol konstan tidak memiliki komponen DC.
AMI biasanya digunakan untuk komunikasi jarak jauh, tetapi AMI memiliki
masalah sinkronisasi ketika ada urutan Os yang panjang dalam data. Nanti di bab ini,
kita akan melihat bagaimana teknik pengacakan dapat mengatasi masalah ini.

4.1.3 Block Coding
Kami membutuhkan redundansi untuk memastikan sinkronisasi dan menyediakan
semacam pendeteksian kesalahan yang melekat. Pengodean blok dapat memberi kita
redundansi ini dan meningkatkan kinerja pengkodean baris. Secara umum,

Modul 4 Teknik Encoding I                                                                 4.13 dari 20 halaman 
 

pengkodean blok mengubah satu blok m bit menjadi blok n bit, di mana n lebih besar
dari m. Pengkodean blok disebut sebagai teknik pengkodean mB / nB.

Pengkodean blok biasanya disebut sebagai pengkodean mBlnB; itu menggantikan
setiap grup m-bit dengan grup n-bit.

Garis miring dalam pengkodean blok (misalnya, 4B / 5B) membedakan
pengkodean blok dari pengkodean multilevel (misalnya, 8B6T), yang ditulis tanpa
garis miring. Pengodean blok biasanya melibatkan tiga langkah: pembagian,
substitusi, dan kombinasi. Pada langkah pembagian, urutan bit dibagi menjadi
beberapa kelompok m bit. Misalnya, dalam pengkodean 4B / 5B, urutan bit asli
dibagi menjadi grup 4-bit. Inti dari pengkodean blok adalah langkah substitusi. Pada
langkah ini, kami mengganti grup m-bit untuk grup n-bit. Misalnya, dalam
pengkodean 4B / 5B kami mengganti kode 4-bit untuk grup 5-bit. Akhirnya, grup n-
bit digabungkan bersama untuk membentuk aliran. Aliran baru memiliki lebih
banyak bit daripada bit asli. Gambar 4.10 menunjukkan prosedurnya.

Gambar 4.10 Konsep pengkodean blok
4B / 5B
Skema pengkodean empat biner / lima biner (4B / 5B) dirancang untuk digunakan
dalam kombinasi dengan NRZ-I. Ingat bahwa NRZ-I memiliki kecepatan sinyal yang
bagus, setengah dari biphase, tetapi memiliki masalah sinkronisasi. Urutan panjang
seperti dapat membuat jam penerima kehilangan sinkronisasi. Salah satu solusinya

Modul 4 Teknik Encoding I                                                                 4.14 dari 20 halaman 
 

adalah mengubah aliran bit, sebelumnya pengkodean dengan NRZ-I, sehingga tidak
memiliki aliran panjang sebagai. Skema 4B / 5B mencapai tujuan ini. Aliran dengan
kode blok tidak memiliki lebih dari tiga kali berturut-turut, seperti yang akan kita
lihat nanti. Di penerima, sinyal digital yang dikodekan NRZ-I pertama-tama
didekodekan menjadi aliran bit dan kemudian didekodekan untuk menghilangkan
redundansi. Gambar 4.11 menunjukkan gagasan tersebut.

Gambar 4.11 Menggunakan pengkodean blok 4B / 5B dengan skema pengkodean
jalur NRZ-I

Dalam 4B / 5B, keluaran 5-bit yang menggantikan masukan 4-bit tidak
memiliki lebih dari satu nol di depan (bit kiri) dan tidak lebih dari dua nol di
belakang (bit kanan). Jadi, saat grup berbeda digabungkan untuk membuat urutan
baru, tidak akan pernah ada lebih dari tiga berurutan sebagai. (Perhatikan bahwa
NRZ-I tidak memiliki masalah dengan urutan 1s.) Tabel 4.1 menunjukkan pasangan
yang sesuai yang digunakan dalam pengkodean 4B / 5B. Perhatikan bahwa dua
kolom pertama memasangkan grup 4-bit dengan grup 5-bit. Grup 4 bit hanya dapat
memiliki 16 kombinasi berbeda sedangkan grup 5 bit dapat memiliki 32 kombinasi
berbeda. Artinya ada 16 grup yang tidak digunakan untuk pengkodean 4B / 5B.
Beberapa dari grup yang tidak digunakan ini digunakan untuk tujuan kontrol; yang
lainnya tidak digunakan sama sekali. Yang terakhir menyediakan semacam deteksi
kesalahan. Jika grup 5-bit datang yang merupakan bagian dari tabel yang tidak
digunakan, penerima mengetahui bahwa ada kesalahan dalam transmisi.
4.2 KONVERSI ANALOG KE DIGITAL
Teknik yang dijelaskan dalam Bagian 4.1 mengubah data digital menjadi sinyal
digital. Namun terkadang, kami memiliki sinyal analog seperti yang dibuat oleh

Modul 4 Teknik Encoding I                                                                 4.15 dari 20 halaman 
 

mikrofon atau kamera. Kita telah melihat di modul 2 bahwa sinyal digital lebih
unggul daripada sinyal analog. Kecenderungan saat ini adalah mengubah sinyal
analog menjadi data digital. Di bagian ini kami menjelaskan dua teknik, modulasi
kode pulsa dan modulasi delta. Setelah data digital dibuat (digitalisasi), kita dapat
menggunakan salah satu teknik yang dijelaskan pada Bagian 4.1 untuk mengubah
data digital menjadi sinyal digital.
4.2.1 Pulse Code Modulation (PCM)
Teknik yang paling umum untuk mengubah sinyal analog menjadi data digital
(digitalisasi) disebut modulasi kode pulsa (PCM). Encoder PCM memiliki tiga
proses, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.13.

Gambar 4.13 Komponen encoder PCM
1. Sinyal analog diambil sampelnya.
2. Sinyal sampel dikuantisasi.
3. Nilai terkuantisasi dikodekan sebagai aliran bit.
3.2.2 Delta Modulation (DM)
PCM adalah teknik yang sangat kompleks. Teknik lain telah dikembangkan untuk
mengurangi kompleksitas PCM. Yang paling sederhana adalah modulasi delta. PCM
menemukan nilai amplitudo sinyal untuk setiap sampel; DM menemukan perubahan
dari sampel sebelumnya. Gambar 4.14 menunjukkan prosesnya. Perhatikan bahwa
tidak ada kata kode di sini; bit dikirim satu demi satu.

Modul 4 Teknik Encoding I                                                                 4.16 dari 20 halaman 
 

Gambar 4.14 Proses modulasi delta

Modulator
Modulator digunakan di situs pengirim untuk membuat aliran bit dari sinyal analog.
Proses mencatat perubahan positif atau negatif kecil, disebut delta δ. Jika delta
positif, proses mencatat 1; jika negatif, proses mencatat 0. Namun, Proses
membutuhkan basis yang digunakan untuk membandingkan sinyal analog.
Modulator membangun sinyal kedua yang menyerupai tangga. Menemukan
perubahan kemudian dikurangi untuk membandingkan sinyal input dengan sinyal
tangga yang dibuat secara bertahap. Gambar 4.15 menunjukkan diagram proses.

Gambar 4.15 Komponen modulasi delta
Demodulator
Demodulator mengambil data digital dan, dengan menggunakan pembuat tangga dan
unit penundaan, membuat sinyal analog. Sinyal analog yang dibuat, bagaimanapun,
perlu melewati filter low-pass untuk menghaluskan. Gambar 4.16 menunjukkan
diagram skematik.

Modul 4 Teknik Encoding I                                                                 4.17 dari 20 halaman 
 

Gambar 4.16 Komponen demodulasi delta

RANGKUMAN
 Konversi digital-ke-digital melibatkan tiga teknik: pengkodean garis,

pengkodean blok, dan pengacakan.
 Pengkodean baris adalah proses mengubah data digital menjadi sinyal digital.
 Secara kasar kita dapat membagi skema pengkodean garis menjadi lima

kategori besar: unipolar, polar, bipolar, multilevel, dan multitransisi.
 Pengkodean blok menyediakan redundansi untuk memastikan sinkronisasi dan

deteksi kesalahan yang melekat. Pengkodean blok biasanya disebut sebagai
pengodean mB / nB; itu menggantikan setiap grup m-bit dengan grup n-bit.
 Teknik yang paling umum untuk mengubah sinyal analog menjadi data digital
(digitalisasi) disebut modulasi kode pulsa (PCM).
 Langkah pertama dalam PCM adalah pengambilan sampel. Sinyal analog
diambil sampelnya setiap Ts s, di mana Ts adalah interval atau periode sampel.
Kebalikan dari interval sampling disebut sampling rate atau frekuensi sampling
dan dilambangkan dengan fs, di mana fs = lITs. Ada tiga metode pengambilan
sampel-ideal, natural, dan flat-top.
 Teknik pengambilan sampel lain telah dikembangkan untuk mengurangi
kompleksitas PCM. Yang paling sederhana adalah modulasi delta. PCM

Modul 4 Teknik Encoding I                                                                 4.18 dari 20 halaman 
 

menemukan nilai amplitudo sinyal untuk setiap sampel; DM menemukan
perubahan dari sampel sebelumnya.

LATIHAN SOAL 1
1. Sebutkan tiga teknik konversi digital-ke-digital?
2. Apa perbedaan antara elemen sinyal dan elemen data?
3. Apa perbedaan antara kecepatan data dan kecepatan sinyal?
4. Sebuah sinyal digital menggunakan High-bit-rate Digital Subscriber Line

membawa data sedemikian rupa sehingga 2 buah elemen data dikodekan
sebagai 1 buah elemen sinyal. Jika kecepatan data rata-rata yang dapat dicapai
pada saat itu adalah 1,544 Mbps, berapa kecepatan sinyal rata-rata dari sinyal
HDSL?

JAWABAN LATIHAN SOAL 1
1. Terdapat tiga macam cara untuk melakukan proses konversi dari data digital

menjadi sinyal digital, yaitu line coding, block coding dan scrambling.
2. Elemen sinyal tiap pulsa dari sinyal digital. Data binary yang ditransmisiskan

dengan meng-encode tiap bit data menjadi elemen-elemen sinyal, sedangkan
elemen data adalah elemen data yang dapat dibawa oleh setiap elemen sinyal
(waveform).
3. Kecepatan Data adalah Ukuran kecepatan bit data dalam proses transmisi,
dihitung dalam bit per detik. Sedangkan Kecepatan Sinyal adalah adalah
kecepatan gelombang membawa informasi. Ini menjelaskan seberapa cepat
pesan dapat dikomunikasikan (menggunakan metode tertentu) antara dua pihak
yang terpisah. Tidak ada kecepatan sinyal yang dapat melebihi kecepatan pulsa
cahaya dalam ruang hampa (dengan Relativitas Khusus ).
4. Pada pengkodean sinyal HDSL diketahui bahwa nilai m=2. Maka S=1/2 x 1/2
x 1,544 Mbps = 0,386 Mbaud.

Modul 4 Teknik Encoding I                                                                 4.19 dari 20 halaman 
 

DAFTAR PUSTAKA

Forouzan, Behrouz A. 2007. “Data Communications And Networking”. Higher
Education. New York San Francisco.

Lestariningati S I. 2013. “Komunikasi Data”. Unikom. Bandung
Sukaridhoto, Stitrusta. 2016. “Komunikasi Data dan Komputer, Dasar-dasar

Komunikasi Data”. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya. Surabaya.
Stallings, William. 2014. “Data and computer communications/William Stallings.—

Tenth edition”. Pearson Education, Inc., publishing as Prentice Hall, 1 Lake
Street, Upper Saddle River, New Jersey.
 

Modul 4 Teknik Encoding I                                                                 4.20 dari 20 halaman 
 

Program Studi: Teknik Elektronika Modul Pembelajaran Daring
Semester : 3 (Tiga) Sistem Komunikasi Data

MODUL 5
TEKNIK ENCODING II

PENDAHULUAN
Pengkodean digital AMI mengandung masalah tersendiri apabila terdapat level
tegangan nol berderet panjang. Kelemahan tersebut dapat diperbaiki dengan
menggunakan teknik pengkodean Line coding dan Teknik pengkodean scrambling.
Tujuan dari Pengkodean Line / garis adalah proses mengubah data digital menjadi
sinyal digital dan pengkodean scrambling adalah melakukan substitusi dengan aturan
tertentu apabila dideteksi sejumlah level tegangan nol berderet panjang. Pada dasarnya
teknik scrambling adalah pengkodean AMI dengan modifikasi apabila dideteksi level
tegangan nol berderet panjang.

5.1 LINE CODING
Line Coding / Pengkodean garis adalah proses mengubah data digital menjadi

sinyal digital. Ini adalah representasi dari sinyal digital yang akan dikirim oleh bentuk
gelombang digital Ada tiga kelompok utama skema pengkodean garis: unipolar, polar,
dan bipolar. Sebelum kami menjelaskan skema ini, kami terlebih dahulu
mendefinisikan konsep sinyal clocking sendiri.

Sinyal clocking sendiri adalah sinyal yang dapat diterjemahkan tanpa
memerlukan sinyal clock terpisah atau sumber sinkronisasi lain. Ini biasanya
dilakukan dengan memasukkan informasi sinkronisasi yang tertanam di dalam sinyal,
dan menambahkan batasan pada pengkodean muatan data sehingga sinkronisasi palsu
dapat dengan mudah dideteksi.

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.1 dari 13 halaman 
 

Skema pengkodean unipolar melibatkan transmisi hanya satu level tegangan
bukan nol (+ V untuk 1, dan 0 volt untuk 0). Contoh skema pengkodean unipolar
ditunjukkan pada Gambar 5.1.

Dalam skema pengkodean kutub, biner 1s dan 0s diwakili oleh level positif dan
negatif yang sama. Ada tiga tipe dasar skema pengkodean kutub:
 Non-return-to-zero (NRZ), di mana biner 1 dan 0 diwakili oleh tingkat positif dan

negatif yang sama. Secara khusus, yang biner direpresentasikan

Gambar 5.1 Contoh Enkode Unipolar.
oleh tegangan positif sedangkan nol biner diwakili oleh tegangan negatif, tanpa
kondisi netral atau istirahat lainnya. Jadi, status biner rendah dan tinggi, yang
diwakili oleh angka 0 dan 1, ditransmisikan oleh tegangan DC (arus searah)
spesifik dan konstan.
 Return-to-zero (RZ), yang menggunakan dua level tegangan untuk biner 1 dan
biner 0 (+ V dan −V masing-masing) dan status istirahat dari tegangan nol. Secara
khusus, waktu bit dibagi menjadi dua bagian. Untuk biner 1, paruh pertama waktu
bit adalah + V dan paruh kedua adalah tegangan nol. Demikian pula, untuk biner
0, paruh pertama waktu bit adalah −V dan paruh kedua adalah tegangan nol. Jadi,
status sinyal ditentukan oleh tegangan pada paruh pertama dari setiap waktu bit
data. Sinyal kembali ke keadaan istirahat yang disebut keadaan nol selama paruh
kedua setiap waktu bit.
 Manchester, yang pada dasarnya adalah skema hybrid yang mencakup fitur NRZ
dan RZ. Secara khusus, mirip dengan RZ, durasi setiap bit dibagi menjadi dua
bagian. Jadi, ada transisi wajib di tengah setiap bit. Sebuah "satu" adalah positif di
paruh pertama dan negatif di paruh kedua - transisi tinggi ke rendah. Demikian
pula, "nol" adalah negatif di paruh pertama dan positif di paruh kedua - transisi
rendah ke tinggi. Tidak seperti RZ dan seperti NRZ, tidak ada kondisi istirahat.

Skema pengkodean kutub yang berbeda diilustrasikan pada Gambar 5.2.
Perhatikan bahwa di RZ sinyal adalah self-clocking, yang berarti bahwa clock terpisah

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.2 dari 13 halaman 
 

tidak perlu dikirim bersamaan dengan sinyal tetapi mengalami penggunaan bandwidth
dua kali lipat.

Gambar 5.2 Contoh Skema Pengkodean Polar.

Gambar 5.3 Contoh Pengkodean Bipolar.
untuk mencapai kecepatan data yang sama dibandingkan dengan format NRZ. NRZ
bukan merupakan sinyal self-clocking, sehingga beberapa teknik sinkronisasi
tambahan harus digunakan untuk menghindari bit slip; misalnya, melalui panjang
lintasan dengan ukuran yang signifikan. (Run of data adalah urutan di mana nilai data
yang sama muncul secara berurutan : misalnya, urutan CAAAAAB memiliki run of
5A.)

Dalam pengkodean bipolar, biner 1 diwakili oleh bolak-balik nilai positif atau
negatif, dan biner 0 diwakili oleh tingkat nol. Jadi, pengkodean bipolar menggunakan
tiga tingkat sinyal: + V, 0, −V. Ini diilustrasikan pada Gambar 2.10. Jenis pengkodean
bipolar ini disebut alternating mark inversion (AMI).

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.3 dari 13 halaman 
 

5.2 TEKNIK SCRAMBLING
Pengkodean digital AMI mengandung masalah tersendiri apabila terdapat level
tegangan nol berderet panjang. Kelemahan tersebut dapat diperbaiki dengan
menggunakan teknik pengkodean scrambling. Tujuan dari pengkodean scrambling
adalah melakukan substitusi dengan aturan tertentu apabila dideteksi sejumlah level
tegangan nol berderet panjang. Pada dasarnya teknik scrambling adalah pengkodean
AMI dengan modifikasi apabila dideteksi level tegangan nol berderet panjang. Tujuan
dari pengkodean scrambling adalah melakukan substitusi dengan aturan tertentu
apabila dideteksi sejumlah level tegangan nol berderet panjang.
5.2.1 B8ZS (Binary With 8 Zero Substitution)

Teknik ini digunakan apabila terdapat 8 level tegangan nol berurutan, maka
kedelapan level tegangan tersebut disubstitusi oleh level tegangan 000VB0VB. V
adalah singkatan dari violation dan B adalah singkatan dari bipolar. Level tegangan
dengan nilai V adalah level tegangan yang memiliki level tegangan inversi dari level
tegangan yang seharusnya (inversi dari aturan AMI), sedangkan level tegangan B
adalah level tegangan yang mengikuti aturan AMI.

Gambar 5.4 Teknik B8ZS (Binary with 8 Zero Substitution)

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.4 dari 13 halaman 
 

5.2.2 High-Density Bipolar 3-Zero (HDB3)
Teknik High-Density Bipolar 3-Zero (HDB3) mirip dengan pengkodean B8ZS

yang telah di ulas pada bagian sebelumnya. HDB3 akan melakukan substitusi dengan
level tegangan 000V atau B00V apabila menjumpai empat level tegangan nol
berurutan.

Aturan substitusi adalah sebagai berikut:
1. Jika jumlah sinyal tidak nol setelah substitusi terakhir adalah ganjil, maka

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

substitusi dilakukan dengan menggunakan level tegangan B00V.

Gambar 5.5 Teknik High-Density Bipolar 3-Zero (HDB3)
Sebelum substitusi 1 terjadi terdapat 3 level tegangan tidak nol. Menurut aturan
HDB3 maka subtitusi 1 dilakukan dengan menggunakan level tegangan 000V. Setelah
substitusi 1 terjadi, maka level tegangan berikutnya akan mengikuti aturan pada AMI.
Selanjutnya sebelum substitusi 2 terjadi terdapat 2 level tegangan tidak nol (setelah
subtitusi 1), maka menurut aturan HDB3, substitusi dilakukan dengan menggunakan
level tegangan B00V. Sebelum substitusi 3 terjadi, tidak ada sinyal dengan level
tegangan tidak nol. Bila hal ini terjadi maka jumlah level tegangan sebelum substitusi
dianggap sebagai genap. Karena itu subtitusi 3 menggunakan level tegangan B000V.

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.5 dari 13 halaman 
 

Meskipun teknik bifase telah digunakan secara luas dalam aplikasi jaringan
area lokal pada kecepatan data yang relatif tinggi (hingga 10 Mbps), teknik ini belum
banyak digunakan dalam aplikasi jarak jauh. Alasan utama untuk ini adalah bahwa
mereka memerlukan kecepatan sinyal yang tinggi relatif terhadap kecepatan data.
Inefisiensi semacam ini lebih mahal dalam aplikasi jarak jauh.

Pendekatan lain adalah dengan menggunakan semacam skema pengacakan. Ide
di balik pendekatan ini sederhana: Urutan yang akan menghasilkan level tegangan
konstan pada saluran diganti dengan urutan pengisian yang akan memberikan transisi
yang cukup bagi jam penerima untuk menjaga sinkronisasi. Urutan pengisian harus
dikenali oleh penerima dan diganti dengan urutan data asli. Urutan pengisian sama
panjang dengan urutan asli, jadi tidak ada penalti data rate. Tujuan desain untuk
pendekatan ini dapat diringkas sebagai berikut:

 Tidak ada komponen dc
 Tidak ada urutan panjang sinyal garis level-nol
 Tidak ada pengurangan kecepatan data
 Kemampuan deteksi kesalahan

Kami sekarang melihat dua teknik pengacakan yang umum digunakan dalam
layanan transmisi jarak jauh: B8ZS dan HDB3.

Skema pengkodean bipolar dengan substitusi 8-zero (B8ZS) umumnya
digunakan di Amerika Utara. Skema pengkodean didasarkan pada bipolar-AMI. Kita
telah melihat bahwa kelemahan dari kode AMI adalah string nol yang panjang dapat
mengakibatkan hilangnya sinkronisasi. Untuk mengatasi masalah ini, pengkodean
diubah dengan aturan berikut:

 Jika satu oktet dari semua nol terjadi dan pulsa tegangan terakhir sebelum
oktet ini positif, maka delapan nol dari oktet tersebut dikodekan sebagai
000+ -0- +.

 Jika oktet dari semua nol terjadi dan pulsa tegangan terakhir sebelum oktet
ini negatif, maka delapan nol dari oktet tersebut dikodekan sebagai 000- +0+
-.

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.6 dari 13 halaman 
 

Teknik ini memaksa dua pelanggaran kode (pola sinyal tidak diperbolehkan di
AMI) dari kode AMI, suatu peristiwa yang tidak mungkin disebabkan oleh kebisingan
atau gangguan transmisi lainnya. Penerima mengenali pola dan menafsirkan oktet
sebagai terdiri dari semua nol.

Skema pengkodean yang umum digunakan di Eropa dan Jepang dikenal sebagai
kode high-density bipolar-3 zero (HDB3) (Tabel 5.4). Seperti sebelumnya, ini
didasarkan pada penggunaan encoding AMI. Dalam hal ini, skema tersebut mengganti
string empat nol dengan urutan yang mengandung satu atau dua pulsa. Dalam setiap
kasus, nol keempat diganti dengan pelanggaran kode. Selain itu, aturan diperlukan
untuk memastikan bahwa pelanggaran berturut-turut memiliki polaritas alternatif
sehingga tidak ada komponen dc yang dimasukkan. Jadi, jika pelanggaran terakhir
positif, maka pelanggaran tersebut harus negatif, begitu pula sebaliknya. Tabel 5.4
menunjukkan bahwa kondisi ini diuji dengan menentukan (1) apakah jumlah pulsa
sejak pelanggaran terakhir genap atau ganjil dan (2) polaritas pulsa terakhir sebelum
terjadinya empat nol.

Gambar 3.12 menunjukkan sifat spektral dari kedua kode ini. Seperti yang bisa
dilihat, tidak ada yang memiliki komponen dc. Sebagian besar energi terkonsentrasi
dalam spektrum yang relatif tajam di sekitar frekuensi yang setara dengan setengah
kecepatan data. Jadi, kode-kode ini sangat cocok untuk transmisi data rate tinggi.

Tabel 5.1 Aturan Substitusi HDB3

Number of Bipolar Pulses (ones) since Last Substitution

Polarity of Preceding Pulse Odd Even

- 000- +00+

+ 000+ -00-

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.7 dari 13 halaman 
 

Gambar 5.6 Aturan Encoding untuk B8ZS dan HDB3

5.3 BLOCK CODING
Block coding adalah salah satu kode yang mempunyai sifat forward error

correction (FEC) yang bisa mendeteksi dan mengkoreksi error tanpa meminta proses
transmisi ulang. Dalam sistem encoding terdapat tiga teknik encoding, salah satunya
adalah 4B/5B yang disebut juga Block Coding, dimana setiap 4 bit data diterjemahkan
menjadi 5 bit data. 5 bit simbol yang dihasilkan selalu mempunyai 2 buah kode ‘1’.

Pengkodean dengan menggunakan blok secara teknis mengkodekan sebuah
blok data dengan panjang p bit menjadi blok data dengan panjang q bit. Pengkodean
blok disimbolkan dengan menggunakan tanda ’/’ untuk membedakan dengan
pengkodean multilevel. Sebagai contoh pengkodean 4 biner menjadi 5 biner dituliskan
dengan simbol 4B/5B.

Proses pembentukan pengkodean blok terdiri atas tiga tahap, yaitu:
a. Tahap pemilahan aliran bit data menjadi blok.
b. Tahap substitusi blok data yang telah dibuat menjadi blok data baru dengan

ukuran blok lebih besar.
c. Tahap penggabungan blok data baru menjadi aliran bit data.

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.8 dari 13 halaman 
 

Gambar 5.7 Urutan system kerja Block Coding
5.3.1 Block Coding 4B/5B

Pengkodean blok 4B/5B melakukan konversi blok data yang terdiri atas 4 bit
bilangan biner menjadi blok data berukuran 5 bit bilangan biner.

Dalam praktek, pengkodean 4B/5B digunakan bersama-sama dengan
pengkodean NRZ-I. Sebelum ditransmisikan data dikodekan terlebih dahulu dengan
menggunakan pengkodean blok 4B/5B, selanjutnya data dikodekan menjadi sinyal
dengan menggunakan NRZ-I. NRZ-I memiliki kelemahan apabila terdapat deretan
data bit 0 yang cukup panjang, namun kelemahan tersebut telah dapat dieliminasi
dengan adanya pemilahan aliran bit data yang panjang menjadi blok-blok data
berukuran kecil. Pengkodean NRZ-I bukan satu-satunya jenis pengkodean yang dapat
digunakan bersama-sama dengan pengkodean blok 4B/5B. Apabila efek dari
komponen DC masih belum dapat ditolerir, maka pengkodean blok 4B/5B juga dapat
digabungkan dengan pengkodean biphase atau pengkodean bipolar. Berikut adalah
gambar 5.8 Using block coding 4B/5B with NRZ-I line coding scheme.

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.9 dari 13 halaman 
 

Gambar 5.8 Block coding 4B/5B dengan NRZ-I line coding
Dibawah ini adalah tabel 5.2 block coding 4B/5B

Data Sequance Encoded Squance Control Sequance Encoded Sequance
0000 11110 Q (Quiet) 00000
0001 01001 I (Idle) 11111
0010 10100 H (Halt) 00100
0011 10101 J (Start delimiter) 11000
0100 01010 K (Start delimiter) 10001
0101 01011 T (End delimiter) 01101
0110 01110 S (Set) 11001
0111 01111 R (Reset) 00111
1000 10010
1001 10011
1010 10110
1011 10111
1100 11010
1101 11011
1110 11100
1111 11101

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.10 dari 13 halaman 
 

5.3.2 Block Coding 8B/10B
Pengkodean blok 8B/10B mengkodekan 8 bit data biner menjadi 10 bit data

biner. Keuntungan menggunakan pengkodean blok 8B/10B adalah kemampuan
deteksi kesalahan yang lebih baik daripada pengkodean blok 4B/5B. Namun dalam
dunia nyata untuk dapat menghasilkan pengkodean blok 8B/10B dilakukan
penggabungan antara pengkodean blok 5B/6B dengan pengkodean blok 3B/4B.
Tujuan dari pengabungan dua jenis pengkodean ini adalah semata-mata untuk
menyederhanakan tabel konversi. Dalam proses pengkodean 8B/10B, 5 bit pertama
(the most significant bit) dari 8 bit data yang akan dikodekan diinputkan ke dalam
pengkodean digital 5B/6B, sedangkan 3 bit terakhir diinputkan ke dalam pengkodean
digital 3B/ 4B. Disparity controller digunakan untuk mendeteksi apabila terdapat
elemen data bit 0 atau bit 1 berjajar dalam jumlah banyak

RANGKUMAN
1. Line Coding / Pengkodean garis adalah proses mengubah data digital menjadi

sinyal digital. Ini adalah representasi dari sinyal digital yang akan dikirim oleh
bentuk gelombang digital Ada tiga kelompok utama skema pengkodean garis:
unipolar, polar, dan bipolar
2. Sinyal clocking sendiri adalah sinyal yang dapat diterjemahkan tanpa memerlukan
sinyal clock terpisah atau sumber sinkronisasi lain.
3. Scrambling menyediakan sinkronisasi tanpa menambah jumlah bit. Dua teknik
pengacakan yang umum adalah B8ZS dan HDB3.
4. Aturan substitusi HDB3 adalah sebagai berikut: 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.
5. Tujuan dari pengkodean scrambling adalah melakukan substitusi dengan aturan
tertentu apabila dideteksi sejumlah level tegangan nol berderet panjang.

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.11 dari 13 halaman 
 

6. Block coding adalah salah satu kode yang mempunyai sifat forward error
correction (FEC) yang bisa mendeteksi dan mengkoreksi error tanpa meminta
proses transmisi ulang.

7. Dalam sistem encoding terdapat tiga teknik encoding, salah satunya adalah 4B/5B
yang disebut juga Block Coding, dimana setiap 4 bit data diterjemahkan menjadi
5 bit data. Dan Pengkodean blok 8B/10B mengkodekan 8 bit data biner menjadi
10 bit data biner. Keuntungan menggunakan pengkodean blok 8B/10B adalah
kemampuan deteksi kesalahan yang lebih baik daripada pengkodean blok 4B/5B.

LATIHAN SOAL 1
1. Jelaskan apa itu scrambling dan berikan tujuannya?
2. Apa tujuan dari teknik scrambling?
3. Jelaskan apa itu Line Coding / Pengkodean garis?
4. Apa yang di maksud dengan Block coding?

JAWABAN LATIHAN SOAL 1
1. Bahwa pengkodean digital AMI mengandung masalah tersendiri apabila terdapat

level tegangan nol berderet panjang. Kelemahan tersebut dapat diperbaiki dengan
menggunakan teknik pengkodean scrambling. Tujuan dari pengkodean
scrambling adalah melakukan substitusi dengan aturan tertentu apabila dideteksi
sejumlah level tegangan nol berderet panjang. Pada dasarnya teknik scrambling
adalah pengkodean AMI dengan modifikasi apabila dideteksi level tegangan nol
berderet panjang.
2. Tujuan dari pengkodean scrambling adalah melakukan substitusi dengan aturan
tertentu apabila dideteksi sejumlah level tegangan nol berderet panjang.
3. Line Coding / Pengkodean garis adalah proses mengubah data digital menjadi
sinyal digital. Ini adalah representasi dari sinyal digital yang akan dikirim oleh
bentuk gelombang digital Ada tiga kelompok utama skema pengkodean garis:
unipolar, polar, dan bipolar
4. Block coding adalah salah satu kode yang mempunyai sifat forward error
correction (FEC) yang bisa mendeteksi dan mengkoreksi error tanpa meminta
proses transmisi ulang.

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.12 dari 13 halaman 
 

DAFTAR PUSTAKA

Lestariningati S I. 2013. “Komunikasi Data”. Unikom. Bandung
Sukaridhoto, Stitrusta. 2016. “Komunikasi Data dan Komputer, Dasar-dasar

Komunikasi Data”. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya. Surabaya.
Stallings, William. 2014. “Data and computer communications/William Stallings.—

Tenth edition”. Pearson Education, Inc., publishing as Prentice Hall, 1 Lake
Street, Upper Saddle River, New Jersey.
 

Modul 5 Teknik Encoding II                                                                 5.13 dari 13 halaman