ASYNCHRONUS TRANSFER MODE (ATM)

A. Pengertian AsynchronusTransfer Mode (ATM)

Asynchronous Transfer Mode (disingkat ATM) adalah protokol jaringan yang berbasis sel, yaitu paket-paket kecil yang berukuran tetap (48 byte data + 5 byte header). Protokol lain yang berbasis paket, seperti IP dan Ethernet, menggunakan satuan data paket yang berukuran tidak tetap. Kata asynchronous pada ATM berarti transfer data dilakukan secara asinkron, yaitu masing2 pengirim dan penerima tidak harus memiliki pewaktu (clock) yang tersinkronisasi. Metode lainnya adalah transfer secara sinkron, yang disebut sebagai STM (Synchronous Transfer Mode).

Teknologi yang dipilih untuk kmembawa layanan B-ISDN dan Teknologi Asyncronous Transfer Mode (ATM) saat ini memasuki operasional pelayanan secara penuh dan merupakan satu teknologi yang menjadi dasar pembuatan jaringan-jaringan yang baru. ATM menyediakan teknologinya untuk membangun jaringan yang cocok bagi kebutuhan konsumen mereka, kombinasi kemampuan, pengaturan dan kapasitas untuk membawa jalur lain seperti Frame Ralay atau X.25 dan segala protokol seperti Internet Protocol (IP). Ini merupakan berita baik untuk perusahaan besar dengan hubungan fiber yang langsung tetapi kantor cabang atau kantor kecil yang tergantung pada jasa kantor telepon yang selama ini kurang beruntung.

Sekarang dengan perpaduan ATM dengan asymmetric digital subscriber loop (ADSL ) menjadi standart yang diakui, perusahaan kecil mempunyai prospek terhadap akses langsung ATM dan merupakan salah satu teknologi yang memberikan pelayanan yang sangat cepat melalui jalur kabel standart. Teknologi ini dapat menghubungkan banyak pelanggan yang berada di berbagai tempat.

B. Konsep Dasar AsynchronusTransfer Mode (ATM)

ATM adalah suatu mode transfer yang berorientasi pada bentuk paket y ang spesifik, dengan panjang tetap, berdasarkan system Asynchronous Time Division Multiplexing(ATDM), menggunakan format dengan ukuran tertentu yang disebut sel.

Informasi yang terdapat didalam sel ditransmisikan dalam jaringan setelah Sebelumnya ditambahkan header diawal sel yang berfungsi sebagai routing dan control sel.

ATM bersifat service independence semua service (suara, data serta gambar/citra) dapat ditransmisikan melalui ATM dengan cara penetapan beberapa tipe ATM Adaptation Layer (AAL) . AAL berfungsi mengubah format informasi yang asli kedalam format ATM sehingga dapat ditransmisikan. ATM dapat diimplementasikan di jaringan yang ada sekarang dengan tiga cara, diurut dari yang paling mudah ke yang paling sukar adalah Native ATM APIs, Classical IP dan Address Resolution Protocol dan LANE Native ATM APIs.

Classical IP dibatasi untuk jaringan yang menggunakan protocol TCP/IP. Sedangkan LANE dapat menggunakan protokol apa saja. LANE beroperasi di lapisan kedua dari OSI, yaitu lapisan link data. LANE mengizinkan aplikasi dan protokol yang ada saat ini beroperasi tanpa perubahan saat diterapkan ATM. Ini berarti perusahaan tidak perlu membuang/mengganti aplikasi dan infrastruktur jaringan yang telah ada. Sedangkan kebanyakan jaringan memiliki beberapa protokol saat mengimplementasikan ATM. Akibatnya banyak perusahaan di Amerika Serikat yang menggunakan ATM.

Pada ATM seluruh informasi yang akan ditransfer akan dibagi menjadi slot-slot dengan ukuran tetap yang disebut cell. Ukuran cell pada ATM adalah 53 octet (1 octet =8 bits) yang terdiri dari :

Ø 48 octet untuk filed informasi, dan

Ø 5 octet untuk heaDER.

Ø ATM memiliki karakteristik umum sebagai berikut :

Pada basis link demi link tidak menggunakan proteksi error dan flow control.

Pada ATM proteksi error dapat diabaikan karena didasarkan saat ini link demi link dalam network memiliki kualitas yang sangat tinggi, sehingga memiliki BER yang sangat kecil. Dan error control cukup dilakukan end to end saja.Flow control juga tidak dilakukan dalam ATM network karena dengan pengaturan alokasi resource dan dimensioning queue yang tepat maka kejadian queue overflow yang menyebabkan paket loss dapat ditekan. Sehingga probabilitas packet loss antara 10-8 sampai dengan 10-12 dapat dicapai.

Ø ATM beroperasi pada connection oriented mode

Sebelum informasi ditransfer dari terminal ke network, sebuah fase setup logical / virtual connection harus dilakukan untuk menyediakan resource diperlukan. Jika resource tersedia tidak mencukupi maka connection dari terminal akan dibatalkan. Jika fase transfer informasi telah selesai, maka resource yang telah digunakan akan dibebabskan kembali. Dengan menggunakan connection-oriented ini akan memungkinkan network untuk menjamin packet loss yang seminim mungkin.

Ø Pengurangan fungsi header

Untuk menjamin pemrosesan yang cepat dalam network, maka ATM header hanya memiliki fungsi yang sangat terbatas. Fungsi utama dari header adalah untuk identifikasi virtual connection (virtual connection identifier =VCI) yang dipilih pada saat dilakukan call setup dan menjamin routing yang tepat untuk setiap paket didalam network serta memungkinkan multiplexing dari virtual connection – virtual connection berbeda melalui satu link tunggal.

Ø Selain fungsi VCI, sejumlah fungsi lain yang sangat terbatas juga dilakukan oleh header, terutama terkait dengan fungsi pemeliharaan. Karena fungsi header diabatasi, maka implementasi header processing dalam ATM node sangat mudah / sederhana dan dapat dilakukan pada kecepatan yang sangat tinggi (150 Mbps sampai 2.5 Gbps) dan hal ini akan menyebabkan processing delay dan queuing delay yang rendah.

Ø Panjang filed informasi dalam satu cell relatif kecil

Ø Hal ini dilakukan untuk mengurangi ukuran buffer internal dalam switching node, dan untuk membatasi queuing delay yang terjadi pada buffer tersebut. Buffer yang kecil akan menjamin delay dan delay jitter rendah, hal ini diperlukan untuk keperluan service-service real time.

C. Keuntungan AsynchronusTransfer Mode (ATM)

Ø ATM mampu menangani semua jenis trafik komunikasi (voice, data, image, video, suara dengan kecepatan tinggi, multimedia dans ebagainya) dalam satu saluran dan dengan kecepatan tinggi)

Ø ATM dapat digunakan dalam Local Area Network dan Wide Area Network (WAN)

Ø Dalam pembangunan LAN, penggunaan ATM dapat menghemat biaya karena Pemakai yang akan menghubungkan dirinya dengan system ATM LAN dapat menggunakan adapter untuk menyediakan kecepatan transmisi sesuai dengan bandwidth yang mereka butuhkan.

Sel-sel ATM terdiri dari:

5 byte HEADER dan 48 byte INFORMASI
UNI cell ATM terdiri dari: GFC, VPI, VCI, PT, CLP, HEC dan informasi
NNI cell ATM terdiri dari: VPI, VCI, PT, CLP, HEC dan informasi

• GFC = Generic Flow Control (4 bits) (default: 4-bit nol) digunakan untuk mengontrol aliran sel dari user-jaringan

• VPI = Virtual Path Identifier (8 bit Uni) atau (12 bits NNI) merupakan bidang routing untuk jaringan
• VCI = Virtual channel identifier (16 bits) digunakan untuk routing ke dan dari pemakai ujung
• PT = Tipe payload (3 bits) menunjukkan jenis-jenis informasi
• CLP = Cell Loss Priority (1-bit) menyediakan bimbingan kepada jaringan saat terjadi kemacetan
• Hec = Header Error Control (8-bit CRC, jumlahnya banyak = X 8 + X 2 + X + 1)
  digunakan untuk mendeteksi kesalahan. Dan membetulkan kode sehingga memberikan perlindungan terhadapkesalahan dalam jaringan.

Peralatan AsynchronusTransfer Mode (ATM)

Jaringan ATM terdiridari : switch ATM dan titik ujung ATM Switch ATM bertanggung jawab untuk transit sel melalui jaringan ATM. Tugas switch ATM : menerima sel dari titik ujung ATM atau switch ATM yang lain, membaca, meng-update informasi header dari sel dan men-switch ke arah tujuan.

Tugas titik ujung ATM : sebagai adapter bagi jaringanATM. Contoh: workstation, router, LAN switch, video CODEC, Digital Service Unit (DSU).

Atm Layer

ATM layer merupakan layer diatas physical layer yang memiliki karakteristik yang independent terhadap media fisik yang digunakan. ATM layer melakukan fungsi-fungsi utama sebagai berikut:

Ø Cell multiplexing/demultiplexing, pada arah kirim cell-cell dari VP (Virtual Path) dan VC (Virtual Channel) individual akan dimultiplexing menghasilkan suatu cell stream. Pada sisi terima fungsi cell demultiplexing akan memisahkan cell stream yang diterima menjadi cell flow individual ke VP dan VC terkait.

Ø Translasi VPI dan VCI. Translasi VPI (VP Identifier) dan VCI dilakukan di ATM switching node. Didalam VP node nilai dari VPI field dari setiap incoming cell akan ditranslasikan ke nilai VPI yang baru untuk outgoing cell. Pada VC switch baik nilai VPI maupun VCI akan ditranslasikan ke nilai VPI dan VCI yang baru.

Ø Pembangkitan / pemisahan cell header, fungsi ini diterapkan pada titik-titik terminasi dari ATM layer. Pada arah kirim, pada field informasi yang telah diterima dari AAL ditambahkan ATM cell header (kecuali field HEC) dan nilai VPI serta VCI dari cell header dapat diperoleh dengan melakukan translasi dari SAP (Service Access Point) identifier. Pada arah terima, fungsi pemisahan cell header akan memisahkan cell header , dan hanya filed informasi saja yang diteruskan ke AAL.

Ø Generic Flow Control (GFC). Fungsi GFC hanya digunakan pada BISDN UNI (User Network Interface) saja. GFC digunakan untuk mendukung kontrol dari ATM traffic flow dalam satu customer network dan dapat digunakan untuk mengurangi kondisi-kondisi overload pada UNI. Informasi GFC ditumpangkan dalam assigned cell dan unassigned cell.

KARAKTERISTIK ATM

* · Pada basis link to link tidak menggunakan proteksi error dan flow control.

Pada ATM proteksi error dapat diabaikan karena didasarkan saat ini link-link dalam network memiliki kualitas yang sangat tinggi, sehingga error control cukup dilakukan end to end saja. Flow control juga tidak dilakukan dalam ATM network karena dengan pengaturan alokasi resource dan dimensioning queue yang tepat maka kejadian queue overflow yang menyebabkan hilangnya paket dapat ditekan. Sehingga probabilitas packet loss antara 10-8 sampai dengan 10-12 dapat dicapai.

* · ATM beroperasi pada connection oriented mode

Sebelum informasi ditransfer dari terminal ke network, sebuah fase setup logical / virtual connection harus dilakukan untuk menyediakan resource diperlukan. Jika resource tersedia tidak mencukupi maka connection dari terminal akan dibatalkan. Jika fase transfer informasi telah selesai, maka resource yang telah digunakan akan dibebabskan kembali. Dengan menggunakan connection-oriented ini akan memungkinkan network untuk menjamin packet loss yang seminim mungkin.

* · Pengurangan fungsi header

Untuk menjamin pemrosesan yang cepat dalam network, maka ATM header hanya memiliki fungsi yang sangat terbatas. Fungsi utama dari header adalah untuk identifikasi virtual connection (virtual connection identifier =VCI) yang dipilih pada saat dilakukan call setup dan menjamin routing yang tepat untuk setiap paket didalam network serta memungkinkan multiplexing dari virtual connection – virtual connection berbeda melalui satu link tunggal.

Selain fungsi VCI, sejumlah fungsi lain yang sangat terbatas juga dilakukan oleh header, terutama terkait dengan fungsi pemeliharaan. Karena fungsi header diabatasi, maka implementasi header processing dalam ATM node sangat mudah / sederhana dan dapat dilakukan pada kecepatan yang sangat tinggi (150 Mbps sampai 2.5 Gbps) dan hal ini akan menyebabkan processing delay dan queuing delay yang rendah.

* · Panjang filed informasi dalam satu cell relatif kecil

Hal ini dilakukan untuk mengurangi ukuran buffer internal dalam switching node, dan untuk membatasi queuing delay yang terjadi pada buffer tersebut. Buffer yang kecil akan menjamin delay dan delay jitter rendah, hal ini diperlukan untuk keperluan service-service real time.

TERMINOLOGI SEL (CELL)

Pengertian sel menurut rekomendasi ITU-T I.113 adalah suatu blok dengan panjang yang tetap (fixed length) dan diidentifikasi dengan suatu label pada ATM layer.

Berikut adalah definisi untuk jenis cell yang berbeda sesuai dengan rekomendasi ITU-T I.321

* Idle Cell (physical layer), merupakan yang disisipkan / dipisahkan oleh physical layer untuk mengadaptasi cell flow rate pada daerah batas (boundary) diantara ATM layer dan physical layer ke kapasitas payload yang ada dari sistem transmisi yang digunakan
* Valid Cell (physical layer), suatu cell yang mana bagian headernya tidak memiliki error atau belum dimodifikasi oleh proses verifikasi Header Error Control (HEC)
* Assigned Cell (ATM layer), cell yang menyediakan suatu service ke satu aplikasi dengan menggunakan ATM layer service.
* Unassigned Cell (ATM layer), merupakan ATM layer cell yang bukan assign cell.

Hanya assigned cell dan unassigned cell saja yang diteruskan dari physical layer ke ATM layer, sedangkan cell yang lainnya tidak membawa informasi yang terkait dengan ATM layer atau layer yang lebih tinggi lagi dan cell ini hanya akan diprosesoleh physical layer saja.
atm layer

ATM layer merupakan layer diatas physical layer yang memiliki karakteristik yang independent terhadap media fisik yang digunakan. ATM layer melakukan fungsi-fungsi utama sebagai berikut:

v Cell multiplexing/demultiplexing, pada arah kirim cell-cell dari VP (Virtual Path) dan VC (Virtual Channel) individual akan dimultiplexing menghasilkan suatu cell stream. Pada sisi terima fungsi cell demultiplexing akan memisahkan cell stream yang diterima menjadi cell flow individual ke VP dan VC terkait.

v Translasi VPI dan VCI. Translasi VPI (VP Identifier) dan VCI dilakukan di ATM switching node. Didalam VP node nilai dari VPI field dari setiap incoming cell akan ditranslasikan ke nilai VPI yang baru untuk outgoing cell. Pada VC switch baik nilai VPI maupun VCI akan ditranslasikan ke nilai VPI dan VCI yang baru.

v Pembangkitan / pemisahan cell header, fungsi ini diterapkan pada titik-titik terminasi dari ATM layer. Pada arah kirim, pada field informasi yang telah diterima ditambahkan ATM cell header (kecuali field HEC) dan nilai VPI serta VCI dari cell header dapat diperoleh dengan melakukan translasi dari SAP (Service Access Point) identifier. Pada arah terima, fungsi pemisahan cell header akan memisahkan cell header, dan hanya filed informasi saja yang diteruskan.

v Generic Flow Control (GFC). Fungsi GFC hanya digunakan pada ATM UNI (User Network Interface) saja. GFC digunakan untuk mendukung kontrol dari ATM traffic flow dalam satu customer network dan dapat digunakan untuk mengurangi kondisi-kondisi overload pada UNI. Informasi GFC ditumpangkan dalam assigned cell dan unassigned cell.

TEKNOLOGI ATM

Pada jaringan ATM, semua informasi diformat ke dalam sel berukuran tetap yang terdiri dari 48 byte (8 bits per byte) berupa muatan/payload dan 5 byte berupa header. Ukuran sel tetap menjamin bahwa kualitas data baik suara atau video tidak terpengaruh oleh data panjang frame atau paket. Header ini disusun untuk efisiensi switching dalam kecepatan tinggi.

ATM DEVICES DAN THE NETWORK ENVIRONMENT

ATM adalah teknologi sel switching dan multiplexing yang menggabungkan kelebihan dari circuit switching yang memiliki kapasitas dan delay transmisi konstan dengan packet switching yang memiliki fleksibilitas dan efisiensi untuk lalu lintas yang berselang-seling.

A. ATM Devices

Jaringan ATM terdiri dari ATM switch dan ATM endpoint. ATM Switch bertanggung jawab untuk transit sel melalui jaringan ATM, atau dapat didevinisikan bertugas menerima sel yang masuk dari ATM endpoint atau switch ATM lain, kemudian membaca dan memperbarui informasi di dalam header sel dan dengan cepat mengarahkan sel ke sebuah interface output ke arah tujuan. ATM endpoint berisi ATM network interface adapter. Contoh dari ATM endpoint adalah workstation, router, Digital Service Unit (DSU), LAN switch, dan Video CODEC. Gambar berikut mengilustrasikan jaringan ATM yang terdiri dari ATM switch dan ATM endpoint.

B. ATM Network Interfaces

Jaringan ATM terdiri dari set ATM switch yang dihubungkan dengan interface Point-to-Point ATM link. ATM Switch mendukung dua jenis interface yakni UNI (User to Network Interface) dan NNI (Network to Network Interface). UNI menghubungkan end system (seperti host dan router) ke ATM switch sedangkan NNI menghubungkan dua ATM switch.

Tergantung pada apakah sebuah switch terletak di tempat pelanggan atau ditempat umum dan dioperasikan oleh perusahaan telepon, UNI dan NNI dapat dibagi lagi menjadi public dan private. UNI private menghubungkan ATM endpoint dan ATM switch private. NNI private menghubungkan dua switch ATM private di dalam organisasi yang sama sedangkan NNI public menghubungkan dua ATM switch dalam organisasi publik yang sama.

Disamping itu terdapat spesifikasi tambahan yakni Broadband InterCarrier Interface (B-ICI), dimana B-ICI dapat menghubungkan dua switch public dari penyedia layanan yang berbeda. Gambar berikut mengilustrasikan spesifikasi inteface ATM untuk jaringan public dan private.

FORMAT HEADER SEL ATM

Terdapat dua format header sel ATM yaitu UNI atau NNI. UNI header digunakan untuk komunikasi antara endpoint dengan ATM switch dalam jaringan Private ATM. NNI header yang digunakan untuk komunikasi antar ATM switch. Gambar berikut mengilustrasikan format dasar sel ATM, format header sel UNI, dan format header sel NNI.

ATM Cell Header Fields

Berikut adalah deskripsi dari beberapa field yang terdapat pada header sel ATM baik NNI maupun UNI

v Generic Flow Control (GFC)

Menyediakan fungsi lokal, seperti mengidentifikasi multiple stations yang menggunakan satu interface ATM. Field ini biasanya tidak digunakan dan diatur ke nilai default-nya 0 (biner 0000).

v Virtual Path Identifier (VPI)

Berhubungan dengan VCI dan berfungsi mengidentifikasi path tujuan berikutnya dari sebuah sel saat melewati serangkaian switch ATM menuju host tujuan.

v Virtual Channel Identifier (VCI)

Berhubungan dengan VCI dan berfungsi mengidentifikasi path tujuan berikutnya dari sebuah sel saat melewati serangkaian switch ATM menuju host tujuan.

v Payload Type (PT)

Bit pertama menunjukkan apakah dalam sebuah sel berisi data pengguna atau kontrol data. Jika sel berisi data pengguna, bit diatur ke 0. Jika kontrol berisi data, di set ke 1. Bit kedua menunjukkan kongesti (0 = tidak ada kemacetan, 1 = kemacetan). Bit ketiga menunjukkan apakah sel tersebut merupakan sel terakhir pada sebuah rangkaian sel.

v Cell Loss Priority (CLP)

Menunjukkan apakah sel harus dibuang jika menemukan kemacetan yang ekstrem ketika bergerak melalui jaringan. Jika CLP bit sama dengan 1, sel harus dibuang dan sebaliknya

v Header Error Control (HEC)

Menghitung checksum pada 4 byte pertama dari header. HEC dapat mengoreksi kesalahan bit tunggal dalam byte, dengan demikian dapat mempertahankan sel daripada membuangnya.

Synchronous Communication

Synchronous transmission ini dikenal juga dengan istilah synchronous transfer mode (STM). Proses pengirim dan penerima diatur sedemikian rupa agar memiliki pengaturan yang sama, sehingga dapat dikirimkan dan diterima dengan baik antar alat tersebut. Umumnya pengaturan ini didasarkan terhadap pewaktuan dalam mengirimkan sinyal. Pewaktuan ini diatur oleh suatu denyut listrik secara periodik yang disebut dengan clock atau timer.

Pada metode ini, clock antar pengirim dan penerima harus benar-benar sama dan akurat. Clock yang ada pada penerima akan memberitahu kepada clock yang ada pada penerima kapan proses serah terima dilakukan. Dengan adanya keakuratan clock ini, clock yang ada pada pengirim dan clock yang ada pada pada penerima akan melakukan proses secara bersamaan.

Asal kata dari Synchronous sendiri adalah istilah yang digunakan pada bidang komunikasi atau sistem operasi untuk suatu kejadian yang terjadi pada waktu bersamaan dengan rate yang sama, dan kejadian ini terjadi berkelanjutan dan dapat diprediksi.

Synchronous

proses pengirim dan penerima diatur sedemikian rupa sehingga memiliki pengaturan yang sama, sehingga dapat diterima dan dikirim denan baik. umumnya pengaturan ini didasarkan pada waktu dalam mengirimkan sinyal.  waktu ini diatur oleh denyut listrik secara periodik yang disebut clock . dengan kata lain synchronous adalah sistem operasi untuk kejadian yang terjadi pada waktu bersamaan, berkelanjutan dan dapat diprediksi. contoh: chating

Asynchronous

proses komunikasi data yang tidak tergantung dengan waktu yang tetap. proses transformasi data kecepatanya. cukup relatif dan tidak tetap. metode komunikasi serial dari satu perangkat ke perangkat lainnya. data dikirimkan perbit persatuan waktu. tiap simbol yang dikirimkan mempunyai start bit dan stop bit, untuk melakukan sinkronisasi dari suatu device pengirim dan penerima. interval yang terjadi antar satu karakter dengan karakter lainnya dapat bervariasi.  asynchronous merupakan operasi yang tidak bergantung waktu

Asynchronous sering disebut juga sebagai Asynchronous Transfer Mode (ATM). mode ini paling sering digunakan dalam mengirimkan dan menerima data antar 2 alat.  pada mode ini berarti clock yang digunakan oleh kedua alat tidak bekerja selaras satu dengan yang lainnya.  dengan demnikian data harus berisikan informasi tambahan yang mengijinkan kedua lata kapan menyetujui kapan pengiriman alat dilakukan. contoh: modem, mesin fax, TCP/IP, mail, buletin board, dll.

ADC (Analog to Digital Converter)

ADC = Analog to Digital Converter adalah suatu perangkat yang mengubah suatu data kontinu terhadap waktu (analog) menjadi suatu data diskrit terhadap waktu (digital).
Proses yang terjadi dalam ADC adalah:

1. Pen-cuplik-an
2. Peng-kuantisasi-an
3. Peng-kode-an

1. Pen-cuplik-an adalah proses mengambil suatu nilai pasti (diskrit) dalam suatu data kontinu dalam satu titik waktu tertentu dengan periode yang tetap. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada ilustrasi gambar berikut:

Semakin besar frekuensi pen-cuplik-an, berarti semakin banyak data diskrit yang didapatkan, maka semakin cepat ADC tersebut memproses suatu data analog menjadi data digital.

2. Peng-kuantisasi-an adalah proses pengelompokan data diskrit yang didapatkan pada proses pertama ke dalam kelompok-kelompok data. Kuantisasi, dalam matematika dan pemrosesan sinyal digital, adalah proses pemetaan nilai input seperti nilai pembulatan.

Semakin banyak kelompok-kelompok dalam proses kuantisasi, berarti semakin kecil selisih data diskrit yang didapatkan dari data analog, maka semakin teliti ADC tersebut memproses suatu data analog menjadi data digital.

3. Peng-kode-an adalah meng-kode-kan data hasil kuantisasi ke dalam bentuk digital (0/1) atau dalam suatu nilai biner.

Dengan: X1 = 11, X2 = 11, X3 = 10, X4 = 01, X5 = 01, X6 = 10.
Secara matematis, proses ADC dapat dinyatakan dalam persamaan:

Data ADC = (Vin/Vref) x Maksimal Data Digital

 Dengan Vref adalah jenjang tiap kelompok dalam proses kuantisasi,kemudian  maksimal data digital berkaitan proses ke-3 (peng-kode-an). Sedangkan proses ke-1 adalah seberapa cepat data ADC dihasilkan dalam satu kali proses.
 Contoh kasus:
1. Suatu rangkaian ADC dengan IC 0804 diberikan input tegangan analog sebesar 3 volt. Tegangan referensi IC di-set di 5 volt. Berapakah data digital output dari IC?
Jawaban:
IC 0804 adalah IC ADC dengan output 8 bit data digital. Maka maksimal data digital-nya adalah 2⁸ – 1 = 255 (pengurangan 1 dilakukan karena data dimulai dari 0-255 yang berarti berjumlah 256). Sehingga data digital output IC adalah:

Data ADC = (Vin/Vref)  x Maksimal Data Digital

Data ADC = (3/5)  x 255

Data digital output IC = 153 = 10011001

2. Suatu rangkaian mikrokontroler AVR ATmega16 membaca data digital di salah satu pin ADC-nya adalah 0111110100. Dengan diketahui bahwa pin AREF-nya dihubungkan ke tegangan sumber 5 volt, berapakah tegangan input pada pin ADC-nya tersebut?
Jawaban:
IC mikrokontroler AVR ATmeg16 adalah mikrokontroler yang terdapat rangkaian ADC internal di dalam IC-nya. ADC internal dari ATmega16 memiliki ketelitian sampai dengan 10 bit, sehingga maksimal data digital-nya adalah 2¹⁰ – 1 = 1023. Pin AREF pada mikrokontroler ini adalah salah satu opsi tegangan referensi ADC-nya. Sehingga tegangan input dapat dihitung dengan cara:

Data digital output = 0111110100₍₂₎ = 500₍₁₀₎

Data ADC = (Vin/Vref) x Maksimal Data Digital

500 = (Vin/5) x 1023

Vin = (500 x 5 / 1023) = 2,44 Volt

3. Suatu rangkaian mikrokontroler AVR ATmega16 terhubung kepada sensor suhu LM35. Dalam proses pembacaan data pada pin ADC-nya, data yang terbaca adalah 300₍₁₀₎. Berapakah suhu yang terdeteksi oleh LM35 jika pin AREF pada mikrokontroler diset di tegangan 1 volt?
Jawaban:
Langkah pertama dalam menyelesaikan kasus-3 adalah menentukan tegangan input di pin ADC yang adalah tegangan keluaran dari LM35 dengan cara seperti pada penyelesaian kasus-2:

Data ADC = (Vin/Vref) x Maksimal Data Digital

300 = (Vin/1) x 1023

Vin = (300 x 1 / 1023) = 0,2933 Volt

Langkah berikutnya adalah menentukan suhu yang dideteksi oleh LM35. Untuk melakukan itu perlu diperhatikan sensitivitas dari LM35. Dari datasheet-nya, LM35 memiliki sensitivitas  10 mV/^oC. Sehingga suhu yang terdeteksi oleh LM35 (T):

T = (Vin/Sensitivitas) = (0,2933/0,01) = 29,33 ^oCMinggu, 28 Oktober 2012

Transmisi Asynchronous & Synchronous

Transmisi Asynchronous

Transmisi Asynchronous yaitu mencegah problem timing dengan tidak mengirim aliran bit panjang yang tidak putus - putusnya. Melainkan data ditransmisi per karakter pada suatu waktu, dimana tiap karakter adalah 5 sampai 8 bit panjangnya. Timing atau synchronisasi harus dipertahankan antara tiap karakter; receiver mempunyai kesempatan untuk men-synchron-kan awal dari tiap karakter baru. 

Cara Kerja Asynchronous :

Ø  Dalam kondisi “steady stream”, interval antar character adalah 
uniform (panjang elemen stop)

Ø  Dalam kondisi “idle”, receiver melihat transisi 1 ke 0

Ø  Kemudian mencuplik tujuh interval berikutnya (panjang char)

Ø  Kemudian melihat 1 ke 0 berikutnya untuk char berikutnya

Keunggulan dari Asynchronous :

Ø  Sangat mudah

Ø  Murah

Ø  Overhead 2 atau 3 bit per char (~20%)

Ø  Bagus untuk data dengan gap yang lebar 

Transmisi Synchronous

Synchronisasi merupakan salah satu tugas utama dari komunikasi data yang merupakan suatu transmitter mengirim message 1 bit pada suatu waktu melalui suatu medium ke receiver. Receiver harus menandai awal dan akhir blok dari bit, juga harus diketahui durasi untuk masing-masing bit sehingga dapat sample lajur dari timing untuk membaca masing-masing bit (merupakan tugas dari timming).

Dengan transmisi synchronous, ada level lain dari synchronisasi yang perlu agar receiver dapat menentukan awal dan akhir dari suatu blok data. Untuk itu, tiap blok dimulai dengan suatu pola preamble bit dan diakhiri dengan pola postamble bit. Pola-pola ini adalah kontrol informasi. 

Keunggulan dari Synchronous

Ø  Blok data ditransmisikan tanpa bit start atau stop

Ø  Clock harus disinkronkan

Ø  Bisa menggunakan jalur clock yang terpisah

Ø  Bagus pada jarak dekat

Ø  Subject to impairments

Ø  Sinyal clock dapat digabung kedalam data

Ø  Manchester encoding

Ø  Frekuensi Carrier (analog)

Urutan pengerjaan sinkronisasi :

1)      Sinkronisasi bit

Yaitu dengan ditandai awal & akhir untuk masing-masing bit.

2)      Sinkronisasi karakter / kata

Yaitu ditandai awal dan akhir untuk masing-masing karakter / satuan kecil lainnya dari data.

3)      Sinkronisasi blok / pesan

Yaitu ditandai awal dan akhir dari satuan besar data. Dan untuk pesan yang besar, dibagi-bagi menjadi beberapa blok kemudian baru dikirimkan pengurutan blok-blok yang telah dibagi tersebut adalah tugas dari timming. Sedangkan pengaturan level sinyal adalah tugas dari sintax dan untuk melihat arti dari pesan adalah tugas dari semantik.

Keuntungan Transmisi Synchronous : 

Ø  Efisien dalam ukuran blok data,

Ø  transmisi asynchronous memerlukan 20%  atau lebih tambahan ukuran.

Ø  Kontrol informasi kurang dari 100 bit.

Perbandingan Asychronous dan Synchronous adalah sebagai berikur :

Ø  Untuk blok-blok data yang cukup besar, transmisi sinkronisasi jauh lebih efisien daripada asinkron. Transmisi asinkron memerlukan overhead 20 % atau lebih.

Ø  Bila menggunakan transmisi sinkron biasanya lebih kecil dari 1000 bit, yang mengandung 48 bit kontrol informasi (termasuk flag), maka untuk pesan 1000 bit, overheadnya adalah     48 / 1048 X 100% = 4.6%