Line coding adalah suatu
proses konversi data digital menjadi sinyal digital,dengan asumsi bahwa data
berisi atau berbentuk fax, angka, gambar, audio, atau video yang disimpan dalam
memori komputer sebagai bit squence. (Chairul Bahtiar, 2013) Line
coding adalah mengubah simbol-simbol dari suatu sumber informasi ke bentuk
lain untuk ditransmisikan. Operasi encoding pada sisi pengirim berupa
transformasi message digital ke deretan symbol baru. Sedangkan operasi decoding
pada sisi penerima berupa proses sebaliknya yaitu mengkonversikan kembali
deretan terkode ke message aslinya. (Muhammad Daud Nurdin, 2015) Definisi dari
line coding adalah proses konversi data digital menjadi sinyal digital dengan
tujuan mendapatkan bit rate setinggi mungkin dengan sinyal serendah mungkin. (Hasdi
Radiles, 2012)
Sistem yang
menggunakan line coding tetapi tidak melibatkan modulasi disebut system transmisi
baseband (spektrum hasil code tetap berada di dalam rentang
frekuensi pada pesan asli). (Andre Febrian Kasmar, 2016) Teknik encoding sendiri
dibagi menjadi tiga jenis yaitu Polar, Unipolar, dan Bipolar. Polar encoding
menggunakan dua level tegangan yaitu tegangan positif (high level (V+))
untuk menyatakan bit “1” dan tegangan negatif (low level (V-)) untuk menyatakan
bit “0”. Dengan menggunakan dua level pada semua metode pengkodean, tegangan
rata-rata yang berada diatas sumbu horizontal akan direduksi dan masalah pada komponen
DC akan dikurangi. Unipolar encoding adalah pengkodean yang paling
sederhana, menggunakan satu polaritas untuk menyatakan dua posisi bit. Jika ada
tegangan, maka dinyatakan dengan logika “1” dan jika tidak ada tegangan, maka
dinyatakan dengan logika “0”. Permasalahan yang terjadi pada proses encoding
ini adalah komponen DC dan sinkronisasi data. Apabila amplitudo rata-rata
dari sinyal unipolar tidak nol, maka hal ini disebut dengan komponen DC dengan
frekuensi nol. Jika sinyal berisi komponen DC, maka tidak bias disalurkan ke
media tertentu karena tidak dapat menangani komponen DC. Pada masalah
sinkronisasi data, jika sinyal tidak bervariasi, maka penerima tidak bisa
membedakan bagian awal dan bagian akhir dari tiap tiap bit. Pengkodean digital menggunakan
perubahan level tegangan untuk mengindikasikan adanya perubahan bit, sedangkan
pada encoding unipolar, memungkinkan data terdiri dari deretan panjang logika 1
atau 0. Bipolar encoding menggunakan tiga level tegangan yaitu V+, V-,
dan 0. Jika bit logika “0” maka akan bernilai level tegangan 0, dan jika
bit berlogika “1” maka akan dinyatakan dengan level tegangan V+ dan V-
secara bergantian.
Kecepatan
modulasi adalah kecepatan dimana level sinyal berubah, dinyatakan dalam bauds
rate. 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. Binar model adalah suatu model yang datanya diwakili oleh
bilangan biner, “1” dan “0”. Dalam telekomunikasi, model binary
digunakan untuk memodelkan bentuk sinyal digital yang menggunakan bilangan
biner.
Ketentuan
menghitung kecepatan modulasi dari sinyal dan menghubungkannya dengan model
binary berdasarkan pada rumus dibawah ini.
Vmod = Vmod / Rb
Vmod : kecepatan
modulasi
Rb : kecepatan
binary (didapatkan dari elemen sinyal dibagi elemen data)
Line coding secara umum
terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu NRZ (L), NRZ(M), RZ, Biphase
Manchester, dan Biphase Mark.
1. NRZ(L) – No Return to Zero (Level)
NRZ(L) adalah
bentuk yang paling sederhana dari representasi data. Metode pengkodean NRZ(L)
yang digunakan oleh penulis merupakan pengkodean digital polar. Disebut
demikian karena keduanya menggunakan baik tegangan positif maupun tegangan negatif
untuk membangkitkan sinyal digital. Dengan memakai V+ (Positive Voltage) untuk
merepresentasikan bit „1‟ dan V- (Negative Voltage) untuk
merepresentasikan bit „0‟. Sinyal alternatif antara dua nilai hanya jika
transmisi data berbeda dengan data sebelumnya. Frekuensi maksimal ketika sinyal
NRZ(L) dapat merubah level ketika frekuensi setengah dari clock, ini
terjadi saat transmisi data dialihkan antara data „0‟ dan „1‟ (0101010…).
Frekuensi sinyal maksimal adalah saat menentukan bandwidth yang diperlukan
untuk mentransmisikan kode NRZ(L).
Sebagaimana saat
perubahan level berlangsung di saat yang telah ditentukan. Namun jika transmisi
data mengandung nilai yang berturut turut data „0‟ atau data „1‟ (tidak ada perubahan
level), regenerasi data clock sangat sulit diterima. Satu masalah pada code
ini dimana komponen yang bervariasi sesuai dengan data yang dikirimkan
sesuatu yang membuatnya tidak dapat digunakan untuk sistem komunikasi. Kode
yang digunakan untuk menghasilkan dan menginterprestasikan data digital oleh
terminal pemprosesan data / peralatan lainnya dan jika kode yang digunakan
untuk transmisi berbeda (data yang diterima tetap seperti data awal).
Sinyal keluaran yang diharapkan
2. NRZ(M) – No Return to Zero (Mark)
NRZ(M) mirip
dengan beberapa aspek NRZ(L). biasa digunakan pada level yang sama selama antar
bit, namun pada kasus ini, level saat ini, adalah pada level selama selang
waktu bit sebelumnya. Dengan kata lain, perubahan level terjadi. Jika data „0‟
ditransmisikan, bentuk gelombang level NRZ(M) tidak berubah. Jika bit „1‟ yang
ditransmisikan, maka bentuk gelombangnya akan berubah.
Keuntungan
transmisi dengan NRZ(M), dimana sinyal dikodekan dengan membandingkan polaritas
elemen sinyal yang berdekatan dari sinyal asli. Keuntungannya mudah dalam mendeteksi
transisi noise. Jika bit = 1 jika transisi pada awal pulsa clock,
jika bit = 0 jika tidak ada transisi / perubahan.
Pada penerima,
memungkinkan untuk memecah informasi untuk mesinkronisasikan sinyal NRZ(M),
kecuali jika pada periode panjang dengan sinyal tidak akan berubah (sesuai untuk
transmisi berurutan yang panjang dari data „0‟. Dengan hubungan dengan
frekuensi sinyal maksimal dan komponen yang berlanjut, NRZ(M) identik dengan
NRZ(L). Keuntungan dari NRZ(M) adalah penerima membaca ulang dan menyamakan
dengan data asli yang dikirimkan, tetapi hanya perlu mendeteksi perubahan level
sinyal untuk merekonstruksi data asli.
Sinyal keluaran yang diharapkan
3. RZ – Return to Zero
RZ hampir sama
dengan NRZ(L) jika informasi yang dikandung pada jarak setengah bit pertama,
dan level setengah bit kedua selalu nol. Keuntungan dari sinyal RZ dibandingkan
dengan NRZ naik dan turun transisi terjadi setiap kali „1‟ dikirim. Memproduksi
sejumlah besar transisi dalam sinyal yang ditransmisikan. Penambahan transisi
dengan tujuan untuk memulihkan sinyal clock pada penerima akan selalu
lebih sederhana daripada sinyal NRZ, walaupun periode tanpa transmisi jika 0
ditransmisikan. RZ selalu mengembalikan sinyal ke tegangan nol pada saat sinyal
telah mencapai setengah dari durasi sinyal. Tetapi karena RZ menggunakan 2
sinyal elemen untuk merepresentasikan sebuah elemen data, hal ini berakibat pada
kenaikan bandwidth sebanyak dua kali lipat dibandingkan dengan bandwidth yang digunakan
oleh NRZ.
Frekuensi
maksimal dari sinyal RZ adalah frekuensi clock. Dengan syarat sejumlah besar
transmisi, yaitu ketika sinyal „1‟ dikirim. Dengan kata lain jika bit „0‟ yang
dikirimkan, maka data tidak berubah. Namun, jika data „1‟ yang dikirimkan maka
data akan mengikuti bit sebelumnya setengah, kemudian bit „1‟. Dengan kode RZ,
dibutuhkan transmisi bandwidth III-5 ganda sedangkan yang dibutuhkan NRZ hanya
satu bandwidth saja. Masalah lain dengan kode ini adalah seperti NRZ yang
membutuhkan komponen berkelanjutan yang mengubah transmisi data, tidak dapat
digunakan pada sistem komunikasi yang tidak menerima kompunen
berlanjut.
Terlepas dari
kekurangan ini, RZ lebih banyak digunakan karena begitu sederhana untuk
menghasilkan lebih banyak transmisi daripada NRZ dan membuat pemulihan dari
sinyal clock lebih mudah dibandingkan dengan NRZ.
Sinyal keluaran yang diharapkan
