E5124 / UNIT 4 / 1

UNIT 4: MODEM

OBJEKTIF

Objektif Am :

Mengetahui dan memahami konsep asas Modem.

Objektif khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :menerangkan kepentingan modem. menerangkan jenis – jenis modulasi analog. menerangkan jenis – jenis modulasi digit.

E5124 / UNIT 4 / 2

INPUT

4.0

Modem

Modem ialah ringkasan dari Modulator dan Demodulator. Kedua-dua fungsi pemodulatan dan penyahmodulatan terdapat dalam modem. Ketika mod penghantar, modem menerima data digital dan menukarkan kepada analog untuk memodulatkan isyarat pembawa. Dibahagian penerima pembawa dinyahmodulatkan untuk mendapatkan isyarat asal.

Rajah 4.1 : Gambarajah Penghantaran Dalam Modem

E5124 / UNIT 4 / 3

4.1

Mod operasi Modem

Secara umumnya mod operasi bagi modem terdiri daripada 3 jenis iaitu Simpleks, Separuh Dupleks dan Dupleks Penuh.

4.1.1

Simplex

a)

Penghantaran data adalah dalam bentuk satu hala sahaja

b)

Tiada pengisyaratan diterima dari penerima

c)

Kos adalah murah tetapi penggunaan adalah terhad

d)

Tiada pembetulan ralat atau permintaan hantar balik disediakan

4.1.2

Separuh Duplex

a)

Perpindahan data adalah dua hala tetapi tidak secara serentak (rajah 4.2).

b)

Hanya perlu satu saluran penghantaran dwi hala

c)

Halaju dikurangkan kerana perkongsian laluan

4.1.3

Dupleks Penuh

a)

Penghantaran dua hala adalah serentak (rajah 4.3)

b)

Hanya dua laluan diperlukan ( dua litar, dua dawai atau satu litar, empat dawai ) untuk penghantaran dan penerimaan.

E5124 / UNIT 4 / 4

Direction of data at time 1

Direction of data at time 2

TERMINAL 2

TERMINAL 1

Rajah 4.2 : Separuh Duplex

Direction of data all the time

TERMINAL 2

TERMINAL 1

Rajah 4.3 : Duplex Penuh

4.2

Penghantaran Data Oleh Modem

Secara umumnya penghantaran data oleh modem terbahagi kepada dua iaitu :

4.2.1

Penghantaran selari

a)

Untuk jarak dekat sahaja kerana kos tinggi.

b)

Kadar penghantaran data yang tinggi.

c)

Sukar melakukan penyenggaraan

E5124 / UNIT 4 / 5

4.2.2

Penghantaran siri

a)

Untuk penghantaran jarak jauh.

b)

Kadar penghantaran data kurang berbanding dengan bentuk penghantaran selari.

c)

Maklumat ‘overhead’ seperti bit mula, bit henti dan bit pariti digunakan untuk menjamin kejituan dan ketulinan data.

4.3

Kepentingan Modem

1.

Membolehkan komputer – komputer berhubung antar satu dengan lain dalam pelbagai ragam duplex.

2.

Membolehkan komputer berhubung dengan sejenis atau sepadan dengannya dari segi perkakasan, perisian dan sistem pengoperasian.

3.

Perhubungan boleh dilakukan melalui media penghantaran jenis dawai, kabel, gentian optik atau ruang bebas.

4.

Modem menukarkan data berdigis dari satu komputer atau terminal kepada frekuensi suara supaya sesuai dipancarkan melalui talian telefon. Modem penerima akan menyahmodulat isyarat yang diterima dan menukarkan isyarat analog yang diterima kepada bentuk digital.

E5124 / UNIT 4 / 6

AKTIVITI 4A

Ok, sekarang uji kefahaman anda dengan mencuba soalan berikut dan semak jawapan atau maklumbalas di halaman berikutnya. Selamat Mencuba

SOALAN 4.1

Berikan pengertian bagi MODEM.

4.2

Apakah fungsi modem dalam talian penghantaran ?

4.3

Nyatakan Mod Penghantaran boleh diperolehi dari suatu Modem.

4.4

Berikan penerangan ringkas mengenai kepentingan Modem dalam Komunikasi Data.

E5124 / UNIT 4 / 7

INPUT

4.4

Binaan Modem Secaranya asasnya modem terdiri daripada beberapa kombinasi seperti UART, Litar Mod/Demod, Turas penerima/pemancar,buffer dan pengesan pembawa seperti rajah 4.5. KOMPUTER

UART

LITAR MOD / DEMOD PENGESAN PEMBAWA TURAS PENERIMA

TURAS PEMANCAR

B U F F E R

KE TALIAN TELEFON

Rajah 4.5 : Gambarajah Blok Modem Asas

4.4.1

Fungsi Binaan Modem 1.

UART a)

Data selari dari komputer dituikar ke data siri semasa pemancaran dan penghantaran.

b)

Data siri dan litar mod/demod di tukar ke data asas semasa penerimaan.

2.

Litar MOD/DEMOD a)

Memodulatkan data yang hendak dihantar dengan menukarkannya ke isyarat telefon semasa penghantaran.

E5124 / UNIT 4 / 8 b)

3.

Turas pemancar / penerima

a)

4.

Menukar isyarat telefon yang diterima ke data digit.

menuras isyarat semasa pancaran/penerimaan.

Buffer (PENIMBAL)

a)

Menetapkan paras isyarat penghantaran dan impedans supaya sepadan dengan system telefon.

b)

5.

Melakukan proses sebaliknya semasa penelitian.

Pengesan Pembawa

a)

Mengesan isyarat pembawa data dan maklumkan kepada komputer.

4.5

Jenis Modem

Unit Perkhidmatan Saluran (Channel Service Unit/CSU @ DSU). Modem ini digunakan untuk Iitar komunikasi dalam perkhidmatan penghantaran digit (DTS). Perkhidmatan ini merupakan sejenis perkhidmatan komunikasi data terbaru yang direka khas untuk mengendali penghantaran isyarat-isyarat berdigit.

1.

Modem gentian Optik yang menukar, isyarat elektrik yang diterima daripada terminal kepada isyarat-isyarat berbentuk denyut cahaya untuk dihantar melalui gentian optik.

2.

Modem jarak pendek yang digunakan untuk perhubungan berjarak dekat yang lazimnya dalam kawasan yang sama tetapi dalam bangunan

E5124 / UNIT 4 / 9 yang berlainan (15 meter).

3.

Modem Pengganding Akustik yang dipasang kepada terminal dengan mendail dan meletakkan set cakap/dengar telefon. Terminal tersebut boleh dihubungkan ke komputer jauh.

4.5.1

Modem tidak diperlukan pada

1.

Perhubungan antara komputer-komputer dengan terminal-terminal dalam tempat pemasangan yang sama dengan menggunakan kabel yang jarak maksima 15 meter. Jarak boleh ditingkatkan lagi dengan menambah peranti Pengganding Talian

2.

Penghantaran data yang menggunakan DTS bagi komunikasi data dari satu tempat ke tempat yang lain.

4.6

Pemodulatan Pemodulatan adalah satu teknik menukar bentuk isyarat elektrik (pembawa) agar isyarat tersebut membawa isyarat yang bermakna seperti penambahan dan pengurangan elektrik kepada isyarat termodulat yang bolehi dihantar melalui litar komunikasi. Ianya mengubah bentuk gelombang pembawa bagi membolehkan penghantanan bit ‘1’ dan ‘0’.

4.6.1

Pemodulatan Analog 4.6.1.1

Permodulatan Amplitud Pemodulatan ini menyebabkan amplitud isyarat pembawa berubah mengikut amplitud isyarat maklumat dengan frekuensi tetap. Bit ‘1’ menyebabkan amplitud isyarat

E5124 / UNIT 4 / 10 pembawa tinggi dan bit ‘0’ menyebabkan amplitud isyarat pembawa menjadi rendah. Pemodulatan ini kurang digunakan kerana ianya mudah dipengaruhi oleh gangguan bunyi dan menimbulkan ralat penghantaran. Kelajuan modem 1200 bps dengan masa perubahan amplitud = 833µs 4.6.1.2

Pemodulatan frekuensi Pemodulatan ini melibatkan perubahan bilangan kitar per saat (1Hz) dan frekuensi isyarat pembawa dengan amplitudnya berada pada paras yang tetap berdasarkan perubahan amplitud isyarat maklumat. Masa perubahan frekuensi = 833 µs

Proses permodulatan frekuensi boleh dijelaskan menerusi berikut :

1.

aliran data dari komputer diwakili sebagai +5 volt elektrik untuk bit 1, -5 volt untuk bit 0 dan 0 volt untuk isyarat rujukan.

2.

modulatan modem atau perubahan voltan yang berbeza kepada 3 nada frekuensi yang berlainan a)

+ 1270 Hz @ 2225 Hz untuk hit 1

b)

+ 1070 Hz @ + 2025 Hz untuk bit 0

c)

+ 1170 Hz @ + 2125 Hz untuk isyarat rujukan

Kaedah yang digunakan dalam pemodulatan frekuensi adalah dikenali sebagai FSK di mana nada dipicu tinggi mewakili perduaan ‘1’ dan nada dipicu rendah diwakili perduan ‘0’.

4.6.1.3

Permodulatan fasa

E5124 / UNIT 4 / 11 Pasa denyutan akan berubah bagi membezakan hahagian perubahan isyarat data ‘1’ dan ‘0’. Perubahan fasa berlaku sama ada 0°, 90°, 180°, 270° dan 360°.

4.6.2

Pemodulatan Denyut

Pemodulatan digis dilakukan secara terus melalui talian komunikasi. lsyarat digis elektrik boleh dihantar terus melalui kabel atau litar jarak jauh tanpa perlu ditukar ke bentuk analog. Ia dilaksanakan menggunakan , modulatan denyut dan memerlukan penggunaan modem khas bagi menukar isyarat analog ke bentuk digit.

1.

PAM (Modulatan Amplitud Denyut) Menggunakan ketinggian denyutan digit yang berbeza bagi setiap kekuatan elektrik.

2.

PDM (Modulatan Tempoh Denyut) Menggunakan denyutan bermasa yang lebih panjang bagi digit ‘1’ dan denyutan bermasa yang pendek bagi digit ‘0’.

3.

PCM (Modulatan Kod Denyut) Digunakan bagi penghantaran denyut perduaan secara bersiri melalui Iitar komunikasi.

4.

PPM (Modulalan Kedudukan denyut) Menggunakan kedudukan banyak denyut dalam satu unit masa bagi menandakan bit ‘1’ dan, kedudukan yang kurang denyut mewakili bit ‘0’.

E5124 / UNIT 4 / 12

4.6.3

Pemodulatan Digis

1.

Kekunci Anjakan Frekuensi (FSK) Bit ‘1’mengajak frekuensi menjadi rendah dan bit ‘0 menganjak frekuensi menjadi tinggi.

2.

Kekunci Anjakan Amplitud (ASK) Bit ‘I’ menganjak amplitud menjadi tinggi dan bit ‘0’ menganjak amplitud menjadi sifat.

3.

DPSK Fasa gelombang pembawa sinus dianjak antara dua nilai yang berbeza bagi mewakili isyarat data digital. Fasa dianjak 180° pada picuan ‘0’ dan tidak berubah pada bit ‘1.

4.

QAM Percampuran modulatan AM dan FM membentuk quadbit = 24 =16 kornbinasi berbeza.

4.7

Masalah Teknik Pemodulatan

Teknik ini amat sensitif pada saluran komunikasi yang mempunyai lebar jalur kecil di mana ia menghadkan jumlah maklumat yang boleh dihantar berbanding lebih 2400 bps menyebabkan :

1.

Herotan lengahan sampul (envelope delay distortion) Ianya disebabkan oleli penyerakan oIeh komponen frekuensi yang berbeza dalam

E5124 / UNIT 4 / 13 satu talian gelombang dengan kelajuan berlainan.

2.

Herotan sisihan amplilud (amplitude deviation distortion) terdapat pelemahan amplitud yang tidak wajar menyebabkan perubahan yang besar

Hal ini menyebabkan ralat penghantaran kerana modem penerimaan tidak dapat mentaksirkan isyarat yang dihantar dengan betul. Masalah ini dapat diatasi dengan mengguna teknik penyama (equalizer) iaitu dengan kaedah pampasan dengan:

a)

Penyama kompromi Dengan mensetkan nilai halaju kepada halaju sederhana atau purata berasaskan

kepada sifat-sifat dan kelakuan talian komunikasi yang

terlibat. b)

Penyama penyesuai Menggunakan pemproses yang mempunyai aturcara penyama dengan beroperasi rnengesan isyarat secara berterusan dan menyesuai operasi bagi mendapat kualiti penghantaran terbaik.

4.8

Pemilihan Modem

1.

Kadar bit yang diperlukan (lebih tinggi kadar, lebih mahal)

2.

Ekonomi

Selain dari komponen perkakasan komunikasi data seperti terminal, komputer rumah dan modem, terdapat komponen lain yang digunakan untuk :

1.

Menyelesaikan sistem komputer dengan ciri talian atau terminal.

2.

Menambah kecekapan.

3.

Mengurangkan kos operasi.

4.

Meningkatkan prestasi.

E5124 / UNIT 4 / 14

AKTIVITI 4B

Ok, sekarang uji kefahaman anda dengan mencuba soalan berikut dan semak jawapan atau maklumbalas di halaman berikutnya. Selamat Mencuba. SOALAN 4.5 Apakah yang dimaksudkan dengan UART dan nyatakan fungsinya ?

4.6 Lukiskan gambarajah blok bagi suatu modem asas .

4.7 Apakah fungsi penimbal yang terdapat dalam modem ?

4.8 Pemodulatan adalah satu teknik menukar bentuk isyarat elektrik kepada isyarat yang lain supaya proses penghantaran boleh berlaku.Nyatakan jenis-jenis pemodulatan yang terdapat bagi operasi suatu modem.

E5124 / UNIT 4 / 15

MAKLUM BALAS 4A DAN 4B

JAWAPAN 4.1

Modem adalah singkatan bagi Modulator dan Demodulataor iaitu Pemodulat dan Penyahmodulat.

4.2

Fungsi modem adalah menukarkan isyarat digital yang diperolehi dari komputer dan menukarkannya kepada isyarat analog untuk diguanakn dalam talian telekomunikasi dan ditukarkan semula isyarat tersbut untuk mendapat maklumat yang asal.

4.3

Mod penghantaran modem terdapat tiga iaitu simpleks, separuh duplek dan dupleks penuh.

4.4

i.

Membolehkan komputer – komputer berhubung antar satu dengan lain dalam pelbagai ragam duplex

ii.

Membolehkan komputer berhubung dengan sejenis atau sepadan dengannya dari segi perkakasan, perisian dan sistem pengoperasian.

iii.

Perhubungan boleh dilakukan melalui media penghantaran jenis dawai, kabel, gentian optik atau ruang bebas.

iv.

Modem menukarkan data berdigis dari satu komputer atau terminal kepada frekuensi suara supaya sesuai dipancarkan melalui talian telefon. Modem penerima akan menyahmodulat isyarat yang diterima dan

E5124 / UNIT 4 / 16 menukarkan isyarat analog yang diterima kepada bentuk digital.

4.5

UART adalah perkakasan yang digunakan untuk menukarkan data dalam benntuk selari ke siri manakala sebaliknya pada bahagian penerima.

4.6 KOMPUTER

UART

LITAR MOD / DEMOD PENGESAN PEMBAWA TURAS PENERIMA

4.7

KE TALIAN TELEFON

Fungsi penimbal adalah menetapkan paras isyarat penghantaran dan impeden supaya sepadan dengan sistem telefon.

4.8

TURAS PEMANCAR

B U F F E R

Jenis-jenis pemodulatan : i.

Pemodulatan Analog

ii.

Pemodulatan Digis

iii.

Pemodulatan Denyut

E5124 / UNIT 4 / 17

PENILAIAN KENDIRI

Untuk memahirkan diri anda lagi mengenai unit ini, anda bolehlah mencuba menjawab soalan kendiri yang telah disediakan. Selamat Mencuba. SOALAN 4.9

Berikan keterangan ringkas perbezaan antara ASK,FSK dan PSK.

4.10

Apakah maksud simplex, separuh duplex dan dupleks penuh.

E5124 / UNIT 4 / 18

MAKLUMBALAS PENILAIAN KENDIRI JAWAPAN

4.9

1.

Kekunci Anjakan Frekuensi (FSK) Bit ‘1’mengajak frekuensi menjadi rendah dan bit ‘0 menganjak frekuensi menjadi tinggi.

2.

Kekunci Anjakan Amplitud (ASK) Bit ‘I’ menganjak amplitud menjadi tinggi dan bit ‘0’ menganjak amplitud menjadi sifat.

3.

DPSK Fasa gelombang pembawa sinus dianjak antara dua nilai yang berbeza

bagi mewakili isyarat data digital. Fasa dianjak 180° pada picuan ‘0’ dan tidak berubah pada bit ‘1.

4.10

1.

Simplex

a)

Penghantaran data adalah dalam bentuk satu hala sahaja

b)

Tiada pengisyaratan diterima dari penerima

c)

Kos adalah murah tetapi penggunaan adalah terhad

d)

Tiada pembetulan ralat atau permintaan hantar balik disediakan

E5124 / UNIT 4 / 19

2.

3.

Separuh Duplex

a)

Perpindahan data adalah dua hala tetapi tidak secara serentak.

b)

Hanya perlu satu saluran penghantaran dwi hala

c)

Halaju dikurangkan kerana perkongsian laluan

Dupleks Penuh

a)

Penghantaran dua hala adalah serentak

b)

Hanya dua laluan diperlukan ( dua litar, dua dawai atau satu litar, empat dawai ) untuk penghantaran dan penerimaan.

Ok, adakah anda sudah mencuba dahulu ? Jika ‘Ya’, tahniah diucapkan dan anda boleh menyemak jawapan yang diperolehi dengan merujuk kepada pensyarah anda. Teruskan usaha anda dengan pergi ke Unit 5. Selamat Maju Jaya.