11
BAB II DASAR TEORI TRANSMISI GELOMBANG MIKRO RADIO IP (Internet Protocol) Transmisi adalah pergerakan informasi melalui sebuah media jaringan telekomunikasi. Transmisi memperhatikan pembuatan saluran yang dipakai untuk mengirim informasi, serta memastikan bahwa informasi sampai secara akurat dan dapat diandalkan. Transmisi merupakan bagian suatu data yang dapat dikirimkan dari suatu alat dan diterima oleh alat lainnya. Transmisi ini merupakan salah satu konsep penting dalam sistem telekomunikasi sehingga suatu perangkat bisa berkomunikasi dengan perangkat lainnya. Misalnya dari lokasi A ke lokasi B data bisa dikirim dan diterima melalui media wireless, ataupun perangkat input ke pemeroses, pemeroses ke stronge, pemeroses kemedia output, atau bahkan dari suatu sistem komputer ke sistem komputer lainnya [1]. 2.1 Mode Transmisi Dalam sistem transmisi dikenal dua mode transmisi ini, yaitu : 2.1.1 Parallel Transmisission Transmisi parallel, semua bit dari karakter yang diwakili oleh suatu kode ditransmisikan secara serantak satu karakter setiap saat. Data dikirimkan terus menerus melalui jalur-jalur yang disediakan tersebut hingga semua data dapat terkirimkan [1]. 2.1.2 Serial Transmisission Transmisi secara serial, masing-masing bit dari suatu karakter dikirimkan secara berurutan, yaitu bit per bit, penerima kemudian merakit
12
kembali arus beberapa bit yang datang kembali menjadi karakter. Pada serial transmission terhadap dua mode yaitu [1] : a) Synchronous Transmission 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 antara 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. Clock merupakan suatu yang sangat penting dalam setiap aspek pada komunikasi dengan menggunakan sistem komputer, baik itu pada komputer itu sendiri maupun dengan bagian luar yang terhubung dengan komputer untuk pemrosesan data. Pada metode ini, clock antara pengirim dan penerima harus benar-benar sama dan akurat. Clock yang ada pada pengirim akan memberitahu kepada clock yang ada pada penerima kapan proses srah terima dilakukan. Dengan adanya keakuratan clock ini, clock yang ada pada pengirim dan clock yang ada pada penerima akan melakukan proses secara bersamaan [1]. b) Asynchrounous Transmission Asynchrounous transmission ini sering juga di istilahkan dengan Asynchrounous Transfer Mode (ATM). Mode ini paling sering digunakan untuk mengirimkan dan menerima data antara
13
dua alat. Pada mode ini berarti clock yang digunakan oleh kedua alat, tidak bekerja selaras satu dengan lainnya. Dengan demikian, data harus berisikan informasi tambahan yang mengijinkan kedua alat menyetujui kapan pengiriman data dilakukan. Dengan demikian, proses transfer dapat dilakukan dengan waktu yang berbeda-beda. Data disalurkan melalui media transmisi, media transmisi ini merupakan jalur dimana data akan dilewatkan. Kita menganggap media transmisi ini sebagai sebuah pipa dimana pada pipa tersebut akan dilewatkan data-datanya [1]. 2.2 Sistem Jaringan Microwave Radio Link Pada microwave radio link ada beberapa model jaringan yang dipakai. Dan aplikasi yang digunakan bermacam-macam. Topologi jaringan yang dipakai pada salah satu operator ini adalah topologi kombinasi. Hal ini untuk mempermudah dalam pengecekan dan melokalisir gangguan [1]. 2.2.1 Topologi Jaringan Topologi jaringan adalah suatu cara untuk menghubungkan suatu tempat dengan tempat yang lainnya sehingga membentuk suatu jaringan. Dalam suatu jaringan jenis topologi yang dipilih akan mempengaruhi kecepatan komunikasi. Untuk itu maka perlu dicermati kelebihan atau keuntungan dan kekurangan atau kelebihan dari masing-masing topologi berdasarkan karakteristiknya. Pada topologi jaringan ada beberapa macam jenis topologi yaitu [1] :
14
a) Topologi Bus Untuk topologi ini mempunyai karakteristik yaitu sebagai berikut :
Setiap site dihubungkan secara serial sepanjang jalur microwave
Sangat sederhana dalam instalasi
Sangat ekonomis dalam biaya
Paket pengiriman data dalam suatu network
Untuk topologi ini kebanyakan digunakan untuk jaringan backbone sehingga apabila jaringan yang akan dibangun bisa luas. Namun dalam pembangunan dengan topologi mempunyai kekurangan dan kelebihan. Dimana untuk kekurangan dan kelebihannya sebagai berikut : Kelebihan menggunakan topologi jaringan bus :
Gambar topologi sangat sederhana
Network yang akan dibangun lebih sedikit
Investasi pembangunan yang lebih murah
Cukup mudah apabila ingin memperpanjang jaringan pada topologi bus
Kekurangan menggunakan topologi bus adalah sebagai berikut :
Apabila trafik padat maka akan memeprlambat jalur karena hanya melewati satu network.
Sangat sulit dalam melakukan troubleshoot.
Apabila salah satu site bermasalah maka site yang lain akan ikut bermasalah dalam hal ini akan terkena imbas dari salah satu site yang bermasalah.
Lebih lambat dari topologi lain.
15
b) Topologi Star Pada topologi ini mempunyai karakteristik sebagai berikut :
Setiap site langsung berhubungan dengan site yang dijadikan hub.
Pada topologi ini sangat mudah dikembangkan.
Jika salah satu site bermasalah maka site yang lain tidak merasakan imbasnya dikarenakan site yang satu dengan site yang lain tidak saling berhubungan langsung.
Untuk kekurangan dari topologi ini adalah sebagai berikut :
Cukup mudah untuk mengubah dan menambah titik baru kedalam jaringan yang menggunakan topologi star tanpa mengganggu aktifitas jaringan yang sedang berlangsung.
Jika dalam suatu titik mengalami gangguan, maka titik yang lain tidak akan membuat mati seluruh titik yang lain yang masuk dalam jaringan star.
Kerugian menggunakan topologi star adalah sebagai berikut :
Memiliki satu titik kesalahan yaitu terletak pada 1 titik. Jika disatu titik yaitu di site yang dijadikan hub bermasalah atau mengalami gangguan, maka seluruh jaringan akan mengalami gangguan.
Membutuhkan lebih banyak link karena semua pengiriman data terpusat disisi hub.
Traffic yang padat bisa menyebabkan data pada hub menjadi lambat dan kinerja pada perangkat menjadi lambat.
c) Topologi Ring Topologi ini mempunyai karakteristik sebagai berikut :
16
Node-node dihubungkan secara serial disepanjang kabel, dengan bentuk jaringan seperti lingkaran.
Sangata sederhana dalam layout seperti jenis topologi bus.
Paket-paket data dapat mengalir dalam satu arah (kekiri atau kekanan).
Problem yang dihadapi sama dengan topologi bus, yaitu : jika salah satu node rusak maka seluruh node tidak bisa berkomunikasi dalam jaringan tersebut. Sehingga perlu sistem proteksi yang mendukung untuk topologi ini yaitu misalnya pada perangkat dimana fungsi dari proteksi ini adalah apabila ada salah satu link putus maka bisa mencari alternative jalan yang lain atau dengan jalan memutar.
Untuk topologi ini juga mempunyai kelebihan dan kekurangan, dimana kelebihannya adalah sebagai berikut :
Data mengalir bisa melalui dua arah hal ini bisa disebabkan adanya sistem proteksi pada jaringan ring. Apabila link Site ASite D mengalami gangguan maka melalui jalur yang lain.
Aliran traffic lebih cepat karena dapat melayani traffic dari arah yang berlawanan.
Waktu untuk mengakses data lebih optimal.
Dapat melayani aliran lalu lintas data yang padat.
Untuk kerugian dengan menggunakan topologi ring adalah sebagai berikut:
17
Apabila akan menambah atau mengurangi site akan mengacaukan jaringan yang lain. Tetapi hal ini akan menjadi hambatan apabila belum dipasang sistem proteksinya.
Sulit untuk mengkofigurasi ulang jaringan.
d) Topologi Mesh Karakteristik pada topologi mesh adalah sebagai berikut :
Topologi ini memiliki hubungan yang berlebihan antara perangkat yang ada.
Susunannya pada setiap lokasi saling berhubungan satu sama lain.
Jika jumlah link yang semakin bertambah banyak maka akan sulit sekali dikendalikan dibandingkan hanya sedikit jaringan yang terhubung.
Keuntungan topologi mesh :
Terjaminnya kapasitas channel komunikasi, karena memiliki hubungan yang berlebih.
Relative lebih mudah untuk melakukan troubleshoot.
Kerugian dari topologi mesh adalah :
Sulitnya pada saat melakukan instalasi dan melakukan konfigurasi ulang saat jumlah jaringan sudah banyak.
Biaya atau investasi yang besar untuk memelihara hubungan yang berlebih [1].
18
2.3 Pengertian Link Budget Link budget adalah sebuah power budget yang merupakan salah satu elemen fundamental dari perencanaan sistem radio. Link budget mempunyai dualintasan yaitu Up link dan Down link. Lintasan Up link adalah lintasan dari subscriber unit ke base station, sedangkan lintasan Down link adalah lintasan dari base station ke subscriber unit. Kedua lintasan tersebut adalah saling berhubungan asalkan cukup dekat dalam frekuensi [3]. 2.4 Parameter-parameter perhitungan link budget Pada perhitungan link budget ada beberapa parameter yang harus dihitung antara lain yaitu perhitungan loss feeder, redaman pada gelombang ruang (Free space loss), perhitungan Gain antenna, perhitungan nilai EIRP, Fresnel zone, dan perhitungan daya terima sinyal (Receiver signal level) : a) Perhitungan Loss Feeder Untuk perhitungan link budget pada sistem telekomunikasi yang pertama kali dilakukan perhitungan loss feeder yang terjadi, dimana loss feeder dapat dihitung sebagai berikut [1] :
[3] b) Perhitungan Redaman Gelombang Ruang (Free Space Loss) FSL merupakan redaman ruang bebas dimana terjadi penurunan daya gelombang radio selama merambat diruang bebas, redaman ini dipengaruhi oleh besar frekuensi dan jarak antara titik antena pengirim dan antena penerima base station [3]. Redaman yang terjadi pada gelombang ruang biasanya disebabkan oleh penyebaran di antenna pemancar
19
(spreding loss), redaman pada perambatan dari antenna pemancar sampai antenna penerima yang disebabkan oleh pengaruh kontur tanah disepanjang perambatan gelombang radio di ruang bebas, serta redaman yang disebabkan oleh curah hujan yang terjadi. Untuk memperoleh nilai free space loss digunakan persamaan berikut ini : [3] Keterangan : Lbf
: Redaman transmisi dasar diruang bebas (dB)
f
: Frekuensi yang digunakan pembawa (MHz)
d
: Jarak antena pemancar ke antena penarima Tx – Rx (Km) Redaman atmosphere, radaman pantulan, redaman karena hujan
yang semuanya itu biasa disebut dengan redaman transmit (loss transmit). Loss hujan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : (0,3 dB/km) x jarak antara repiter [3] Gelombang radio dipengaruhi oleh keadaan dan struktur tanah yang dilewatinya maka untuk mendapatkan nilai redaman transmisi dasar diruang bebas (basic transmisi loss in free space) dapat dihitung sebagi berikut : Lbf = 32,45 + 20 logd + 20 logf + K(dB) [3] Keterangan : Lbf
: Redaman transmisi dasar diruang bebas (dB)
f
: Frekuensi yang digunakan (MHz)
20
d
: Jarak antena pemancar ke antena penarima Tx – Rx (Km)
K
: Konstanta (Factor guide)
c) Perhitungan Fresnel Zone Fresnel zone adalah area di sekitar garis lurus antara alat yang digunakan untuk rambatan gelombang. Freznel zone merupakan tempat kedudukan titik sinyal tidak langsung yang berbentuk elips dalam lintasan propagasi gelombang radio, freznel pertama merupakan daerah yang mempunyai fading multipath terbesar, sehingga diusahakan untuk daerah Fresnel pertama dijaga agar tidak dihalangi oleh obstacle dimana (R) merupakan jari-jari fresnel pertama yang bebas dari obstacle atau zona aman agar kedua antenna microwave yang telah LOS dapat saling bertransmisi dengan baik, (d) merupakan jarak kedua antenna. Secara matematis daerah Fresnel Zone dapat dinyatakan dengan persamaan berikut ini : √
[3]
Keterangan : R
: Radius dari Fresnel Zone (m)
d
: Jarak antara Tx – Rx (Km)
f
: Frekuensi (GHz)
d) Perhitungan daya terima sinyal (Receiver signal level) Dalam perhitungan ini diasumsikan besarnya daya yang diterima pada input penerima adalah gelombang langsung (besarnya gelombang pantul diabaikan). Untuk menghitung besarnya gelombang pantul diperlukan perhitungan yang lebih komplek. [3]
21
untuk mendapatkan nilai daya terima di input penerima dapat dihitung sebagai berikut : [3] Pr
= Daya terima di input penerima (dBm)
Pt
= Daya output pemancar (dBm)
Lbf
= Redaman transmisi dasar diruang bebas (dB)
LBt
= Redaman pada branching circuit di bagian pemancar (dB)
LBr
= Redaman pada branching circuit di bagian penerima (dB)
LFt
= Redaman feeder antena dibagian pemancar (dB)
LFr
= Redaman feeder antena dibagian penerima (dB)
Gt
= Gain antena pada arah pemancar (dB)
Gt
= Gain antena pada arah penerima (dB)
Menurut penelitian [3] standart Internasional Telecommunication Union (ITU), Bahwa :
Receiver (Pr) > -50 dBm : Sangat baik
Receiver (Pr) = -88 dBm : Cukup baik
Receiver (Pr) < -88 dBm : Buruk atau tidak layak
a) Perhitungan Nilai EIRP EIRP merupakan daya maksimum gelombang sinyal mikro yang keluar transmitter antenna.
22
EIRP =
[3]
Keterangan : Tx
: Daya transmit/daya kirim (1watt/sama dengan 30dB).
Lfeeder
: Besarnya redaman yang terjadi pada kabel.
Gantena
: Gain antenna.
Lconnector
: Besarnya redaman yang terjadi pada connector, yang
biasanya besarnya 0,01 – 0,05 [3]. 2.5 LAN Nirkabel Nirkabel (Wireless) adalah teknologi yang menghubungkan dua piranti untuk bertukar data tanpa media kabel. Data dipertukarkan melalui media gelombang cahaya TV)
atau
tertentu
(seperti
teknologi
infra merah pada remote
gelombang radio (seperti bluetooth pada komputer dan ponsel)
dengan frekuensi tertentu. LAN nirkabel adalah suatu jaringan nirkabel yang menggunakan frekuensi radio untuk komunikasi antara perangkat komputer dan akhirnya titik akses yang merupakan dasar dari transiver radio dua arah yang tipikalnya bekerja di bandwith 2,4 GHz atau 5 GHz [3]. 2.6 Sistem Hubungan Line Of Sight (LOS) Sistem hubungan Line Of Sight adalah suatu hubungan dimana antenna pemancar dan antenna penerima terletak dalam suatu garis pandang atau garis lurus, dan perambatan gelombang radio terletak dalam daerah yang bebas hambatan (antara kedua antenna tidak boleh ada yang menghambat atau menghalangi lintasan gelombang radio), daerah itu disebut Fresnel Zone [3].
24
Berdasrkan [4] disebutkan bahwa kelebihan sistem radio microwave antara lain : a) Frekuensi kerja tinggi berarti sistem radio microwave dapat membawa sejumlah besar informasi. b) Frekuensi tinggi berarti panjang gelombang pendek, maka besar antenna relatif kecil. c) Waktu delay yang minimum. d) Crosstalk kanal suara yang minimum. Sistem transmisi gelombang mikro pada umumnya bekerja pada frekuensi 300 MHz sampai 30 GHz yang mempunyai panjang gelombang dalam ruang bebas antara 10 mm sampai 1 mm. sinyal gelombang mikro dipancarkan melalui lintasan lurus dari satu titik ke titik yang lainnya, dikenal dengan istilah lintasan garis pandang atau LOS (Line of Sight) yang bersifat langsung atau direct signal path [4]. Tabel 2.1 Spektrum Frekuensi [4] Panjang Gelombang Band Frekuensi Nama Gelombang 100 km sampai 10 km 30 kHz sampai 30 kHz Very Low Frequency 10 km sampai 1 km 30 kHz sampai 300 kHz Low Frequency 1 km sampai 100 km 300 kHz sampai 3 MHz Medium Frequency 100 m sampai 10 m 3 MHz sampai 30 MHz High Frequency 10 m sampai 1 m 30 MHz sampai 300 MHz Very High Frequency 1 m sampai 100 m 300 MHz sampai 3 GHz Ultra High Frequency 100 mm sampai 10 mm 3 GHz sampai 30 GHz Super High Frequency 10 mm sampai 1 mm 30 GHz sampai 300 GHz Extremely High Frequency
2.8 Modulasi Digital Menurut [4] ada berbagai jenis teknik modulasi digital yang digunakan untuk mengirimkan data. Namun, yang sering digunakan adalah PSK (Phase Shift
25
Keying) dan QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Dengan modulasi digital informasi yang dikirimkan umumnya berbentuk data digital yang dapat dinyatakan dalam deretan angka 1 dan 0. Jenis-jenis modulasi digital pada umumnya dipakai menurut [4] adalah : a) ASK (Amplitude Shift Keying) adalah pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitude dengan mengubah amplitude dan digunakan suatu jumlah terbatas amplitude [4]. ASK (t) = s(t)sin(2πft) b) FSK (Frequency Shift Keying) adalah pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran frekuensi, merupakan suatu metode modulasi dengan menggeser frekuensi output gelombang pembawa dan digunakan suatu jumlah terbatas rekuensi [4]. FSK(t) = { c) PSK (Phase Shift Keying) adalah pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran fasa, merupakan suatu metoda modulasi dengan menggeser fasa gelombang pembawa dan digunakan suatu jumlah terbatas fasa [4]. PSK9(t) = {
28
2.10 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) Quadrature amplitude modulation (QAM) merupakan bentuk modulasi digital dimana informasi digital terdiri dari amplitude dan phase sinyal carrier [4].
Gambar 2.8 Ilustrasi amplitude dan fasa pada konstelasi [4] Pada modulasi QAM, titik-titik konstelasi (constellation point) dibuat dalam bentuk kotak dengan jarak vertikal dan horizontal yang sama. Modulasi 16-QAM terdapat 4 titik simbol pada masing-masing kuadran. Karena
, maka 4 bit/simbol dapat dikirimkan persatuan waktu. Modulasi
16 QAM merupakan modulasi yang menggunakan inputan 4 bit (Quad Bit) dengan 16 kondisi logika [4].
Gambar 2.9 Konstelasi 16 QAM [4]
32
Tabal 2.5 32QAM dengan 5 amplitudo dan 28 fasa [4] Bit Value
Amplitude
00100
2
00101
2
00110
2
00111
2
01000
2
01001
2
01010
2
01011
2
01100
3
01101
3
01110
3
01111
3
10000
4
10001
4
10010
4
10011
4
10100
4
10101
4
10110
4
10111
4
11000
5
11001
5
11010
5
11011
5
11100
5
11101
5
11110
5
11111
5
Phase Shift
33
Bentuk sistem modulator dan demodulator pada QAM dapat digambarkan sebagai berikut [4] : Baseband I Local Oscillator (Carrier frequency)
Composite output signal (I.Q modulated carrier)
Baseband Q Gambar 2.15 Modulator QAM [4] Baseband I Composite output signal (I.Q modulated carrier)
Local Oscillator (Carrier frequency)
Baseband Q Gambar 2.16 Demodulator QAM [4] 2.11 Komponen Link Microwave Pada link microwave terdapat dua komponen utama seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.2, yaitu Indoor Unit (IDU) dan Outdoor Unit (ODU) serta terdapat multiplexer dan combiner sebagai komponen pendukungnya [5]. 1. Indoor Unit (IDU) Indooor unit disebut juga IDU. IDU berisi modem radio yang berfungsi sebagai terminasi untuk sinyal digital dari perangkat end user dan kemudian merubahnya kedalam sinyal yang berbasis sinyal radio untuk
dikirimkan sepanjang media
transmisi
microwave dengan
34
menggunakan skema modulasi dan juga memodulasikan carrier ke sinyal digital pada penerima. IDU biasanya ditempatkan dilokasi yang terproteksi [5]. 2. Outdoor Unit (ODU) Outdoor unit sering disebut dengan ODU. ODU berfungsi untuk mengkonversi
sinyal
digital
berfrekuensi
rendah
(Intermediate
Frequency). ODU berisi perangkat radio frequency pengirim dan penerima [9].
Antenna
IF CABLE
ODU (Outdoor Unit)
IDU (Indoor Unit)
Gambar 2.17 Outdoor dan Indoor Unit [13] Dengan fitur ini, ODU juga disebut sebagai radio transceiver. Ketika sinyal diterima dari antenna, sinyal biasanya dilewatkan ke Low Noise Amplifier (LNA) untuk menguatkan sinyal yang diterima. Kemudian dilewatkan ke Automatic Gain Control (AGC) untuk memastikan besar sinyal saat memasuki radio penerima. ODU mendapatkan catuan listrik dan sinyal termodulasi berfrekuensi rendah dari IDU melalui kabel koaksial [5].
35
2.12 Redaman Propagasi Radio Perambatan gelombang radio di ruang bebas dari Tx ke Rx akan mengalami penyebaran energi disepanjang lintasannya, yang mengakibatkan kehilangan energi yang disebut rugi (redaman) propagasi. Rugi propagasi adalah akumulasi dari redaman saluran transmisi, redaman ruang bebas (free space loss), redaman oleh gas (atmosfer), dan redaman hujan [5]. 2.13 QoS (Quality Of Service) Menurut [6] QoS (Quality Of Service) adalah efek kolektif dari kinerja layanan yang menentukan derajat kepuasan seorang pengguna terhadap suatu layanan, serta kemampuan sebuah jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik lagi bagi layanan trafik yang melewati. Sedangkan menurut [8] menyatakan bahwa Quality Of Service (QoS) dapat dikatakan sebagai suatu terminologi yang digunakan untuk mendefinisikan karakteristik suatu layanan (service) jaringan guna mengetahui sebarapa baik kualitas dari layanan tersebut. Berdasarkan beberapa definisi diatas, dapat disimpulkan QoS (Quality Of Service) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwith, mengatasi jitter dan delay. Parameter dari QoS adalah delay, jitter, packet loss, dan throughput. Dibawah ini merupakan tabel dari kualitas QoS seperti tabel-tabel dibawah ini.
36
Tabel 2.6 Indeks Parameter Qos [6] Nilai
Persentase %
Indeks
3,8 – 4
95 – 100
Sangat memuaskan
3 – 3,79
75 – 94,75
Memuaskan
2 – 2,99
50 – 74,75
Kurang Memuaskan
1 – 1,99
25 – 49,75
Jelek
2.13.1 Parameter-parameter QoS (Quality Of Service) Performansi merupakan kumpulan dari beberapa parameter besar teknis, yaitu : b) Throughput Yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Throughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada tujuan selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut [6]. Tabel 2.7 Throughput [6] Kategori Throughput
Throughput
Indeks
Sangat Bagus
100%
4
Bagus
75%
3
Sedang
50%
2
Jelek
< 25%
1
Persamaan perhitungan Throughput : [6]
37
c) Packet Loss Merupakan suatu parameter yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang, dapat terjadi karena collision dan congestion pada jaringan [6]. Tabel 2.8 Packet Loss [8] Kategori Degradasi
Packet Loss
Sangat Baik
0 – 0.5 %
Baik
0.5 – 1.5 %
Buruk
>1.5 %
Persamaan perhitungan packet loss :
[6]
d) Delay Delay adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti atau juga waktu proses yang lama [6]. Tabel 2.9 One-Way Delay atau Latensi [8] Kategori Latensi
Besar Delay
Baik
< 150 ms
Cukup masih dapat diterima
150 s/d 300 ms
Buruk tidak dapat diterima
300 s/d 450 ms
Persamaan perhitungan delay :
[6]
38
e) Jitter Hal ini diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian, dalam waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu penghimpunan ulang paket-paket di akhir perjalanan jitter. Jitter lazimnya disebut variasi delay, berhubungan erat dengan latency, yang menunjukkan banyaknya variasi delay pada transmisi data dijaringan [6]. Tabel 2.10 Jitter [8] Kategori Degradasi
Peak Jitter
Sangat Bagus
0 – 20 ms
Bagus
20 - 50 ms
Sedang
>50 ms
2.14 Antena Antena adalah suatu transduser antara saluran transmisi atau pandu gelombang dalam suatu saluran transmisi dan suatu medium zona bebas tempat suatu gelombang elektromagnetik berpropagasi biasannya udara ataupun sebaliknya. Dalam aplikasinya suatu antena dapat berfungsi selain sebagai media pemancar gelombang elektromagnetik juga sebagai penerima gelombang elektromagnetik secara efisien dan berpolarisasi sesuai dengan struktur yang dimilikinya. Selain itu untuk meminimalkan refleksi gelombang pada titik antara saluran transmisi dan titik catu antenna, maka suatu antenna harus mempunyai kesesuaian (matched) dengan saluran transmisi yang digunakan [9]. 2.15 Perambatan Gelombang Mikro Gelombang micro yang menggunakan frekuensi SHF (Super High Frequency) ternyata mendekati frekuensi gelombang cahaya, sehingga kedua gelombang itu (gelombang mikro dan cahaya) mempunyai banyak persamaan
39
difat dan karakter. Tentang sifat gelombang cahaya dapat dipelajari dalam ilmu optik (ilmu yang mempelajari cahaya). Karena keduannya mempunyai perilaku yang sama, semua dalil dan ketentuan yang berlaku pada cahaya berlaku pula pada propagasi atau perambatan gelombang mikro, yang paling penting adalah sifat refleksi, refraksi dan difraksinya. Gelombang mikro dapat dipantulkan (reflected) dari permukaan yang licin untuk dipusatkan oleh sebuah reflector atau sebuah lensa. Ketika gelombang lewat dari suatu media kemedia yang lain arahnya dibengkokkan atau dibiaskan seperti juga dengan gelombang cahaya yang dibiaskan oleh sebuah lensa atau prisma. Gelombang mikro dimaksud cenderung membengkok, sekitar rintangan (obstacle) yang kuat dalam lintasannya. Proses ini disebut difraksi. Kadang-kadang gelombang mikro juga dihamburkan oleh partikel-partikel yang terdapat di udara seperti butiran-butiran hujan atau salju. Masing-masing sifat ini dapat menyebabkan terjadinya perubahan pada kekuatan sinyal yang diterima di antenna penerima. Oleh karena itu, sifat ini turut diperhitungkan dalam sistem gelombang mikro yang digunakan sebagai salah satu alat penyalur informasi [10]. 2.16 Refraksi Pembiasan (refraction) terjadi karena gelombang radio menjalar dengan kecepatan berbeda pada media yang berlainan. Dalam kehidupan kita sehari-hari dapat dilihat bila sebuah tongkat dicelupkan kedalam air, bagian yang berbeda didalam air, tampaknya seolah-olah membengkok, dibandingkan dengan bagian yang berada diluar air (udara). Di sini tongkat tersebut, berada dalam dua media yang berbeda, yaitu air dan udara. Peristiwa pembengkokan ini disebut refraksi
40
(pembiasan). Diudara bebas (vakum) kecepatan gelombang elektromagnetik ratarata sebesar 300.000 Km/detik. Dalam media jenis lain gelombang tersebut juga menjalar lebih lambat [10]. 2.17 Sifat Refleksi Gelombang radio yang sangat pendek, berarti frekuensinya tinggi. Biasanya difokuskan oleh sebuah reflector yang terbuat dari logam berbentuk mangkok atau parabola. Dengan demikian, reflector itu mengumpulkan semua energy kedalam suatu sorotan sempit yang dapat diarahkan seperti layaknya sorotan cahaya dari sebuah lampu mobil. Pemutusan energi oleh reflector ini akan memberikan dorongan jangkauan yang lebih jauh, sehingga daya pancar yang diperlukan jauh lebih sedikit, dibandingkan dengan antenna yang tidak terarah atau yang bukan reflector tadi. Dengan denikian kemanapun memantulkan gelombang mikro amat diperlukan agar dapat terpusat seperti suatu sorotan. Pemantulan seperti ini juga merupakan sumber pertama dari perubahan sinyal yang diterima, yang terjadi pada saat gelombang radio itu mengenai permukaan air atau permukaan benda lainnya. Dalam keadaan ini, pancaran gelombang yang diterima oleh antenna penerima terdiri dari dua macam perambatan gelombang, yaitu berupa gelombang langsung (direct wave) dari antenna pemancar yaitu berupa gelombang pantul (reflected wave). Jika kedua gelombang itu mungkin saja terlambat satu sama lain, sehingga sedikit banyak akan mengurangi kekuatan sinyal yang diterima. Bergantung pada panjangnya lintasan gelombang yang dipantulkan terhadap lintasan gelombang langsung, yang pertama mungkin sampai pada
41
antenna penerima, sefase, berlainan fase atau sebagian saja yang berbeda fase dengan gelombang langsung tadi. Walaupun keadaan permukaan pemantulan amat licin, kedua gelombang pantul mungkin saja agak terlambat sampainya, dari pada yang lain. Sehingga menyebabkan suatu fase gangguan kerugian yang amat besar bagi kekuatan sinyal yang diterima. Kerugian tersebut amat terasa bila permukaan pantulan itu berupa air yang menggenang, tananh yang lembab atau lapisan udara yang panas terletak diatas permukaan gurun tandus disiang hari. Idealnya gelombang terpantul seperti ini tidaklah dikehendaki. Perubahan kualitas bias udara yang dilewati kedua gelombang diatas menyebabkan bergesernya titik pantul. Hal ini dapat mengakibatkan perubahan besar pada kekuatan sinyal yang diterima. Tanah yang kasat, setumpuk batu karang atau daerah yang berhutan lebat, umumnya amat kuat bertindak sebagai reflector yang baik terhadap gelombang radio. Tetapi sebaliknya komponen-komponen itu banyak menyerap energi radio atau penghambatnya, sehingga energy tersebut banyak terpantul dan sedikit sekali yang mencapai antenna penerima. Dengan demikian jelas bahwa lintasan gelombang terpantul yang titik pantulnya berupa permukaan yang kasar mempunyai interferensi yang amat kecil [10].
42
Gelombang Datang
Gelombang Terpantul
Permukaan Tanah
Gambar 2.18 Peristiwa Refleksi [10] 2.18 Model TCP/IP Layer Model TCP/IP (Transmission Control Protocol atau Internet) Protocol pada awalnya dikembangkan oleh ARPA (Advanced Research Project Agency) dari departemen pertahanan amerika serikat pada tahun 1969. TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independent
terhadap
mekanisme
transport
jaringan
fisik
yang
digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja. Protocol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang memungkinkan beberapa ratus juta komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lain di internet. Protocol TCP/IP dirancang kedalam empat lapisan teknologi, seperti pada Gambar 2.19.
43
User interface to the network User Applications Email, Telnet, FTP, WWW
Application interface to ip layer
reliable/Unreliable transfers
Unique network addressing scheme to identify hosts Routing protocols for path determination End to end forwarding of data grams
Physical transfer of data ATM, Ethernet, Frame-Relay
Gambar 2.19 TCP/IP Layer Application layer adalah lapisan yang berhadapan langsung dengan pengguna / user yang berfungsi untuk menangani high-level protocol, masalah representasi data, proses encoding dan dialog control yang memungkinkan terjadinya komunikasi antar aplikasi jaringan. Layer ini berisi spesifikasi protokol-protokol khusus yang menangani aplikasi umum seperti Telnet, File Transfer Protocol (FTP), Domain Name System (DNS), dan lain-lain. Transport layer menyediakan layanan pengiriman dari sumber data menuju ke tujuan dengan cara membuat logical connection antara keduanya. Layer ini bertugas untuk memecah data dan membangun kembali data yang diterima dari application layer ke dalam aliran data yang sama antara sumber dan pengirim data. Transport layer juga menangani masalah reliability, flow control dan error correction. Layer ini terdiri dari dua protokol yaitu TCP dan UDP. Internet Protocol Layer memiliki tugas utama untuk memilih jalur terbaik yang akan dilewati oleh paket data dalam sebuah jaringan. Selain itu, layer ini
44
juga bertugas melakukan packet switching untuk mendukung tugas utama tersebut. Layer ini terdiri dari Internet Protocol (IP), Internet Control Message Protocol (ICMP), Address Resolution Protocol (ARP), dan Reverse Address Resolution Protocol (RARP). Network interface layer adalah lapisan paling bawah dari model TCP ini yang berfungsi sebagai device driver yang memungkinkan datagram IP dikirim ke atau dari phisycal network. Jaringan dapaat berupa sebuah kabel, Ethernet, frame relay, Token ring, ISDN, ATM , jaringan radio, satelit atau alat lain yang dapat mentransfer data dari sistem ke sistem.
