Lapisan Fisik Tugas Buku Jaringan Komputer
Nurissaidah Ulinnuha 5111201903
Daftar Isi 1.
Data dan Sinyal ..................................................................................................................................... 4
2.
Transmisi Digital .................................................................................................................................. 5
3.
Transmisi Analog .................................................................................................................................. 6
4.
Multiplexing dan Spreading .................................................................................................................. 8 4.1.
Multiplexing.................................................................................................................................. 8
4.1.1.
Synchronous TDM ........................................................................................................ 9
4.1.1.2.
Asynchronous TDM .................................................................................................... 10
Frequency Division Multiplexing (FDM) ........................................................................... 10
4.1.3.
Code Division Multiplexing (CDM) ................................................................................... 11
Spreading .................................................................................................................................... 12
Media Transmisi ................................................................................................................................. 13 5.1.
Media Transmisi Berpenuntun (Kabel)....................................................................................... 13
5.1.1.
Pita Magnetis ...................................................................................................................... 13
5.1.2.
Twisted Pair ........................................................................................................................ 13
5.1.3.
Kabel Koaksial .................................................................................................................... 14
5.1.4.
Fiber Optik .......................................................................................................................... 14
5.2.
Media Transmisi Tidak Berpenuntun (Nirkabel) ........................................................................ 16
5.2.1.
Transmisi Radio .................................................................................................................. 18
5.2.2.
Transmisi Mikrowave ......................................................................................................... 19
5.2.3.
Transmisi Infra Merah dan Gelombang Milimeter ............................................................. 19
5.2.4.
Transmisi Gelombang Cahaya ............................................................................................ 19
5.3.
6.
4.1.1.1. 4.1.2. 4.2. 5.
Time Division Multiplexing (TDM) ..................................................................................... 8
Komunikasi Satelit ...................................................................................................................... 20 5.3.1.
Satelit geostationeri (GEO) ............................................................................................. 21
5.3.2.
Medium earth orbit (MEO) ............................................................................................. 22
5.3.3.
Low earth orbit (LEO) .................................................................................................... 23
5.4.
Public Switched Telephone Network .......................................................................................... 25
5.5.
Mobile Telephone System .......................................................................................................... 27
5.5.1.
Generasi 0 ........................................................................................................................... 27
5.5.2.
Generasi I ............................................................................................................................ 27
5.5.3.
Generasi II ........................................................................................................................... 27
5.5.4.
Generasi III ......................................................................................................................... 28
5.5.5.
Generasi IV ......................................................................................................................... 28
Switching ............................................................................................................................................ 28
6.1.
Circuit switching ......................................................................................................................... 28
6.2.
Packet switching ......................................................................................................................... 31
Daftar Pustaka ............................................................................................................................................. 33 Soal dan Jawaban ........................................................................................................................................ 34
Lapisan fisik mencakup physical interface di antara devices dan aturan bit-bit dilewatkan dari satu ke yang lain. Lapisan fisik memiliki empat karakteristik penting, yakni:
Mekanis : berkaitan dengan properti fisik dari interface ke media transmisi. Biasanya, spesifikasinya adalah konektor pluggable yang menggabungkan satu atau lebih signal conductor, yang disebut sirkuit.
Elektris : berkaitan dengan tampilan bit-bit (misalnya, dalam hal tingkatan-tingkatan voltase serta laju transmisi bit).
Fungsional : menentukan fungsi-fungsi yang ditampilkan oleh sirkuit tunggal dari interface fisikal diantara sebuah sistem dengan media transmisi.
Prosedural : menentukan rangkaian kejadian dimana arus bit berpindah melalui medium fisik.
1. Data dan Sinyal Data adalah entitas yang menyampaikan arti atau informasi. Sinyal adalah tampilan data elektrik atau elektromagnetik. Pensinyalan adalah penyebaran sinyal secara fisik melalui suatu media yang sesuai. Transmisi adalah komunikasi data melalui penyebaran dan pemprosesan sinyal-sinyal.
Gambar 1. Model komunikasi data Dimana source adalah sumber data yang akan ditransmisikan, transmitter bertugas mengubah data menjadi sinyal yang dapat dipancarkan, transmission system bertugas membawa data, receiver sebagai konverter sinyal yang telah diterima menjadi data dan destination sebagai tempat pengambilan data. Dalam sistem komunikasi, data ditransfer dari satu poin ke poin lainnya dalam bentuk sinyal elektronik. 2 tipe sinyal diantaranya: 1. Sinyal analog adalah gelombang-gelombang elektronik yang bervariasi dan kontinu, ditransmisikan melalui beragam media bergantung frekuensi. 2. Sinyal digital, memuat denyut-denyut voltase yang ditransmisikan melalui media dawai. Perbedaan analog dengan digital :
No
Analog
Digital
1. 10. 1 teknologi lama
1. teknologi baru
2. 11. 2 dirancang untuk voice
2. dirancang untuk voice dan data
3. 12. 3 kecepatan lebih rendah
3. kecepatan lebih tinggi
4. 13. 4 overhead tinggi
4. overhead rendah
5. 14. 5 kualitas suara tidak sejernih digital
5. kualitas suara lebih jernih
6. 15. 6 resiko kesalahan lebih tinggi
6. lebih sedikit kesalahan
7. 16. 7 data analog bernilai kontinyu dalam 7. data digital bersifat diksrit suatu interval 8. 17. contoh data analog adalah sound atau 9. 8 contoh data digital adalah text dan integer video Komunikasi data pada umumnya memakai sinyal digital dimana kelemahannya jarak tempuhnya menjadi pendek akibat pengaruh redaman/derau yang terjadi pada media transmisi. Pengiriman sinyal analog dapat dilakukan pada jarak tempuh jauh. Masalah yang terjadi adalah bagaimana menggunakan teknik sinyal analog untuk pengiriman sinyal digital. Sinyal digital mengenal dua keadaan (biner), maka digunakan teknik modulasi. Dengan teknik modulasi, sinyal digital dapat diubah menjadi sinyal analog untuk dikirimkan dan setelah diterima diubah kembali menjadi sinyal digital. Demodulasi adalah teknik mengubah digital menjadi analog.
2. Transmisi Digital Transmisi digital merupakan proses pemindahan sinyal digital. Sinyal digital mengandung data-data dalam bentuk biner. Untuk pengiriman jarak jauh, transmisi digital memerlukan alat pengulang (repeater). Alat pengulang menerima sinyal digital, memulihkan kembali pola jajaran byte, dan mentransmisi ulang sinyal yang baru. Oleh karena itu, redaman dapat diatasi. Karakteristik sistem transmisi digital yaitu: a. Sistem transmisi digital bertujuan untuk mentransfer deretan bit 0 dan 1 dari sisi pemancar ke sisi penerima. b. Kecepatan transmisi dinyatakan dengan bit rate, yang diukur dalam bit per detik. c. Kemampuan bit rate suatu sistem transmisi dipengaruhi oleh: 1. Besar energi yang diberikan pada sinyal kirim 2. Jarak yang harus dilintasi oleh sinyal (karena energi mengalami disipasi dan dispersi ketika berjalan di dalam media) 3. Besar derau yang harus dilawan oleh penerima 4. Bandwidth media transmisi d. Kemampuan suatu kanal untuk mentransfer frekuensi f dinyatakan dengan fungsi respon amplitudo A(f), yang didefinisikan sebagai rasio antara amplitudo keluaran dibagi amplitudo masukan.
e. Bandwidth suatu kanal didefinisikan sebagai kisaran frekuensi yang dapat dilewatkan oleh kanal tersebut Masing – masing transmisi memiliki keunggulan dan kelemahannya. Akan tetapi, sebagian besar industri telekomunikasi menyatakan bahwa penggunaan transmisi digital lebih efektif daripada penggunaan transmisi analog. Hal ini diperkuat oleh beberapa alasan. Alasan – alasan tersebut antara lain :
Teknologi Digital Kemampuan lebih dari Large-Scale Integration (LSI) dan Very Large-Scale Integration (VLSI) telah menyebabkan penurunan yang signifikan dalam aspek dana dan ukuran data digital. Peralatan analog tidak mampu menunjukkan penurunan yang mirip.
Integritas Data Penggunaan repeater lebih sering daripada penggunaan aplifier sehingga noise atau ketidaksesuaian sinyal yang lain tidak akan dikomulatifkan. Dengan demikian, sangat mungkin untuk mengkomunikasikan data dengan jarak yang lebih jauh melalui media yang kualitasnya lebih rendah dengan tetap menjaga integritas dari seluruh data.
Kapasitas Penggunaan Pembangunan jejaring transmisi pada bandwidth yang sangat tinggi, misalnya fiber optic atau kanal satelit, tergolong murah. Multiplexing tingkat tinggi diperlukan untuk memanfaatkan kapasitas penyimpanan secara efektif. Dengan menggunakan transmisi digital, hal ini akan menjadi lebih murah dan lebih mudah daripada dengan menggunakan transmisi analog
Sekuritas dan Privasi Teknik enkripsi dapat dengan mudah diterapkan pada transmisi digital daripada pada transmisi analog.
Integrasi Dengan memperlakukan baik data analog ataupun data digital secara digital, semua sinyal memiliki bentuk yang sama dan dapat diperlakukan dengan cara yang sama. Pengefektifan sisi ekonomi dapat dioptimalkan salah satunya dengan cara mengintegrasikan suara, video, dan seluruh data digital.
3. Transmisi Analog Transmisi analog merupakan proses pemindahan sinyal analog tanpa mengurangi kontennya sama sekali. Sinyal dapat berupa data analog (data suara) atau data digital (data luaran modem). Untuk pengiriman jarak jauh, transmisi analog membutuhkan alat penguat (amplifier) untuk meningkatkan energi dalam sinyal. Dampak buruknya adalah amplifier juga meningkatkan noise yang terdapat pada sinyal. Dengan demikian, sinyal yang dikirimkan menjadi lebih kotor. Karakteristik transmisi analog: Sinyal analog ditransmisikan tanpa memperdulikan konten
Bisa data analog atau digital Mengalami redaman terhadap jarak Menggunakan amplifier utk memperkuat sinyal Juga memperkuat noise
Gambar 2. Sinyal Analog
Gambar dibawah menunjukkan perbandingan dari transmisi analog dan transmisi digital.
Gambar 3. Perbedaan transmisi analog dan digital Perhatikan bahwa amplitudo puncak gelombang signal analog berubah-ubah setiap siklus waktu. Setiap puncak gelombang dari beberapa amplitudo itu digunakan untuk menyampaikan informasi yang berbeda sesuai dengan karakter alpanumerik yang kita ucapkan. Hal ini merupakan cara yang sangat efisien dalam menyampaikan informasi, karena setiap siklus gelombang bisa digunakan untuk menyampaikan informasi tambahan.
Permasalahan yang sering terjadi pada transmisi analog adalah mudah sekali terkena gangguan noise atau interferensi. Noise adalah sinyal tambahan yang tidak dinginkan sehingga bisa menghasilkan sejumlah retransmisi data, dan mengakibatkan lambatnya suatu pengiriman (transfer) informasi.
4. Multiplexing dan Spreading 4.1.Multiplexing Multiplexing adalah teknik menggabungkan beberapa sinyal untuk dikirimkan secara bersamaan pada suatu kanal transmisi. Perangkat yang melakukan Multiplexing disebut Multiplexer atau disebut juga dengan istilah Transceiver / Mux. Dan untuk di sisi penerima, gabungan sinyal - sinyal itu akan kembali di pisahkan sesuai dengan tujuan masing-masing. Proses ini disebut dengan Demultiplexing. Receiver atau perangkat yang melakukan Demultiplexing disebut dengan Demultiplexer atau disebut juga dengan istilah Demux. Tujuan Multiplexing adalah meningkatkan effisiensi penggunaan bandwidth / kapasitas saluran transmisi dengan cara berbagi akses bersama. Teknik Multiplexing yang umum digunakan adalah : 1. Time Division Multiplexing (TDM) : 1.1 Synchronous TDM 1.2 Asynchronous TDM 2. Frequency Division Multiplexing (FDM) 3. Code Division Multiplexing (CDM) 4.1.1. Time Division Multiplexing (TDM) Secara umum TDM menerapkan prinsip penggiliran waktu pemakaian saluran transmisi dengan mengalokasikan satu slot waktu (time slot) bagi setiap pemakai saluran (user). TDM yaitu terminal atau channel pemakaian bersama-sama kabel yang cepat dengan setiap channel membutuhkan waktu tertentu secara bergiliran (round-robin time-slicing). Biasanya waktu tersebut cukup digunakan untuk menghantar satu bit (kadang-kadang dipanggil bit interleaving) dari setiap channel secara bergiliran atau cukup untuk menghantar satu karakter (kadang-kadang dipanggil character interleaving atau byte interleaving). Pada metode character interleaving, multiplexer akan mengambil satu karakter (jajaran bitnya) dari setiap channel secara bergiliran dan meletakkan pada kabel yang dipakai bersama-sama sehingga sampai ke ujung multiplexer untuk dipisahkan kembali melalui port masing-masing. Pada metoda bit interleaving, multiplexer akan mengambil satu bit dari setiap channel secara bergiliran dan meletakkan pada kabel yang dipakai sehingga sampai ke ujung multiplexer untuk dipisahkan kembali melalui port masing-masing. Jika ada channel yang tidak ada data untuk dihantar, TDM tetap menggunakan waktu untuk channel yang ada (tidak ada data yang dihantar), ini merugikan penggunaan kabel secara maksimum. Kelebihannya adalah karena teknik ini tidak memerlukan guardband jadi bandwidth dapat digunakan sepenuhnya dan perlaksanaan teknik ini tidak sekompleks teknik FDM. Teknik TDM terdiri atas :
4.1.1.1. Synchronous TDM Synchronous TDM memungkinkan bila rate data dari suatu media melebihi rate data dari sinyalsinyal digital yang ditansmisikan. Sinyal-sinyal digital mutipel (atau sinyal analog yang memuat data digital) lambat laun bisa dibawa melalui jalur transmisi melakukan interleaving bagia-bagian dari setiap sinyal. Interleaving bisa dilakukan pada level bit, atau pada blo-blok byte atau dalam jumlah besar. Sebagai contoh pada gambar di bawah, multiplexer memiliki enam input dimana setiap input katakanlah sebesar 9,6 kbps. Jalur tunggal sedikitnya 757,6 kbps (plis kapasitas overhead) dapat memuat keenam sumber tersebut:
Gambar 4. Synchronous TDM Cara kerja Synchronous TDM dijelaskan dengan ilustrasi dibawah ini:
Gambar 5. Ilustrasi hasil sampling dari input line Pada gambar diatas dijelaskan bahwa data disusun ke dalam frame. Masing-masing frame berisikan siklus tergantung pada jatah waktu. Pada setiap frame, satu jatah atau lebih ditujukan untuk masing-masing sumber data. Rangkaian jatah waktu yang dimaksudkan untuk satu sumber, dari frame ke frame, disebut dengan channel. Panjang jatah waktu setara dengan panjang penyangga transmitter, biasanya satu bit atau satu karakter.
TDM synchronous disebut juga dengan synchronous tidak hanya karena mempergunakan tranmsisi synchronous, namun karena jatah waktu sudah ditetapkan terlebih dulu untuk sumber. Masingmasing jatah waktu setiap sumber ditransmisikan baik sumber tersebut memiliki data untuk dikirim atau tidak. Hal ini juga berlaku untuk FDM. Pada kedua kasus tersebut, kapasitas dibuang agar implementasinya tidak terlalu rumit. 4.1.1.2. Asynchronous TDM Untuk mengoptimalkan penggunaan saluran dengan cara menghindari adanya slot waktu yang kosong akibat tidak adanya data ( atau tidak aktifnya pengguna) pada saat sampling setiap input line, maka pada Asynchronous TDM proses sampling hanya dilakukan untuk input line yang aktif saja. Konsekuensi dari hal tersebut adalah perlunya menambahkan informasi kepemilikan data pada setiap slot waktu berupa identitas pengguna atau identitas input line yang bersangkutan. Penambahan informasi pada setiap slot waktu yang dikirim merupakan overhead pada Asynchronous TDM. Gambar di bawah ini menyajikan contoh ilustrasi yang sama dengan gambar Ilustrasi hasil sampling dari input line jika ditransmisikan dengan Asynchronous TDM.
Gambar 6. Frame pada Asysnchronous TDM 4.1.2. Frequency Division Multiplexing (FDM) Prinsip dari FDM adalah pembagian bandwidth saluran transmisi atas sejumlah kanal (dengan lebar pita frekuensi yang sama atau berbeda) dimana masing-masing kanal dialokasikan ke pasangan entitas yang berkomunikasi. Contoh aplikasi FDM ini yang populer pada saat ini adalah Jaringan Komunikasi Seluler, seperti GSM ( Global System Mobile) yang dapat menjangkau jarak 100 m s/d 35 km. Contoh lainnya adalah siaran radio dan televisi kabel. FDM yaitu pemakaian secara bersama kabel yang mempunyai bandwidth yang tinggi terhadap beberapa frekuensi (setiap channel akan menggunakan frekuensi yang berbeda). Contoh metoda multiplexer ini dapat dilihat pada kabel koaksial TV, dimana beberapa channel TV terdapat beberapa channel, dan kita hanya perlu tunner (pengatur channel) untuk gelombang yang dikehendaki. Pada teknik FDM, tidak perlu ada MODEM karena multiplexer juga bertindak sebagai modem (membuat permodulatan terhadap data digital). Kelemahan Modem disatukan dengan multiplexer adalah sulitnya meng-upgrade ke komponen yang lebih maju dan mempunyai kecepatan yang lebih tinggi (seperti teknik permodulatan modem yang begitu cepat meningkat). Kelemahannya adalah jika ada channel (terminal) yang tidak menghantar data, frekuensi yang dikhususkan untuk membawa data pada channel tersebut tidak tergunakan dan ini merugikandan juga harganya agak mahal dari segi pemakaian (terutama dibandingkan dengan TDM) karena setiap channel harus disediakan frekuensinya. Kelemahan lain adalah karena bandwidth jalur atau media yang dipakai bersama-sama tidak dapat digunakan sepenuhnya, karena sebagian dari frekuensi terpaksa digunakan untuk memisahkan antara frekuensi channel-channel yang ada. Frekuensi pemisah ini dipanggil guardband.
Pengalokasian kanal (channel) ke pasangan entitas yang berkomunikasi diilustrasikan pada gambar dibawah ini :
Gambar 7. Frequency Division Multiplexing 4.1.3. Code Division Multiplexing (CDM) Code Division Multiplexing (CDM) dirancang untuk menanggulangi kelemahan-kelemahan yang dimiliki oleh teknik multiplexing sebelumnya, yakni TDM dan FDM. Contoh aplikasinya pada saat ini adalah jaringan komunikasi seluler CDMA (Flexi). Prinsip kerja dari CDM adalah sebagai berikut : 1. Kepada setiap entitas pengguna diberikan suatu kode unik (dengan panjang 64 bit) yang disebut chip spreading code. 2. Untuk pengiriman bit „1‟, digunakan representasi kode (chip spreading code) tersebut. 3. Sedangkan untuk pengiriman bit „0‟, yang digunakan adalah inverse dari kode tersebut. 4. Pada saluran transmisi, kode-kode unik yang dikirim oleh sejumlah pengguna akan ditransmisikan dalam bentuk hasil penjumlahan (sum) dari kode-kode tersebut. 5. Di sisi penerima, sinyal hasil penjumlahan kode-kode tersebut akan dikalikan dengan kode unik dari si pengirim (chip spreading code) untuk diinterpretasikan. selanjutnya : -
jika jumlah hasil perkalian mendekati nilai +64 berarti bit „1‟,
-
jika jumlahnya mendekati –64 dinyatakan sebagai bit „0‟.
Contoh penerapan CDM untuk 3 pengguna (A,B dan C) menggunakan panjang kode 8 bit (8-chip spreading code) dijelaskan sebagai berikut : a. Pengalokasian kode unik (8-chip spreading code) bagi ketiga pengguna :
kode untuk A : 10111001
kode untuk B : 01101110
kode untuk C : 11001101
b. Misalkan pengguna A mengirim bit 1, pengguna B mengirim bit 0 dan pengguna C mengirim bit 1. Maka pada saluran transmisi akan dikirimkan kode berikut :
A mengirim bit 1 : 10111001 atau + - + + + - - +
B mengirim bit 0 : 10010001 atau + - - + - - - +
C mengirim bit 1 : 11001101 atau + + - - + + - +
hasil penjumlahan (sum) = +3,-1,-1,+1,+1,-1,-3,+3
c. Pasangan dari A akan menginterpretasi kode yang diterima dengan cara :
Sinyal yang diterima : +3 –1 –1 +1 +1 –1 –3 +3
Kode milik A : +1 –1 +1 +1 +1 -1 –1 +1
Hasil perkalian (product) : +3 +1 –1 +1 +1 +1 +3 +3 = 12 Nilai +12 akan diinterpretasi sebagai bit „1‟ karena mendekati nilai +8.
d. Pasangan dari pengguna B akan melakukan interpretasi sebagai berikut :
sinyal yang diterima : +3 –1 –1 +1 +1 –1 –3 +3
kode milik B : –1 +1 +1 –1 +1 +1 +1 –1
jumlah hasil perkalian : –3 –1 –1 –1 +1 –1 –3 –3 = -12 berarti bit yang diterima adalah bit „0‟, karena mendekati nilai –8.
4.2.Spreading Lahirnya sistem komunikasi spread spektrum pada pertengahan tahun 1950 dilatarbelakangi oleh kebutuhan akan sistem komunikasi yang dapat mengatasi masalah interferensi, dapat menjamin kerahasiaan informasi yang dikirim dan dapat beroperasi pada tingkat S/N (signal to noise ratio) yang rendah atau tahan terhadap derau yang besar. Dalam sistem komunkasi sekarang ini, dimana penggunaan frekuensi sudah cukup padat sehingga interferensi dan noise dari transceiver lain cukup besar. Dalam komunikasi radio kita juga sering mendengar adanya penyadapan pembicaraan pada handphone oleh pesawat radio lain. Namun dengan sistem spread spektrum ketakutan yang dialami pada sistem komunikasi diatas akan dapat di atasi karena data yang ditransmit pada sistem spread spektrum adalah data acak yang dikenal sebagai noise. Jadi jika penerima tidak mengetahui code yang digunakan untuk melebarkan data maka penerima hanya akan menerima sinyal noise saja. Istilah spread spectrum digunakan karena pada sistem ini sinyal yang ditransmisikan memiliki bandwidth yang jauh lebih lebar dari bandwidth sinyal informasi (mencapai ribuan kali). Proses penebaran bandwidth sinyal informasi ini disebut spreading. Kelebihan lain yang dimiliki sistem spread spektrum adalah sistem ini dapat digunakan untuk multiple acces secara CDMA (Code Division Multiple Acces). Sistem CDMA yaitu suatu sistem multiple akses yang dapat dilakukan pada frekuensi dan waktu yang sama, caranya dengan menggunakan kode yang berbeda. Jika dibanding sistem multiple akses yang lain seperti FDMA (Frekuency Division Multiple Acces) dan TDMA (Time Division Multiple Acces), maka CDMA merupakan sistem yang sedang di minati oleh perusahaan komunikasi, karena dapat digunakan pada frekuensi yang sama secara bersamaan. Spread sprektrum sendiri belum banyak digunakan. Dalam bidang jaringan komputer kita sudah mengenal Wave LAN. Wave LAN ini menggunakan spread spektrum untuk mentransmisikan datanya. Sistem ini dibuat dalam bentuk card. Wave LAN sendiri mempunyai kecepatan yang cukup tinggi untuk teknologi radio pada frekuensi rendah, yaitu 1,5 Mbps. Dengan kecepatan sebesar itu Wave LAN sudah setara dengan komunikasi T1 pada VSAT yang sering digunakan untuk komunikasi-komunikasi di indonesia. Kecepatan ini juga jauh lebih cepat jika dibandingkan dengan modem radio yang paling cepat
yang pernah yang umum digunakan untuk komunikasi radio paket, yaitu hanya 64 Kbps, inipun harus menggunakan transceiver yang mempunyai bandwith yang lebar. Namun alat ini masih cukup mahal untuk pasaran di indonesia, satu card harnganya sekitar $ 5.000 USA. Dalam teknik spread spektrum sendiri di kenal beberapa cara modulasi yang digunakan untuk melebarkan dan mangacak datanya. Teknik spreading yang terkenal dan banyak dipilih para produsen dalam desain produk adalah Direct Sequence Spread Spektrum (DSSS). Sistem ini dipilih karena adanya kemudahan dalam mengacak data yang akan dispreading. Dalam DSSS spreading hanya menggunakan sebuah generator noise yang periodik yang disebut Pseudo Noise Generator. Sebuah sistem spread spektrum harus memenuhi kriteria sebagai berikut : 1. Sinyal yang dikirimkan menduduki bandwidth yang jauh lebih lebar daripada bandwidth minimum yang diperlukan untuk mengirimkan sinyal informasi 2. Pada pengirim terjadi proses spreading yang menebarkan sinyal informasi dengan bantuan sinyal kode yang bersifat independen terhadap informasi 3. Pada penerima terjadi proses despreading yang melibatkan korelasi antara sinyal yang diterima dan replika sinyal kode yang dibangkitkan sendiri oleh suatu generator lokal.
5. Media Transmisi Lapisan fisik merupakan lapisan terbawah dalam model referensi jaringan OSI. Pada lapisan fisik, penyampaian informasi dari suatu sumber informasi kepada penerima informasi dapat terlaksana bila ada suatu sistem atau media penyampaian di antara keduanya. Jika jarak antara sumber informasi dengan penerima informasi dekat, maka sistem transmisi yang dipakai cukup melalui udara. Namun bila jarak keduanya jauh dan sangat jauh, maka dibutuhkan suatu sistem transmisi yang lebih kompleks. Sistem transmisi itu dapat terdiri atas satu atau lebih media transmisi. Media yang digunakan dalam sistem ini dapat berupa media fisik (kabel) maupun non fisik (nirkabel).
5.1.Media Transmisi Berpenuntun (Kabel) Lapisan fisik bertugas membawa aliran bit mentah (kasar) dari satu mesin ke mesin yang lain. Lapisan fisik menyediakan jalur transmisi sinyal yang terbatas secara fisik, meliputi media magnetik, twisted-pair cable, coaxial cable (kabel koaksial) dan fiber-optic cable (kabel serat optik). 5.1.1. Pita Magnetis Salah satu cara yang paling umum dalam membawa data antar komputer adalah dengan menuliskannya dalan pita magnetis atau disket, secara fisik mentransportasikan pita atau disket tersebut ke mesin tujuan dan membacanya kembali. Walaupun metode ini tidak secanggih seperti menggunakan satelit komunikasi geosinkron, namun ia biasanya efektif jauh lebih murah, khususnya untuk aplikasi yang faktor kuncinya adalah bandwidth yang tinggi atau biaya per bit yang ditransportasikan.
5.1.2. Twisted Pair Walaupun sifat-sifat bandwidth dari pita magnetis adalah sangat baik,namun sifat-sifat delay-nya buruk. Waktu transmisi dalam menit atau jam, bukan dalam milisecond. Bagi sebagian besar aplikasi,
diperlukan koneksi on-line. Media transmisi tertua dan yang sampai sekarang masihbanyak digunakan adalah twisted pair (pasangan terjalin). Twisted pair terdiri atas dua kawat tembaga yang terisolasi (tersekat/terlapisi), yang tebalnya biasanya adalah 1 mm. Kawat tersebut dijalin bersama dalam bentuk helikal, persis seperti molekul DNA. Bentuk terjalin inidigunakan untuk mengurangi interferensi elektris terhadap pasanganyang sama yang berdekatan. (Dua kawat paralel berisi satu antenna sederhana; pasangan terjalin tidak memilikinya). Aplikasi yang paling umum dari pasangan terjalin ini ini adalah sistem telepon. Hampir semua telepon dihubungkan ke kantor perusahaan telepon dengan twisted pair. Twisted pair dapat berjalan beberapa km tanpa amplifikasi (penguatan), namun untuk jarak yang lebih jauh lagi, ia memerlukan repeater. Twisted pair bisa digunakan untuk transmisi analog ataupun digital. Bandwidth-nya tergantung pada tebalnya kawat dan jarak yang ditempuh, namun dalam banyak kasus, bisa dicapai bandwidth sekian megabit/detik untuk beberapa km. Karena mempunyai kinerja yang memadai dan biayanya murah, twisted pair ini banyak digunakan dan kemungkinan akan tetap digunakan dalam beberapa tahun yang akan datang. 5.1.3. Kabel Koaksial Ada dua jenis kabel koaksial yang banyak digunakan. Yang pertama, kabel 50-ohm, digunakan untuk transmisi digital dan ia merupakan pokok bahasan pada bagian ini. Jenis yang kedua, kabel 75-ohm, digunakan untuk transmisi analog yang akan dideskripsikan berikutnya. Kabel koaksial berisi kawat tembaga keras (kaku) sebagai inti (core)nya, yang sekelilingnya dilapisi dengan bahan penyekat. Pelapis ini ditutup oleh konduktor silindris, yang berbentuk seperti jalinan anyaman. Konduktor sebelah luar ditutup dengan bungkus (pelindung) plastik yang aman (protektif). Gambaran sederhana kabel koaksial ini bisa dilihat pada gambar berikut.
Gambar 8. Kabel koaksial Konstruksi kabel koaksial ini menjadikannya suatu kombinasi bandwidth tinggi yang bagus dan memberinya kekebalan yang baik dari gangguan noise. Besarnya bandwidth tergantung pada panjangnya kabel. Untuk kabel yang panjangnya 1 km, bisa dihasilkan kecepatan data sebesar 10 Mbps. Kecepatan data yang lebih tinggi bisa dicapai dengan memperpendek kabel itu. Kabel koaksial banyak digunakan untuk jaringan area lokal dan untuk transmisi jarak jauh dalam sistem telepon. 5.1.4. Fiber Optik Perkembangan akhir-akhir ini dalam teknologi optik telah menghasilkan optik yang bisa mentransmisi data dengan pulsa cahaya. Pulsa cahaya dapat digunakan untuk menyignal a bit; ketiadaan pulsa akan menyignal 0 bit. Cahaya yang dapat dilihat mempunyai frekuensi sekitar 108 MHz, sehingga bandwidth dari suatu sistem transmisi akan sangat besar.
Sistem transmisi optik mempunyai tiga komponen; media transmisi,sumber cahaya, dan detektor. Media transmisinya adalah serat kaca yang sangat halus atau silika yang tergabung. Sumber cahayanya bisa berupa LED (Light Emitting Diode) atau laser diode, yang keduanya memancarkan pulsa cahaya apabila arus listrik dimasukkan. Detektornya adalah photodiode, yang menggenerasi pulsa elektrik apabila cahaya menyorotnya. Dengan menggabungkan LED atau laser diode ke salah satu ujung fiber optik dan melekatkan photo-diode di ujung yang lain, maka kita bisa mendapatkan sistem transmisi data tak berarah yang menerima signal elektrik, mengubah dan mentransmisinya dengan pulsa cahaya, dan kemudian mengubah kembali output tersebut menjadi signal elektrik pada ujung penerimaan. Untuk memahami pengiriman data yang dilakukan optical fiber kita perlu memahami pembiasan (refraksi) dan pemantulan (refleksi) cahaya. Kelebihan fiber optik adalah ia tidak memerlukan ruang sebesar kabel koaksial pada beberapa rute. Fiber memberikan bandwidth yang sangat tinggi dengan hilangnya daya yang sedikit, sehingga ia bisa berjalan antara repeater yang jaraknya jauh. Fiber tidak terpengaruh oleh sentakan jalur daya, interferensi elektromagnetis, atau bahan-bahan kimia korosif yang ada di udara, sehingga ia bisa digunakan dalam lingkungan pabrik yang semrawut, dimana dalam lingkungan ini kabel koaksial tidak cocok untuk digunakan. Fiber juga sangat tipis, sehingga ia tepat digunakan dalam perusahaan yang lingkungannya berisi ribuan kabel dan penuh dengan saluran-saluran kabel yang menonjol. Kekurangannya adalah bahwa fiber optik merupakan teknologi yang belum banyak dikenal, sehingga belum banyak perekayasa jaringan yangmempunyai keterampilan pada masalah ini. Fiber sulit untuk disambung dan akan lebih sulit untuk dibor (tapped). (Namun hal ini bisa juga dilihat sisi baiknya, sebab dengan sulitnya disambung atau dibor, maka ia tidakakan melakukan radiasi dan para pengetap kawat (kabel) akan sulit mencuri alirannya, sehingga keamanannya akan terjamin). Jaringan fiber juga bersifat unidireksional (mempunyai banyak arah), dan interfacenya jauh lebih mahal dibandingkan interface elektris. Media
Kecepatan
Biaya
Twisted Pair
300 bps – 10 Mbps
Rendah
Coaxial Cable
56 Kbps - 200 Mbps
Rendah
Microwave
256 Kbps - 100 Mbps
Tinggi
Satellite
256 Kbps - 100 Mbps
Tinggi
Fiber Optic
500 Kbps - 6,4 Tbps
Tinggi
Tabel 1. Perbandingan antara beberapa media transmisi Sumber : Laudon , Jane P. 2002. Management Information System.7th Edition. Prentice Hall. New Jersey Berikut karakteristik lebih detil yang membedakan fiber optik dari twisted pair dan kabel koaksial.
a. Kapasitas yang lebih besar. Potensial bandwidth sangat besar karena mampu menampilkan rate data sebesar ratusan Gbps sepanjang puluhan kilometer. Bandingkan dengan kabel koaksial yang hanya mampu menampilkan rate data maksimum sebesar ratusan Mbps sepanjang kurang lebih 1 km dan twisted pair dengan rate data sebesar 100 Mbps sampai 1 Gbps sepanjang beberapa kilometer saja b. Ukuran yang kecil dan bobot yang lebih ringan. c. Isolasi Elektromagnetik. Sistem fiber optik tidak dipengaruhi oleh medan elektromagnetik eksternal. Jadi sistem ini tidak mudah diserang interfrensi derau impuls, maupun crosstalks. Lagipula, fiber optik tidak memancarkan energy sehingga dengan peralatan yang lainnya hanya aka nada sedikit interferensi serta derajat pengamanan yang tinggi dari eavesdropping(kemungkinan didengarkan dengan diam-diam). Dengan demikian fiber optik sulit disadap. d. Jarak repeater yang lebih besar. Lebih sedikit repeater berarti biaya lebih murah dan lebih sedikit sumber kesalahan.
5.2.Media Transmisi Tidak Berpenuntun (Nirkabel) Merupakan komunikasi tanpa kabel yang mentransmisikan gelombang elektromagnetik tanpa menggunakan konduktor secara fisik. Sinyal dikirimkan secara broadcast melalui udara (atau air, dalam beberapa kasus). Media transmisi ini dapat menggunakan wireless atau menggunakan satelit. Media yang digunakan dalam transmisi nirkabel adalah antena yang dipasang di perkantoran atau bahkan telah dipasang pada alat-alat seperti laptop atau PDA (Personal Digital Assistant). Pada dasarnya komunikasi wireless terdiri atas 2 buah alat yaitu transmitter dan receiver. Transmitter berfungsi untuk memancarkan gelombang elektromagnetik yang membawa sinyal, sedangkan receiver adalah alat penerima gelombang tersebut.
Spektrum Elektromagnetik Merupakan rentang dari semua frekuensi yang mungkin dari radiasi elektromagnetik. Ketika elektron bergerak, mereka menciptakan gelombang elektromagnetik yang dapat merambat melalui ruang (bahkan di ruang hampa). Jumlah osilasi per detik gelombang disebut frekuensi, f, dan diukur dalam Hz. Jarak antara dua maxima berturut-turut (atau minimum) disebut panjang gelombang, yang secara universal yang ditunjuk oleh huruf Yunani λ (lambda). Ketika antena dengan ukuran yang sesuai terpasang pada sebuah rangkaian listrik, gelombang elektromagnetik dapat disiarkan secara efisien dan diterima oleh penerima agak jauh. Semua komunikasi nirkabel didasarkan pada prinsip ini. Dalam ruang hampa, semua gelombang elektromagnetik bergerak pada kecepatan yang sama, tidak peduli apa frekuensinya. Kecepatan ini, biasanya disebut kecepatan cahaya, c, adalah sekitar 3 x 108 m/detik, atau sekitar 1 kaki (30 cm) per nanodetik. Dalam tembaga atau serat optic, kecepatan melambat menjadi sekitar 2/3 dari nilai ini dan menjadi sedikit bergantung pada frekuensi. Kecepatan cahaya adalah batas kecepatan tertinggi. Tidak ada objek atau sinyal yang bisa bergerak lebih cepat dari itu. Hubungan mendasar antara f, λ, dan c (dalam ruang hampa) adalah:
λf = c
(Pers. 1)
Spektrum elektromagnetik diperlihatkan pada Gambar 2. Radio, microwave, inframerah, cahaya tampak dan semua bagian dari spektrum dapat digunakan untuk transmisi informasi oleh modulasi amplitudo, frekuensi, atau fase gelombang. Sinar ultraviolet, sinar-X, dan sinar gamma akan lebih baik, karena frekuensi yang lebih tinggi. Akan tetapi, sinar ini sulit untuk diproduksi dan dimodulasi, dilarang disebarkan dalam bangunan, dan berbahaya bagi makhluk hidup. Band yang tercantum di bagian bawah Gambar 2 adalah didasarkan pada panjang gelombang, sehingga band LF berlangsung dari 1 km sampai 10 km (sekitar 30 kHz sampai 300 kHz). Istilah LF, MF, dan HF masing-masing merujuk pada frekuensi rendah, sedang, dan tinggi.
Gambar 9. Spektrum elektromagnetik dan kegunaannya dalam komunikasi Sebuah gelombang elektromagnetik dapat membawa sejumlah informasi bergantung pada bandwith. Jika kita menyelesaikan Persamaan 1 untuk f dan memdifferensialkan yang berkaitan dengan λ, kita mendapatkan:
Jika kita menentukan perbedaan berdasarkan difrensial dan hanya melihat nilai absolute, maka:
(Pers. 2) Kebanyakan transmisi menggunakan band dengan frekuensi sempit (yaitu, ∆f / f << 1) untuk mendapatkan penerimaan terbaik (banyak watt/Hz). Namun, dalam beberapa kasus, sebuah band dengan frekuensi yang luas digunakan, dengan dua variasi. Dalam spektrum frekuensi hopping spread, pemancar melompat dari frekuensi ke frekuensi ratusan kali per detik. Spektrum ini populer digunakan untuk komunikasi militer karena membuat transmisi sulit untuk mendeteksi. Ia juga menawarkan ketahanan yang baik terhadap multipath fading karena sinyal langsung selalu tiba di penerima pertama. Bentuk lain dari spread spektrum, spektrum direct sequence spread, yang menyebar sinyal di sebuah band frekuensi yang luas, yang juga mulai populer di dunia komersial. Secara khusus, beberapa
generasi kedua ponsel menggunakannya, dan ini akan menjadi dominan dengan generasi ketiga, berkat efisiensi yang baik di spektral, imunitas kebisingan, dan properti lainnya. Beberapa LAN nirkabel juga menggunakannya. Untuk saat ini, kita akan mengasumsikan bahwa semua transmisi menggunakan pita frekuensi sempit. Sekarang kita akan membahas bagaimana berbagai bagian dari spektrum elektromagnetik pada Gambar 2 yang digunakan. 5.2.1. Transmisi Radio Radio merupakan istilah yang biasa digunakan untuk menangkap frekuensi dalam rentang 3 Hz sampai 300 GHz. Transmisi radio bersifat segala arah. Transmisi radio mudah dihasilkan, dapat menempuh jarak jauh dan dapat pula menembus gedung. Berikut pembagian range frekuensi yang dibagi oleh pemerintah: 1. VLF (Very Low Frequency) dan LF (Low Frequency) Sinyal-sinyal ini dipropagasikan sangat dekat dengan permukaan bumi, tidak dapat melewati objek yang padat dan digunakan dalam navigasi radio jarak jauh. 2. MF (Medium Frequency) dan HF (High Frequency) Sinyal-sinyal ini dikirimkan lewat udara dan memantul kembali ke bumi. Digunakan untuk komunikasi jarak jauh. 3. VHF (Very High Frequency) dan UHF (Ultra High Frequency) Sinyal-sinyal ini biasanya dikirimkan secara line of sight. Digunakan pada terrestrial, satellite dan komunikasi dengan radar. 4. EHF (Extremely High Frequency) dan SHF (Super High Frequency) Digunakan untuk berkomunikasi dengan objek di luar atmosfir bumi. Transmisi radio dengan band VLF, LF dan MF dapat mengikuti lapisan bumi. Sedangkan band HF dapat dipantulkan ionosfer. Sifat gelombang radio tergantung pada frekuensi. Pada frekuensi rendah, gelombang radio melewati rintangan dengan baik, tapi daya akan semakin menurun bergantung dengan jarak dari sumber, kira-kira sebagai 1/r2 di udara. Pada frekuensi tinggi, gelombang adio cenderung dalam garis lurus dan mudah terpental hambatan. Mereka juga diserap oleh hujan. Di semua frekuensi, gelombang radio bisa terganggu karena motor dan peralatan listrik lainnya.
Gambar 10. Gelombang radio
Pada band HF dan VHF, gelombang bumi tanah cenderung diserap bumi. Namun ketika gelombang mencapai ionosfer, lapisan partikel bermuatan mengitari bumi pada ketinggian 100-500 km, yang dibiaskan dan dikirimkan kembali ke bumi. Gelombang tersebut digunakan oleh operator radio untuk berbicara jarak jauh. Militer juga menggunakannya dalam band HF dan VHF. 5.2.2. Transmisi Mikrowave Microwave adalah bentuk dari pancaran radio yang ditransmisikan melalui udara dan diterima dengan menggunakan peralatan semacam antena yang berbentuk bundar yang dipasang di gedung yang tinggi atau tower. Sinyal microwave tidak dapat diblok oleh gedung atau lembah. Untuk melakukan transmisi harus dihindari adanya penghalang atau kemiringan bumi. Sehingga jika posisi antar gedung terhalang, maka diperlukan menara untuk menempatkan antena lebih tinggi lagi, agar tetap dalam posisi “saling melihat” (line of sight). Antena microwave ditempatkan pada ketinggian tertentu di atas tanah untuk memeperluas jarak antar antenna dan agar mampu melakukan transmisi agar menembus batas, jarak maksimum antara antenna ditetapkan: D = 7.14 √Kh Dimana d adalah jarak antenna dalam kilometer, h adalah tinggi antenna dalam meter dan K adalah faktor penyesuaian yang dihitung karena kenyataannya microwabe dipantulkan dengan lengkung bumi dan akan menyebar lebih jauh dibanding garis pandang optikal. K biasa diset nilainya menjadi 4/3. Untuk jarak yang jauh, harus digunakan stasiun relay yang berjarak 30 sampai 50 kilometer. Stasiun relay diperlukan karena untuk memperkuat signal yang diterima dari stasiun relay sebelumnya dan meneruskan ke stasiun relay berikutnya. Kelemahan lain gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya. Microwave relatif murah. Memasang dua menara sederhana dan menempatkan antena pada masing-masing mungkin lebih murah daripada mengubur fiber 50 km di daerah perkotaan padat atau di atas gunung. 5.2.3. Transmisi Infra Merah dan Gelombang Milimeter Gelombang inframerah dan milimeter terarah banyak digunakan untuk komunikasi jarak pendek. Kontrol jarak jauh digunakan pada televisi, VCR, dan stereo semua menggunakan komunikasi inframerah. Mereka relatif directional, murah, dan mudah untuk membangun tetapi memiliki kekurangan besar: mereka tidak dapat melewati benda padat. Di sisi lain, fakta bahwa gelombang inframerah tidak menembus dinding padat merupakan kelebihan. Sistem inframerah dalam satu ruangan bangunan tidak akan mengganggu sistem serupa di ruang atau bangunan yang berdekatan: Anda tidak dapat mengendalikan televisi tetangga Anda dengan remote control. Komunikasi inframerah memiliki penggunaan yang terbatas pada desktop, misalnya, menghubungkan komputer notebook dan printer, tetapi bukan pemain utama dalam komunikasi. 5.2.4. Transmisi Gelombang Cahaya Sinyal optik koheren menggunakan laser secara inheren searah, sehingga setiap bangunan perlu laser sendiri dan photodetektor sendiri. Skema ini menawarkan bandwidth yang sangat tinggi dan biaya yang sangat rendah. Hal ini juga relatif mudah untuk menginstal dan, tidak seperti microwave, tidak
memerlukan lisensi. Kerugiannya adalah sinar laser tidak dapat menembus kabut hujan atau tebal, tetapi mereka biasanya bekerja dengan baik pada hari-hari cerah.
5.3.Komunikasi Satelit Komunikasi Satelit adalah salah satu jenis mode penghubung dalam komunikasi melalui sebuah satelit, disini satelit berperan sebagai repeater dan penguat dalam jalannya komunikasi. Keunggulan dari jenis komunikasi ini sudah jelas, tidak terkendala jarak dan medan. Ingin seberapa jauh atau sulit medannya, jelas dapat dijangkau. Untuk kekurangan adalah delay time yang di hasilkan yang tentunya dalam waktu yang akan datang komunikasi ini akan semakin ditinggalkan, jika jenis-jenis mode penghubung komunikasi seperti FO,Kabel atau Radio Link sudah mencapai daerah tersebut. Di aplikasi, komunikasi satelit dapat di gunakan di berbagai jenis seperti voice,data,video,dll. Satelit dikategorikan berdasarkan tipe orbitnya. Ada empat tipe orbit dari satelite, yaitu: 1. Geostationary orbit (GEO) 2. Highly elliptical orbit 3. Low earth orbit (LEO) 4. Medium earth orbit (MEO)
Gambar 11. Komunikasi satelit dan propertinya Komunikasi satelite menggunakan frekuensi / band. Untuk menghubungi satelit yang lain, bisa dilakukan dengan Very Small Aperture Terminal(VSAT). VSAT adalah stasiun bumi 2 arah dengan antena parabola dengan diameter sekitar 3 – 10 meter.
Gambar 12. Ilustrasi satelit komunikasi Keuntungan satelit adalah lebih murah dibandingkan dengan menggelar kabel antar benua, dapat menjangkau permukaan bumi yang luas, termasuk daerah terpencil dengan populasi rendah, meningkatnya trafik telekomunikasi antar benua membuat sistem satelit cukup menarik secara komersial. Kekurangannya adalah keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran yang besar, biaya investasi dan asuransi satelit yang masih mahal. 5.3.1. Satelit geostationeri (GEO) Satelit geostasioner selalu berada di tempat yang sama sejalan dengan perputaran bumi pada sumbunya. Satelit geostasioner mengorbit selalu pada titik yang sama di atas permukaan bumi, katakanlah di atas Surabaya, maka dia akan selalu berada di atas sana dan mengikuti perputaran bumi pada sumbunya. Satelit modern bisa sangat besar, beratnya mencapai 4000 kg dan mengkonsumsi beberapa daya listrik kilowatt yang dihasilkan oleh panel surya. Pengembangan baru dalam dunia satelit komunikasi adalah pengembangan mikrostasiun yang disebut VSATs (Very Small Aperture Terminals). VSAT terdiri dari dua bagian, sebuah transceiver yang ditempatkan di luar (out doors) yang dapat langsung terjangkau oleh satelit dan sebuah alat yang di tempatkan di dalam ruangan yang menghubungkan transceiver dengan alat komunikasi para pengguna, PC misalnya. Transceiver menerima dan mengirim sinyal ke transponder satelit di langit. Satelit mengirim dan menerima sinyal dari sebuah ground station komputer yang berfungsi sebagai hub untuk sistem tersebut. Masing-masing komputer pengguna terhubungkan oleh hub ke satelit, membentuk sebuah topologi bintang (star topology). Hub tersebut mengatur keseluruhan operasional network. Agar sebuah komputer pengguna dapat melakukan komunikasi dengan lainnya, transmisinya harus terhubung dengan hub yang kemudian mentransmisikan kembali ke satelit, setelah itu baru dikomunikasikan dengan komputer pengguna VSAT yang lain.
Gambar 13. VSAT menggunakan sebuah hub Orbit geosinkron berada pada ketinggian 36.000 km. Periode orbitnya 24 jam, sama dengan orbit Bumi mengelilingi Matahari. Satelit telekomunikasi dan pengamat cuaca umumnya ada di sini. Satelit GEO dengan inklinasi (sudut kemiringan terhadap bidang ekuator) nol derajat dan dikontrol terus (seperti pada satelit telekomunikasi) bisa berada pada titik stasioner, sehingga orbitnya disebut geostationer orbit (GSO). Keuntungan dari GEO diantaranya;
Bandwidth lebar : satelit yang beroperasi pada frekuensi Ka – band (20-30 GHz) akan dapat menyalurkan troughput dalam orde giga bit per detik
Relatif murah : sistem satelit relatif lebih murah karena tidak ada biaya penggelaran dan satu satelit dapat mengcover daerah yang luas
Topologi network sederhana : dibandingkan dengan model interkoneksi mesh pada network terstial, satelit GEO memiliki konfigurasi yang lebih sederhana.
Dengan topologi sederhana maka performasi network lebih mudah dikendalikan.
Disamping itu, ada tiga kerugian;
Satelit GEO memerlukan power yang lebih besar untuk hand set. Hal ini membuat hand set menjadi lebih besar dan mengurangi umur baterai.
Delay tetap yang dapat dirasakan oleh user. Biasanya, delaynya ¼ detik, tetapi dapat lebih lama. Pada telfon selular, delay lebih besar dari ¼ detik tidak dapat diterima.
Terjadinya interferensi dan/atau koneksi yang tidak teratur disebabkan adanya salju, hujan, dan bentuk lain gangguan cuaca.
5.3.2. Medium earth orbit (MEO) Seperti dilihat dari bumi, pergeseran orbit ini lambat di bujur dengan mengambil sekitar 6 jam untuk mengelilingi bumi. Oleh karena itu, satelit ini harus dilacak ketika bergerak melalui langit. Karena lebih rendah dari GEOS, satelit ini memiliki ruang yang sangat kecil di tanah dan membutuhkan
pemancar kurang kuat untuk menjangkau mereka. Satelit 24 GPS (Global Positioning System) yang mengorbit sekitar 18.000 km adalah contoh dari satelit MEO. 5.3.3. Low earth orbit (LEO) Karena gerakan yang cepat, diperlukan sebuah sistem yang lengkap untuk satelit ini. Di sisi lain, karena satelit yang begitu dekat dengan bumi, stasiun bumi tidak perlu banyak tenaga, dan delay hanya beberapa milidetik. Pada bagian ini kita akan membahas tiga contoh, dua yang bertujuan untuk komunikasi suara dan satu ditujukan untuk layanan Internet. Iridium Bisnis Iridium menyediakan layanan telekomunikasi di seluruh dunia menggunakan perangkat genggam yang berkomunikasi langsung dengan satelit Iridium. Iridium menyediakan suara, data, paging, fax, dan layanan navigasi di mana-mana baik di darat, laut, dan udara. Satelit Iridium diposisikan pada ketinggian 750 km, dalam orbit kutub melingkar. Dengan enam kalung satelit, seluruh bumi tertutup, seperti pada Gambar 7. Orang tidak tahu banyak tentang kimia bisa memikirkan pengaturan ini sebagai atom yang sangat besar, dengan bumi sebagai inti dan satelit sebagai elektron.
Gambar 14. (a) Bentuk satelit iridium dengan enam kalung mengelilingi bumi. (b) 1628 sel yang bergerak menutupi bumi Setiap satelit memiliki maksimum 48 sel (spot balok), dengan total tahun 1628 sel di atas permukaan bumi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7(b). Setiap satelit memiliki kapasitas 3840 saluran, atau 253.440 orang. Beberapa di antaranya digunakan untuk paging dan navigasi, sementara yang lain digunakan untuk data dan suara. Globalstar Desain alternatif untuk Iridium adalah Globalstar. Hal ini didasarkan pada 48 satelit LEO tetapi menggunakan skema switching yang berbeda dengan Iridium. Jika relay Iridium memanggil dari satelit ke satelit, yang membutuhkan switching peralatan canggih di satelit, Globalstar menggunakan desain bentpipe tradisional.
Gambar 15. Desain Globalstar Keuntungan dari skema in, meskipun teori ini memiliki banyak kompleksitas di lapangan, tetapi skema ini lebih mudah untuk dikelola. Juga, penggunaan antena stasiun bumi besar yang dapat mengeluarkan sinyal kuat dan menerima sinyal yang lemah sehingga telepon berpower rendah dapat digunakan. Teledesic Iridium ditujukan untuk para pengguna telepon yang terletak di tempat asing. Teledesic, ditargetkan pada bandwidth pengguna internet di seluruh dunia. Tujuan dari sistem Teledesic adalah untuk menyediakan uplink pada jutaan pengguna internet secara bersamaan sebanyak 100 Mbps dan downlink hingga 720 Mbps menggunakan jenis antena kecil VSAT yang melewati sistem telepon. Keunggulan dan Kelemahan Komunikasi Satelit Keunggulan dari penggunaan komunikasi satelit diantaranya; 1.
Cakupan yang luas : satu Negara, region, ataupun satu benua
2.
Bandwith yang tersedia cukup leba
3.
Independen dan infrastuktur terrestia
4.
instalasi jaringan segmen Bumi yang sangat cepat
5.
Biaya relatif rendah per site
6.
karakteristik layanan yang seragam
7.
layanan total hanya dari satu provider
8.
layanan mobile/wireless yang independen terhadap lokasi
Kelemahan Komunikasi satelit diantaranya: 1. Delay propagasi besar 2. Rentan terhadap pengaruh atmosfir 3. Up Front Cost tinggi ; contoh untuk satelit GEO: Spacecraft, Ground Segment & Launch = US $ 200jt, Asuransi : $ 50 jt 4. Distance Insensitive, artinya biaya yang diperlukan hampir sama untuk membuat suatu link komunikasi satelit jarak dekat dan link komunikasi satelit jarak jauh. Jadi, sistem komunikasi
satelit ekonomis hanya jika sistem ini digunakan kontinyu dalam waktu yang lama dan menghandle banyak user.
5.4.Public Switched Telephone Network PSTN (Public Switched telephone Network) merupakan sistem jaringan telepon yang menggunakan kabel sebagai media trasmisi yang menghubungkan terminal pelanggan dengan system jaringan telepon. System ini berkembang pada sekitar tahun 1870-an. System ini disebut wireline karena kable digunakan sebagai media tranmisi yang menghubungkan pesawat telepon pelanggan dengan perangkat di jarinagan telepon milik operator.
Gambar 16. arsitektur jaringan telepon wireline secara umum Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa pesawat telepon pelanggan di rumah-rumah dihubungkan dengan sentral telepon (switching unit) dengan menggunakan media kabel. Secara umum komponen jaringan yang digunakan dalam sebuah jaringan telepon wireline adalah :
Sentral Telepon (switching unit) : adalah perangkat yang berfungsi untuk melakukan proses pembangunan hubungan antar pelanggan. Sentral telepon juga melakukan tugas pencatatan data billing pelanggan.
MDF (Main Distribution Frame) : adalah sebuah tempat terminasi kabel yang menghubungkan kabel saluran pelanggan dari sentral telepon dan jaringan kable yang menuju ke terminal pelanggan. Bila sebuah sentral telepon memiliki 1000 pelanggan, maka pada MDF-nya akan terdapat 1000 pasang kabel tembaga yang terpasang pada slot MDF-nya, dimana setiap pasang kabel tembaga ini akan mewakili satu nomor pelanggan. Dan 1000 pasang kabel yeng terpasang di slot MDF ini akan di-cross coneect dengan 1000 pasang kable lain yang berasal dari saluran pelanggan yang menuju ke pesawat terminal pelanggan. Jadi bila seorang pelanggan ingin agar nomor teleponnya diganti dengan nomor lain, maka proses perubahan nomor ini dapat dengan mudah dilakukan dengan merubah koneksi saluran pelanggan di MDF-nya.
RK (Rumah Kabel) : juga merupakan sebuah perangkat cross connect saluran pelanggan, hanya saja ukurannya lebih kecil. Jadi dari MDF, kable saluran pelanggan akan dibagi-bagi dalam kelompok yang lebih kecil dan masing-masing kelompok kabel akan didistrubikan ke beberapa RK. Dan dari RK, saluran kabel pelanggan ini akan dibagi-bagi lagi ke dalam jumlah yang lebih kecil dan terhubung ke beberapa IDF. Bentuk phisik RK adalah sebuah kotak (biasanya berwarna putih) dan banyak kita temui dipinggir-pinggir jalan.
IDF (Intermediate Distribution Frame) : juga merupakan sebuah perangkat cross connect kabel saluran pelanggan, dengan ukuran yang lebih kecil dari MDF dan RK. Secara phisik, IDF berbentuk kotak-kotak (biasanya warna hitam) yang terpasang pada tiang-tiang telepon.
TB (Terminal Box) : juga merupakan cross connect kabel saluran pelanggan yang menghubungkan antara kabel saluran pelanggan di dalam rumah dengan yang diluar rumah. Secara phisik, TB berbentuk kotak yang terpasang di rumah-rumah pelanggan.
Pesawat telepon pelanggan : perangkat yang berfungsi sebagai transceiver (pengirim dan penerima) sinyal suara. Pesawat pelanggan juga dilengkapi dengan bell dan keypad DTMF yang berfungsi untuk mendial nomor pelanggan.
Karakteristik utama PSTN
Saluran analog dengan frekuensi 300-3400 Hz
Bersifat circuit-switched
Mempunyai bandwith 64 kbps
Mempunyai sifat fix sampai-sampai mobilitasnya begitu terbatas
Bisa diintegrasikan dengan jaringan lain, seperti ISDN, PLMN, PDN
Jaringan Utama PSTN a. Jaringan Backbone Adalah core network/jaringan inti yang mendirikan PSTN, yakni jaringan yang menyambung antar sentral. b. Jaringan Akses Adalah jaringan yang berfungsi mengaitkan sentral menuju ke pelanggan. Jaringan Akses bisa dibagi jadi empat, yakni : Jaringan Lokal Akses Tembaga (Jarlokat), Jaringan Lokal Akses Radio (Jarlokar), Jaringan Lokal Akses Fiber Optik (Jarlokaf), Hybrid Fiber Coaxial (HFC) c. Jaringan Interkoneksi Private Branch eXchange (PBX). Biasanya satu buah perusahaan besar mempunyai banyak ruangan serta karyawan yang hampir dipastikan memerlukan telepon dalam memudahkan bertukar informasi sama karyawan lain yang ada di ruangan tertentu. Setiap saat menelpon perusahaan itu akan dikenakan charging sama pengada jasa telekomunikasi sama dengan telepon lokal. Sesudah dilaksanakan penelitian, ditemukan kenyataan bahwa intensitas telepon internal kantor begitu tinggi serta tak bisa dicegah sebab menyatu operasional perusahaan. Dari bukti tersebut, diperoleh gagasan perluasan sebuah sentral privat yang membolehkan komunikasi internal perusahaan bisa dilaksanakan secara gratis. Maka muncullah peranti yang disebut PBX (Private Branch eXchange), yakni satu buah sentral
privat dengan feature serupa sentral publik yang dipakai sama suatu lembaga/perusahaan untuk melayani komunikasi internal perusahaan itu.
5.5.Mobile Telephone System Telepon nirkabel datang dalam dua jenis dasar: telepon tanpa kabel dan mobile phones(kadang disebut ponsel). Telepon tanpa kabel adalah perangkat yang terdiri dari base station dan handset dijual sebagai satu set untuk digunakan dalam rumah. Karena tidak pernah digunakan untuk jaringan, jadi dijelaskan lebih lanjut. Sebaliknya, kita akan berkonsentrasi pada sistem mobile, yang digunakan untuk suara dengan daerah yang luas dan komunikasi data. Generasi mobile phones terdiri dari 4 yakni: 5.5.1. Generasi 0 Sistem telepon seluler 0-G masih menggunakan sebuah sistem radio VHF untuk menghubungkan telepon secara langsung pada PSTN landline. Kelemahan sistem ini adalah masalah pada jaringan kongesti yang kemudian memunculkan usaha-usaha untuk mengganti sistem ini. Generasi 0 diakhiri dengan penemuan konsep modern oleh insinyur-insinyur dari Bell Labs pada tahun 1947. Mereka menemukan konsep penggunaan telepon hexagonal sebagai dasar telepon seluler. Namun, konsep ini baru dikembangkan pada 1960-an. 5.5.2. Generasi I Telepon genggam generasi pertama disebut juga 1G. 1-G merupakan telepon genggam pertama yang sebenarnya. Tahun 1973, Martin Cooper dari Motorola Corp menemukan telepon seluler pertama dan diperkenalkan kepada public pada 3 April 1973. Telepon seluler yang ditemukan oleh Cooper memiliki berat 30 ons atau sekitar 800 gram. Penemuan inilah yang telah mengubah dunia selamanya. Teknologi yang digunakan 1-G masih bersifat analog dan dikenal dengan istilah AMPS. AMPS menggunakan frekuensi antara 825 Mhz- 894 Mhz dan dioperasikan pada Band 800 Mhz. Karena bersifat analog, maka sistem yang digunakan masih bersifat regional. Salah satu kekurangan generasi 1-G adalah karena ukurannya yang terlalu besar untuk dipegang oleh tangan. Ukuran yang besar ini dikarenakan keperluan tenaga dan performa baterai yang kurang baik. Selain itu generasi 1-G masih memiliki masalah dengan mobilitas pengguna. Pada saat melakukan panggilan, mobilitas pengguna terbatas pada jangkauan area telpon genggam. 5.5.3. Generasi II Generasi kedua atau 2-G muncul pada sekitar tahun 1990-an. 2G di Amerika sudah menggunakan teknologi CDMA, sedangkan di Eropa menggunakan teknologi GSM. GSM menggunakan frekuensi standar 900 Mhz dan frekuensi 1800 Mhz. Dengan frekuensi tersebut, GSM memiliki kapasitas pelanggan yang lebih besar. Pada generasi 2G sinyal analog sudah diganti dengan sinyal digital. Penggunaan sinyal digital memperlengkapi telepon genggam dengan pesan suara, panggilan tunggu, dan SMS. Telepon seluler pada generasi ini juga memiliki ukuran yang lebih kecil dan lebih ringan karena penggunaan teknologi chip digital. Ukuran yang lebih kecil juga dikarenakan kebutuhan tenaga baterai yang lebih kecil. Keunggulan dari generasi2G adalah ukuran dan berat yang lebih kecil serta sinyal radio yang lebih rendah, sehingga mengurangi efek radiasi yang membayakan pengguna.
5.5.4. Generasi III Generasi ini disebut juga 3G yang memungkinkan operator jaringan untuk memberi pengguna mereka jangkauan yang lebih luas, termasuk internet sebaik video call berteknologi tinggi. Dalam 3G terdapat 3 standar untuk dunia telekomunikasi yaitu Enhance Datarates for GSM Evolution (EDGE), Wideband-CDMA, dan CDMA 2000. Kelemahan dari generasi 3G ini adalah biaya yang relatif lebih tinggi, dan kurangnya cakupan jaringan karena masih barunya teknologi ini. Tapi yang menarik pada generasi ini adalah mulai dimasukkannya sistem operasi pada ponsel sehingga membuat fitur ponsel semakin lengkap bahkan mendekati fungsi PC. Sistem operasi yang digunakan antara lain Symbian, Android dan Windows Mobile 5.5.5. Generasi IV Generasi ini disebut juga Fourth Generation (4G). 4G merupakan sistem ponsel yang menawarkan pendekatan baru dan solusi infrastruktur yang mengintegrasikan teknologi nirkabel yang telah ada termasuk wireless broadband (WiBro), 802.16e, CDMA, wireless LAN, Bluetooth, dan lainlain. Sistem 4G berdasarkan heterogenitas jaringan IP yang memungkinkan pengguna untuk menggunakan beragam sistem kapan saja dan di mana saja. 4G juga memberikan penggunanya kecepatan tinggi, volume tinggi, kualitas baik, jangkauan global, dan fleksibilitas untuk menjelajahi berbagai teknologi berbeda. Terakhir, 4G memberikan pelayanan pengiriman data cepat untuk mengakomodasi berbagai aplikasi multimedia seperti, video conferencing, online game, dan lain-lain.
6. Switching Untuk transmisi data yang melampaui area lokal, komunikasi biasanya dilakukan dengan cara melakukan transmisi data dari sumber ke tujuan melalui simpul jaringan switching perantara. Simpul switching tidak berkaitan dengan isi data, karena tujuannya hanya untuk menyediakan fasilitas switching yang akan memindah datadari simpul ke simpul sampai mencapai tujuan. Dua teknologi yang dipergunakan dalam Wide-Area Network, yaitu circuit switching dan packet switching.
6.1.Circuit switching Komunikasi melalui circuit meliputi 3 tahap yaitu: a. Pembangunan sirkuit. Sebelum sinyal ditransmisikan, harus dibuat lebih dahulu suatu sirkuit dari ujung ke ujung (station ke station). Contoh : Station A hendak mengirim sebuah permintaan ke simpul 4, yaitu permintaan akan koneksi terhadap station E. Simpul 4 memilih simpul 5 didasarkan atas informasi routing dan ukuran-ukuran yang tersedia serta mungkin juga biaya. Lalu mengalokasikan sebuah channel bebas (menggunakan FDM atau TDM) dan mengirim sebuah pesan permintaan akan koneksi ke station E. Karena sejumlah station bisa terhubung ke simpul 4, maka harus diupayakan membangun jalur internal dan station multiple ke simpul-simpul multiple. Lalu simpul 5 menyediakan channel ke simpul 6 dan dikaitkan channel ke channel dibagian dalam dari simpul 4. Setelah terhubung akan dilakukan tes untuk melihat apakah station E sibuk atau siap menerima kondisi. b. Transfer data. Data yang bisa dibawa bis aberupa analog maupun digital, tergantung pada sifat jaringan. Saat pembawa berkembang menjadi jaringan digital yang benar-benar terintegrasi, penggunaan transmisi digital (biner) untuk suara dan data menjadi metode yang sangat dominan.
Jalurnya adalah jalur A-4, switching internal melalui 4; channel 4-5, switching internal melalui 5; channel 5-6, internal switching melalui 6; jalur 6-E. Umumnya koneksi berupa full duplex. c. Diskoneksi Sirkuit. Setelah beberapa periode transfer data, koneksi dihentikan, biasanya oleh salah satu station. Sinyal harus dirambakan ke simpul 4, 5, dan 6 untuk membebaskan sumber data yang tersedia Kelemahan circuit switching :
Bisa menjadi sangat tidak efisien. Saat tidak ada data yang ditransfer sekalipun tetap menjalankan fungsinya yaitu sebagai koneksi suara, penggunaannya menjadi agak tinggi, namun masih tidak mencapai 100%.
Untuk koneksi dari terminal ke komputer, kapasitas menjadi tidak jalan selama koneksi berlangsung.
Dalam hal kinerja, terjadi suatu penundaan yang berkaitan dengan transfer sinyal untuk pembentukan panggilan. Keunggulan circuit switching :
Sekali sebuah circuit ditetapkan, tidak diperlukan logika jaringan khusus pada station. Karateristik penting dari circuit switching :
a. Adanya pemblokan Terjadi bila jaringan tidak mampu menghubungkan kedua station karena semua jalur yang tersedia di antara mereka sedang dipergunakan. Konfigurasi pemblokan umumnya dimungkinkan terjadi untuk mendukung lalu lintas suara, karena diharapkan sebagian besar panggilan telepon berdurasi pendek jadi hanya sebagian telepon yang akan dipakai sepanjang waktu. b. Tidak adanya pemblokan Memungkinkan semua station dihubungkan (dalam bentuk pasangan) sekaligus dan menjamin seluruh permintaan yang ada sepanjang pihak yang dipanggil dalam keadaan bebas. Dimungkinkan terjadi untuk perangkat pengolahan data. Sebagai contoh, untuk aplikasi pemasukan data, terminal bisa terus menerus dihubungkan ke komputer sepanjang waktu. Contoh yang paling dikenal dari circuit switching adalah jaringan telepon umum.
Gambar 17. Jaringan telepon umum Rangkaian routing (rangkaian dimana jalur-jalur dalam susunan diupayakan) menunjukkan suatu analisis yang didasarkan atas pola lalu lintas hierarkis dan dirancang untuk mengoptimalkan penggunaan sumber daya jaringan. Untuk jaringan circuit switching yang besar, beberapa koneksi sirkuit memerlukan sebuah jalur sepanjang lebih dari 1 switch. Dua persyaratan utama untuk arsitektur jaringan yang berhubungan dengan strategi routing : a. Efisiensi
Diharapkan dapat meminimalkan jumlah peralatan (Switch dan trunk).
Dengan peralatan minimum tentu akan mengurangi biaya.
b. Fleksibilitas
Diharapkan jaringan mampu menyediakan tingkat pelayanan yang optimal dalam kondisi : o
Lalu lintas menyentak secara tiba-tiba untuk sementara di atas level jam sibuk (misal : selama ada badai besar).
o
Switch dan trunk mengalami kegagalan serta kemungkinsn tidak tersedia untuk sementara waktu.
Pendekatan hierarki statis : -
Switch suatu jaringan disusun seperti struktur pohon atau hirarki.
-
Jalur dibangun dari pesawat pemanggil, turun ke bawah menuju pesawat yang dipanggil.
-
Ditambahkan trunk berkemampuan tinggi yang melintang untuk menghubungkan pertukaran dengan volume lalu lintas yang tinggi diantara pesawat-pesawat => menambah fleksibilitas.
-
Kelebihan : menyediakan redudansi dan kapasitas ekstra.
-
Kekurangan : Masih ada keterbatasan dalam hal efisiensi dan fleksibilitas.
Struktur yang sudah pasti dengan trunk-trunk tambahan bereaksi lamban terhadap kegagalan.
Dampak kegagalan : berupa kongesti local utama yang muncul didekat lokasi kegagalan.
Pendekatan dinamis : -
Keputusan routing dipengaruhi oleh kondisi lalu lintas yang ada saat itu.
-
Simpul circuit switching saling berkait satu sama lain.
-
Kelebihan :
Lebih kompleks : arsitektur tidak menyediakan suatu jalur „alami‟ atau susunan jalur yang didasarkan atas struktur hirarki.
Lebih fleksibel : Tersedia jalur alternatif.
6.2.Packet switching Adalah sebuah metode yang digunakan untuk memindahkan data dalam jaringan internet. Dalam packet switching, seluruh paket data yang dikirim dari sebuah node akan dipecah menjadi beberapa bagian. Setiap bagian memiliki keterangan mengenai asal dan tujuan dari paket data tersebut. Hal ini memungkinkan sejumlah besar potongan-potongan data dari berbagai sumber dikirimkan secara bersamaan melalui saluran yang sama, untuk kemudian diurutkan dan diarahkan ke rute yang berbeda melalui router. Fungsi utama dari jaringan packet-switched adalah menerima paket dari stasiun pengirim untuk diteruskan ke stasiun penerima. Penggunaan packet switching mempunyai keuntungan dibandingkan dengan penggunaan circuit switching antara lain: 1. Efisiensi jalur lebih besar karena hubungan antar node dapat menggunakan jalur yang dipakai bersama secara dinamis tergantung banyaknya paket yang dikirim. 2. Bisa mengatasi permasalahan data rate yang berbeda antara dua jenis jaringan yang berbeda data rate-nya. 3. Saat beban lalu lintas meningkat, pada model circuit switching, beberapa pesan yang akan ditransfer dikenai pemblokiran. Transmisi baru dapat dilakukan apabila beban lalu lintas mulai menurun. Sedangkan pada model packet switching, paket tetap bisa dikirimkan, tetapi akan lambat sampai ke tujuan (delivery delay meningkat). 4. Pengiriman dapat dilakukan berdasarkan prioritas data. Jadi dalam suatu antrian paket yang akan dikirim, sebuah paket dapat diberi prioritas lebih tinggi untuk dikirim dibanding paket yang lain. Dalam hal ini, prioritas yang lebih tinggi akan mempunyai delivery delay yang lebih kecil dibandingkan paket dengan prioritas yang lebih rendah.
Gambar 18 Perbandingan packet dan circuit switching Gambar diatas memperlihatkan perbandingan sederhana dari circuit switching dan 2 bentuk packet switching. Gambar tersebut menunjukkan transmisi dari suatu message melalui 4 node-node, dari suatu stasiun sumber ke node 1 ke stasiun tujuan yang dihubunkan ke node 4. Ada dua macam teknik pendekatan Packet Switching yang umum, yaitu : 1. Virtual Circuit Packet Switching Dalam pendekatan ini, perencanaan dasar rute diwujudkan sebelum paket-paket apapun dikirim. Jadi karakteristik utama dari teknik ini yaitu bahwa rute antara stasiun-stasiun diset sebelum transfer data. 2. Datagram Switching Dalam pendekatan ini, tiap paket diperlakukan sendiri-sendiri, dengan tidak ada referensi pada paket yang telah keluar sebelumnya. Datagram ini digunakan pada network layer dari Internet. Keuntungannya pendekatan Datagram :
Mencegah terjadinya fase setup dari panggilan. Dengan demikian, jika suatu stasiun hanya ingin mengirim satu atau sebagian kecil paket-paket, maka pengiriman dengan datagram akan lebih cepat.
Karena datagram lebih primitif maka akan lebih fleksibel.
Pengiriman dengan datagram akan lebih dapat dipercaya. Perbedaan datagram dengan virtual circuit :
Dengan virtual circuit, node tidak perlu membuat keputusan-keputusan perjalanan untuk tiap paket. Hal tersebut hanya dibuat sekali untuk semua paket dengan menggunakan virtual circuit tersebut.
Dengan virtual circuit, paket-paket mengikuti definisi awal rute, dan dengan demikian hal tersebut lebih sulit untuk jaringan beradaptasi untuk keadaan dengan beban yang penuh.
Pada virtual circuit, jika suatu node gagal, semua virtual circuit yang melewati node-node tersebut akan hilang. Sedangkan pengiriman dengan datagram, jika suatu node gagal, maka paket berikutnya akan menemukan rute alternatif yang mem-bypass node tersebut. Berikut perbandingan antar teknik switching komunikasi:
Circuit switching
Datagram packet switching
Virtual circuit packet switching
Tergantung pada path transmisi
Tidak tergantung
Tidak tergantung
Transmisi data secara kontinu
Transmisi paket-paket
Transmisi paket-paket
Interaksi yang cukup cepat
Idem
Idem
Message-message tidak disimpan
Paket-paket mungkin disimpan sampai dikirim
Paket-paket disimpan sampai dikirim
Path dibentuk untuk seluruh percakapan
Rute terbentuk untuk tiap paket
Rute terbentuk untuk seluruh percakapan
Delayy setup panggilan; delay transmisi diabaikan
Delay transmisi paket
Delay setup panggilan; delay transmisi paket
Sinyal sibuk bila party yang dipanggil sibuk
Pengirim mungkin memberitahukan jika paket tidak dikirimkan
Pengirim memberitahukan koneksi diabaikan
Kelebihan beban mungkin memblok setup panggilan; tidak ada delay untuk pembentukan panggilan-panggilan
Kelebihan beban meningkatkan delay paket
Kelebihan beban mungkin memblok setup panggilan; meningkatkan delay paket
Elektromekanikal atau komputerisasi switching node
Small switching node
Small switching node
Pemakai bertanggung jawab untuk kehilangan proteksi message
Jaringan mungkin bertanggung jawab untuk paket-paket individu
Jaringan mungkin bertanggung jawab untuk serangkaian paketpaket
Biasanya tidak ada konversi kecepatan atau kode
Ada
Ada
Bandwidth transmisi yang tetap
Pemakaian bandwidth yang dinamis
Pemakaian bandwidth yang dinamis
Tidak ada kelebihan bit-bit setelah setup panggilan
Kelebihan bit-bit dalam tiap message
Kelebihan bit-bit dalam tiap paket
Daftar Pustaka 1. Stallings, William. Data and Computer Communications, 5th edition. Prentice Hall, 1997. 2. Tanenbaum, Andrew S. Computer Networks, 4th edition. Prentice Hall, 2003.
Soal dan Jawaban 1. Berapa jarak maksimum antara dua antenna gelombang mikro pada ketinggian 100 m? K = 4/3. h = 100. D = 7.14 √Kh = 7.14√4/3.100 = 7.14 √133 = 82 km 2. Jelaskan kelebihan packet switching dibandingkan circuit switching a. Jalur efisinesi yang besar, karena jalur simpul ke simpul tungal dapat dibagi secara dinamis oleh packet sebanyak-banyaknya sepanjang waktu. b. Jaringan packet witching mampu menampiulkan konversi rate data. Dua station pada rate data yang berbeda mampu mengubah pecketnya karena masing-masing dikoneksikan ke simpulnya pada rate data yang sesuai c. Saat lalu lintas pada jaringan circuit switching mulai penuh, beberapa panggilan yang dilakukan dibloking. Maksudnya jaringan menerima menolak koneksi tambahan sampai muatan pada jarinngan berkurang. Pada jaringan packet switching, paket-paket masih bisa diterima namun terjadi peningkatan penundaan pengiriman. d. Diberlakukannya skala prioritas. Jadi bila sebuah simpul memiliki sejumlah paket yang mengantri untuk ditransmisikan, saat itu dapat ditransmisikan packet yang memiliki prioritas lebih tinggi terlebih dahulu. Packet ini hanya memiliki sedikit penundaan dibanding packet yang prioritasnya rendah. 3. Berapa banyak bandwidth jika ada 0.1 micron dari spectrum pada gelombang sepanjang 1 micron? Gunakan ∆f = c∆λ / λ2 dengan ∆λ = 10-7 meter dan λ = 10-6 meter. Bandwidth yang diberikan menjadi (∆f) = 30.000 GHz. 4. Berapa rasio signal-to-noise dibutuhkan untuk menaruh T1 carrier pada line 50-kHz? Untuk mengirimkan sinyal T1, kita membutuhkan H log2 (1+S/N) = 1.5444 x 106 dengan H = 50.000. S/N (rasio signal to noise) adalah sejumlah 230 – 1 yang artinya sama dengan 93 dB. 5. Sebuah channel noiseless mengeluarkan sample tiap 1 msec. Berapa maksimum rate data? Channel yang noiseless dapat membawa sejumlah besar informasi yang berubah-ubah, tidak peduli seberapa sering membuat sample. Cukup mengirimkan banyak data tiap sample. Untuk channel 4 kHz, buat 8000 samples/sec. Jika tiap sample adalah 1024, channel bisa mengirimkan 8.2 Mbps. Kata kunci disini adalah “noiseless”. 6. Antena radio sering bekerja baik saat diameter antenna sama dengan panjang gelombang dari gelombang radio. Rentang antenna yang mungkin dari 1 cm hingga 5 meters dalam diameter. Berapakah rentang frekuensi yang dapat melingkupinya? Dimulai dengan rumus λ f = c. Kita tahu bahwa c = 3 x 108 m/s. Untuk λ = 1 cm, kita dapatkan f = 30 GHz. Untuk λ = 5 m, kita dapatkan f = 60 MHz. Band yang melingkupi adalah antara 60 MHz sampai 30 GHz.
