PERNYATAAN Teks berikut adalah saduran dari buku “System Architechture”, bab 8 (Data and Network Communication Technology) karangan Stephen Burd, terbitan tahun 2003, yang diterbitkan oleh Thompson Course of Technology, dan juga terdapat tambahan dari beberapa referensi. Pembuat teks tidak mempermasalahkan penyalinan dan perubahan isi dari teks ini, selama, baik dari segi cara maupun tujuan tidak menyimpang dari kode etik pendidikan. Teks ini ditulis dengan bahasa sehari-hari sehingga tidak terlalu sulit untuk mengerti, dan juga terdapat istilah-istilah ilmu komputer yang tetap ditulis dalam bahasa aslinya guna menghindari kesalahan pemahaman. Selain ditujukan untuk memenuhi tugas kuliah, pembuat teks juga berharap tulisan berikut dapat berguna bagi penyebaran ilmu pengetahuan, khususnya ilmu komputer.
Yudha A Haeqal (720500102Y)
1. Protokol Komunikasi Sebuah komunikasi yang sukses dan efisien memerlukan syarat yang banyak dan kompleks. Konsep metode komunikasi data telah lama dikembangkan. Metode pengekspresian (seperti kata-kata, gambar, dan tanda), sintaks bahasa, semantik, aturan komunikasi dan kesapakatannya, telah secara luas dikenal kebanyakan orang. Sebagaimana diatas, memahami komunikasi komputer dan jaringan, merupakan bukan suatu pekerjaan mudah, karena mencakup berbagai konsep dan teknologi yang saling berkaitan, tetap mungkin untuk dipahami. Pemahaman bagaimana data dikodekan dan ditransmisikan, apa medium pentransmisiannya dan bagaimana pengorganisasian jalur komunikasi pada sistem komputer, merupakan hal yang sangat penting sebagai dasar pemahaman pada bagian jaringan komputer. Teknologi komunikasi data adalah dasar dari jaringan komputer, tetapi pemahaman software dan hardware tetap juga sangat dibutuhkan. Message (selanjutnya akan disebut message) adalah sebuah unit data atau informasi yang ditransmisikan dari satu pengirim ke satu atau lebih penerima. Secara umum message dapat dibagi menjadi dua tipe yaitu data message dan command message. Data message memiliki beragam format dan isi, termasuk tipe data CPU primitif atau tipe data yang lebih kompleks. Untuk tujuan komunikasi dalam komputer, isi data message tidaklah begitu penting. Karena message ditransmisikan dari satu tempat ke tempat lain tanpa ada tujuan untuk mengerti isi dari message tersebut. Command massage terdiri dari satu atau lebih perintah yang mengendalikan proses komunikasi. Sebagai contoh, command message dapat mengandung banyak karakter ASCII device controler, pengalamatan, perintah routing, dan informasi pendeteksian dan koreksi error . Command message dapat juga digunakan untuk mentransmisikan informasi tentang data message, seperti format, isi, panjang, dan informasi lain yang dibutuhkan oleh penerima message guna menerjemahkan data message secara benar. Pada tingkatan yang lebih rendah, sebuah message adalah untaian bit. Pengirim dan penerima haruslah sepakat akan sebuah metode untuk pengkodeannya, pegirimannya, dan cara untuk menerjemahkan bit-bit tersebut. Protokol komunikasi adalah sekumpulan aturan dan kesepakatan untuk berkomunikasi. Walau definisi ini terlihat sederhana, tetapi ini akan membawa kita pada jabaran yang kompleks. Sebuah protokol komunikasi dapat ilustrasikan ketika kita berada pada sebuah ruang kelas. Pertama, semua anggota kelas harus sepakat, bahasa apa yang digunakan untuk berkomunikasi selama berada diruang kelas. Aturan tata bahasa dan semantik merupakan bagian dari protokol komunikasi. Untuk bahasa lisan, udara berperan sebagai medium transmisi. Ruang kelas yang besar, mungkin membutuhkan pengeras suara untuk mencapai taraf komunikasi yang baik. Rangkaian perintah dan respon memastikan adanya aliran komunikasi yang baik dan efesien. Instruktur atau guru kelas berusaha agar suaranya dapat diakses seluruh kelas. Siswa mengangkat tangan sebagai tanda untuk meminta ijin untuk berbicara (mentransmisikan message). Isi message dibatasi, yaitu haruslah sesuai dengan topik yang dibicarakan dan tidak terlalu panjang, jika dilanggar maka akan dipotong oleh sang instruktur.
Beberapa aturan dan kesepakatan memudahkan pengiriman dan penerimaan message. Contoh, seorang siswa harus berbicara cukup keras sehingga dapat didengar oleh seluruh kelas. Sang intruktur dapat berhenti sejenak dan memperhatikann siswa, untuk memastikan apakah message yang diterima dapat dipahami dengan baik. Mengetuk pintu ketika akan memasuki kelas menandakan bahwa protokol komunikasi telah dipahami cukup baik. Komunikasi antar komputer mengandalkan protokol komunikasi yang rumit. Protokol komunikasi yang lengkap merupakan kombinasi subbagian protokol dan teknologi yang digunakan untuk mengimplmentasikan protokol tersebut. 2. EGelombang Pembawa Bagian berikut menjelaskan bagaimana bit direpersentasikan dan ditransmisikan pada system dan komponen hardware komputer. Untuk mendasari pemahaman bagian ini diperlukan pengertian awal mengenai konsep gelombang. Getaran dan gelombang merupakan subyek yang saling berhubungan erat. Gelombang-apakah gelombang laut, gelombang pada senar, gelombang gempa bumi, gelombang cahaya, gelombang radio, gelombang listrik, atau gelombang suara di udaramempunyai getaran sebagai sumbernya. Pada kasus suara, tidak hanya sumber yang bergetar, tetapi juga penerimanya-gendang telingan atau membrane ada mikrofon. Dan memang, medium dimana gelombang itu merambat juga bergetar (seperti udara pada gelombang udara) [1]. Cahaya, frekuensi radio, dan listrik merambat di udara dan kabel sebagai gelombang sinus. Energi dari gelombang sinus bervariasi secra terus-menerus antara fase positif dan negative. Gelombang membawa energi dari satu tempat ketempat lain. Sementara gelombang merambat melalui medium, energi dipindahkan dari partikel ke partikel pada medium tersebut [1]. Terdapat tiga karakteristik gelombang sinus yang dapat dimanipulasi untuk kepentingan representasi data, yaitu amplitudo, frekuensi, dan fase. Amplitudo adalah tinggi maksimum dari sebuah gelombang atau jarak maksimum antara puncak dan titik nol-nya. Amplitudo akan sama besarnya walau diukur dari dari puncak ataupun dari dasar lembah suatu gelombang. Sebuah siklus penuh suatu gelombang (satu periode) adalah dimulai dari titik nol ke puncak gelombang, lalu ke titik nol, dilanjutkan kedasar lembah, dan kembali lagi ke titik nol. Fase adalah titik waktu tertentu dalam sebuah siklus gelombang. Fase diukur dalam satuan derajat, dengan 0o mewakili awalan dari siklus tersebut dan 360o mewakili akhir dari siklus tersebut. Titik puncak pada 90o, titik nol berada diantara puncal positif dan puncak negatif yaitu 180o, dan titik puncak negatif adalah 270o. Frekuensi adalah jumlah siklus gelombang yang muncul dalam satu detik. Frekuendi diukur dalam herzt (Hz). Gelombang adalah sangat penting dalam komunikasi, karena (1) gelombang dapat merambat melalui udara, kabel, dan serat; (2) kita dapat memasukan pola tertentu kedalam sebuah gelombang. Bit dikodekan pada sebuah gelombang dengan memanipulasi atau memodulasi secara tepat, baik amplitudonya, frekuensinya, ataupun fasenya. Gelombang yang didalamnya tertanam bit-bit disebut gelombang pembawa, karena ia membawa kode bit dari satu tempat ke tempat lain. Sang penerima berupaya untuk melihat karakter
gelombang pembawa yang termodulasi, lalu mencoba untuk menterjemahkan modulmodul tersebut sebagai kode bit. Sebagai contoh ilustrasi ayng sederhana adalah ketika berada dipinggir sebuah kolam, jika ketika kita memukulkan sebuah tongkat kepermukaan air, maka yang terjadi adalah gelombang merambat dipermukaan air. Jika kita memukulkan tongkat dengan keras, maka gelombang yang terjadi akan besar, sebaliknya jika kita memukulkan tongkat denga pelan saja, maka akan terjadi gelombang yang kecil saja. Jika gelombang besar dianggap berharga 1 dan gelombang kecil dianggap berharga 0, atau sebaliknya maka pengirim dapat berkomunikasi selama memiliki cara penterjemahan yang sama. Data dapat dikodekan sebagai bit, dengan catatan memiliki metode pengkodean yang sama, contoh yang kita ketahui bersama di pramuka sekolah dasar kita pernah mempelajari bagaimana menyampaikan pesan dengan kode morse. Dalam hal ini, ilmu komputer telah lama mengenal pengkodean dengan beberapa standar, sebagai contoh ASCII, Unicode dan lain-lain. 3. Metoda Modulasi Metode pemodulasian berbasis amplitudo merepresentasikan kode bit sebagai gelombang amplitudo tertentu. Metode yang dilakukan yaitu dengan menjaga suatu gelombang agar berada pada frekuensi yang konstan, tetapi memiliki amplitudo yang bervariasi guna mewakili data yang akan dikirimkan. Amplitudo tersebut harus terjaga minimal sampai dengan satu sklus gelombang terpenuhi, sehingga dapat diterjemahkan dengan benar oleh sang penerima. Metodelogi pemodulasian berbasis amplitudo ini sering disebut dengan amplitudo shift keying (ASK) Metode pemodulasian berbasis frekuensi dilakukan dengan meragamkan frekuensi dari gelombang pembawa sementara amplitudonya tetap. metodelogi pemodulasian berbasis frekuensi ini sering disebut dengan frequency shift keying (FSK). Metode pemodulasian fase ini secara mendasar memang berbada dengan metode dua metode pemodulasian yang terdahulu. Lingkungan dari gelombang sinus memang memungkinkan untuk menjaga fase sebagai harga yang konstan. Tetapi fase dapat digunakan uutk merepresentasikan sinyal, yaitu dengan membuat pergeseran yang cepat dalam fase sebuah sinyal atau dengan menukar dengan cepat antara dua sinyal dari dua fase yang berbeda. Peergeseran yang mendadak dalam fase sinyal dapat dideteksi dan diterjemahkan sebagai data. Metode pengkodean data ini disebut phase shift modulation atau phase shift keying (PSK). Multilevel coding adalah sebuah tehnik untuk menanamkan bit-bit kedalam sebuah karakter gelombang tunggal, seperti frekuensi atau amplitudo . Sekumpulan bit diperlakukan sebagai suatu unit tunggal guan pengkodean sinyal. Sebagai contoh dua bit dapat di kombinasikan sebagai satu tingkat amplitudo jika sebelumnya sudah ada empat tingkat gelombang yang telah termodulasi. 4. Sinyal Analog Sebuah sinyal analog menggunakan sebuah gelombang penuh unut mengkodekan nilai data yang terus berkelanjutan. Ukuran nilai dari satu karakter gelombang adalah ekivalen dengan sebuah nilai data atau dapat dikonversikan pada sebuah nilai data dengan fungsi matematis yang sederhana. Sebagai contoh, asumsikan bahwa data yang akan
dikodekan kedalam bentuk sinyal analog menggunakan frekuensi suara. Nilai numeric 100 dapat dikodekan dengan mengeset nialai 100 Hz. Angka 9999,9 dapat dikodekan dengan mengeset frekuensi sampai dengan 9999,9 Hz. Selama nilai data masih dalam range frekuensi maka nilai data tersebut dapat dikodekan dan dideteksi menggunakan sinyal. Sinyal analog pada dasarnya adalah berkelanjutan di alam. Mereka mewakili nilai data dalam range atau value. Secara teoritis, nilai yang dapat dikodekan adalah tak berhingga. Contoh, berada dalam range voltase (0-10 V), tetap saja terdapat beberapa voltase yang tidak dapat digunakan yaitu 4,1 V. Jumlah perbedaan voltase yang berada dalam range dibatasi oleh kemampuan pengirim untuk menghasilkan voltase tersebut, mekanisme transport, dan penerima untuk membedakan sinyal tersebut. 5. Sinyal Digital Sinyal digital dapat mengandung satu angka tertentu dari nilai yang mungkin. Istilah yang lebih tepat adalah sinyal diskrit, diamana diskrit berarti angka yang dapat dihitung dari semua nilai yang mungkin. Dari segi banyaknya nilai bit yang diwakilkan, maka pengkodean sinyal dapat dibedakan menjadi binary signal, trinary signal, dan seterusnya. Sinyal digital dapat juga dihasilkan dari gelombang kotak sebagai gelombang pembawanya. Gelombang kotak memilki pergeseran amplitudo yang tidak begitu jelas diantara kedua nilai gelombang yang berlainan. Gelombang kotak dapat dihasikan melalui pertukaran dengan cepat atau pemulsaan, sebuah sumber energi elektrik atau optic . Transmisi data biner melalui gelombang kotak biasanya disebut pulse code modulation (PCM) atau on-off keying (OOK). Pengiriman dengan gelombang kotak merupakan metode favorit untuk mengirimkan data dalam jarak pendek, contoh, system bus komputer. Tetapi gelombang pendek kurang handal untuk pengiriman jarak jauh, seperti engiriman yang menempuh jarak lebih dari satu kilometer. Hilangnya energi, gangguan elektromagnetik, dan noise yang dihasilkan dalam kabel bersatu mengalahkan ketajaman pengiriman dengan menggunakan metode gelombang kotak. Pulsanya juga cendrung untuk menyebar ketika bertemu dengan medium transmisi. Tanpa perubahan tingka voltase, penerima tidak dapat menterjemahkan kode secara baik. Gelombang optis kotak memiliki permasalahan yang sama, walau tidak seburuk yang pertama. Data data ditranmisikan melelui jarak yang cukup jauh (beberapa uluh kilometer) dengan menggunakan serat optic yang bagus. Karakteristik gelombang seperti frekuensi dan amplitudo tidaklah dapat dihitung dengan mudah. Contoh, voltase listrik dapat mencapai 0; 0,1; 0,001; 5; 10; 100; dan banyak nilai lain. Untuk mengirim sinyal digital dengan voltase listrik, pengirim dan penerima memilih dua nilai yang berbeda, seperti 0 an 5, untuk merepresentasikan dua nilai bit yang berbeda. Tetapi voltase yang sampai ke penerima tidaklah selalu 0 atau 5. lalu bagaimana sang penerima menterjemahkan nilai 0 dan 1 sedang kirimannya sulit untuk dipastikan, contoh 3,2 dapat saja diinterpretasikan sebagai 0, 1, atau tidak? Skema pengiriman sinyal digital mendefinisikan range nilai karakter gelombang untuk mewakili tiap nilai bit. Nilai berapapun yang berada di range bawah mewakili bit 0, da nilai berapapun yang berada di range atas mewakili bit 1. garis yang membagi kedua range disebut threshold. Pengirim mengodekan nilai bit dengan mengirimkan voltase khusus, seperti 0 volt untuk bit 0, dan 10 volt untuk bit 1. Penerima
menterjemahkan voltase itu dengan membandingkannya dengan threshold, kemudian voltase itu diasumsikan memiliki nilai bit tertentu. Jika berada dibawah niali threshold maka diasumsikan memiliki nilai bit 0. 6. Kapasitas sinyal dan Error Dua perbedaan penting antara sinyal analog dan sinyal digital adalah kapasitas pesan yang dapat dibawa dan tingkat kesalahan yang dapat dibuat. Sinyal analog dapat memawa lebih banya pesan daripada sinyal digital dalam kurun waktu tertentu. Tingginya kapasitas data yang dapat dibawa disebabkan banyaknya pesan yang dapat dikodekan selama kurun waktu tertentu. Sebagai contoh, asumsikan bahwa penggunaan metode sinyal analog menggunakan voltase listrik dengan durasi sinyal satu detik. Asumsi selanjutnya range voltase yang dapat ditransmisikan di kabel adalah 0 sampai dengan 127 volt, dengan begitu penerima dan pengirim dapat membedakan perbedaan 1 volt. Dengan asumsi seperti ini maka dapat ditaksir, ada 128 sinyal yang berbeda yang dapat ditransmisikan dalam satu detik. Angka ini bisa saja jauh lebih besar, dengan pendekatan teori tak hingga, jika penerima dan pengirim mampu untuk untuk membedakan voltase yang kecil. Sekarang kita anggap bahwa, sinyal listrik biner menggunakan 64 volt sebagai threshold. Selama transmisi tunggal jumlah nilai data yang mungkin untuk dikirim hanyalah dua (yaitu 0 dan 1). Dalam contoh ini, kapasitas pembawa pesan dari sinyal analog mencapai 64 kali leih besar dibandingkan sinyal biner: yaitu 128 nilai yang mungkin. Untuk mentransmisikan nilai yang lebih besar daripada 1 dengan sinyal biner, pengirim dan penerima menggabungkan kedua sinyal tersebut untuk membentuk sebuah nilai data yang tunggal. Sebagai contoh, pengirm dapat mengirimkan 7 sinyal biner yang berbeda secara berurutan, dan penerima dapat menggabungkan nilai-nilai tersebut untuk membentuk satu nilai nilai numerik. Dengan menggabungkan ketujuh nilai biner yang berurutan maka didapatkan kemungkinan untuk mengirimkan 128 pesan yang berbeda (27=128). Tetapi sinyal analog dapat berkomunkasi dngan masing-masing dari ke-128 sinyal yang berbeda tersebut. Walau memiliki kapasitas pembawaan pesan yang lebih besar daripada sinyal digital, tetapi sinyal analog memiliki tingkat kecenderungan kesalahan yang lebih besar daripada sinyal digital. Jika mekanisme pengkodean, pentransmisian, dan pengkodean sinyal analog listrik sempurna, maka ini bukan suatu permasalahan. Tetapi kesalahan selalu mungkin terjadi. Hardware dan sinyal listrik adalah sumber dari segala noise dan gangguan karena efek ganggu dari listrik dan magnet. Noise yang didengar oeh pendengar radio ketika terjadi hujan berhalilintar adalah salah satu contoh dari gangguan. Voltase, ampere, dan karakter gelombang listrik lain mudah sekali rusak akibat gangguan-gangguan tersebut. Studi Kasus Bayangkankah sebuah skenario berikut, asumsikan bahwa komputer bank anda berkomunikasi dengan ATM menggunakan sinyal listrik analog. Anda sedang dalam proses mengambil uang sebanyak Rp. 1juta. Nilai Rp. 100 ribu dikirimkan dari mesin ATM ke kompter bank anda dengan sinyal 100 milivolt. Komputer akan mengecek saldo
anda dan memutuskan apakah anda memiliki uang yang cukup untuk melakukan penarikan, lalu komputer tersebut akan mengirimkan sinyal 100 milivolt kembali ke mesin ATM tadi guna melakukan konfirmasi. Selama transmisi sinyal tadi, entah dari mana asalnya (tentu saja dari langit) sebuah kilat, gledek, halilintar atau apalah namanya, menyambar-menggelegar, menginduksi kabel yang membawa sinyal tadi dengan, sengatan listrik 2 volt (2.000 milivolt). Ketika sinyal mencapai mesin ATM, yang terjadi adalah mesin tersebut malah mengeluarkan uang sebanyak Rp. 2 juta. Tingkat gangguan dan noise pada sinyal analog tidak akan pernah dapat dihilangkan secara tuntas. Perangkat komputer telah terlindungi dengan baik dari noise dan gangguan dari luar, tetapi perangkat komunikasi eksternal akan sulit untuk melindunginya dengan baik. Selain itu, akan muncul error akibat dari tahanan yang timbul dar kabel atau medan magnet yang ditimbulkan oleh alat listrik seperti transformator atau kipas angin. Sebuah sinyal digital tidak memiliki tingkat gangguan dan noise separah yang terjadi pada sinyal analog. Bayangkan jika kasus yang tadi kita cermati bersama, menggunakan pengkodean digital. Jika kita menggunakan threshold 2,5 volt, dan 0 volt untuk merepresentasikan bit 0, dan 5 volt untuk bit 1, maka sengatan yang kurang dari 2,5 volt akan dapat di maafkan dalam penterjemahan data.jika nilai bit 0 yang sedang dikirimkan oleh sinyal maka mesin ATM tersebut akan tetap menganggap sinyal tersebut membawa nilai bit 0, karena masih berada dibawah threshold. Sama hal jika sinyal yang dikirimkan adalah bit 5, jika menerima sengatan sebanyak 2 volt maka akan mejadi 7 volt, dan tetap berada di atas threshold, dengan kata lain tetap dianggap mamiliki nialai bit 5. Tahanan dalam kabel atau disebabkan oleh hal lain, yang dapat menurunkan voltase tidak akan menjadi masalah, selama voltasenya tida anjlok melebihi 2,5 volt. 7. Media Transmisi Jalur komunikasi yang membawa sinyal disebut medium transmisi. Kabel tembaga dan serat optik adalah dua tipe medium transmisi. Atmosfir dan udara dapat juga bertidak sebaga medium transmisi untuk transmisi radio dan gelombang mikro. Message atau pesan harus dapat dikodekan dalam sinyal dan dapat dilakukan atau di sisipkan dalam medium transmisi. Dalam kabel tembaga sinyal adalah arus elektron. Pada serat optik, sinyal adalah pulsa cahaya. Gelombang mikro dan transmisi satelit adlah broadcast sebagaimana radiasi frekuensi radio melalui udara. Communication channel (selanjutnya disebut chanel komunikasi), terdiri dari alat pengirim, alat penerima, dan medium transmisi yang menghubungkan mereka. Jika dilihat dari sudut pandang yang tidak terlalu fisik, protokol komunikasi juga digunakan dalam chanel. Sebagin besar dari chanel adlah konstruksi yang rumit. Chanel yang kompleks memiliki banyak segmen media yang menggunakan tipe sinyal dan protokol komunikasi yang berbeda. Bayangkanlah sebuah koneksi modem analog dari sebuah komputer dirumah ke sebuah ISP (Internet Sevice Provider). Sinyal listrik digital merambat melewati sistem bus ke modem nternal. Modem tersebut menterjemahkan sinyal digital ke sinyal analog dari banwidth yang terbatas, yang nantinya akan merambat melalui kabel twisted-pair ke telepon rumah. Dari sanalah sinyal tersebut akan merambat melalui kabel yang lebih tebal ke pul telepon yang paling dekat, dan menuju ke gardu pusat pengatur telepon. Di gardu tersebut sinyal-sinyal tadi dirybah menjadi sinyal-sinyal digital dan dikirimkan ke
kabel serat optik meuju ISP. Pesan yang dikirimkan melalui ISP ke komputer rumah merambat melalui jalur yang sama. Physical layer yang berfungsi untuk membawa aliran bit-bit mentah dari satu mesin ke mesin yang lainnya. Bermacam-macam media fisik dapat digunakan untuk keperluan transmisi. Setiap media memiliki karakteristik tertentu, dalam lebar pita, delay, biaya,, dan kemudian instalasi serta pemeliharaannya. Secara garis besarnya, media dapat digolongkan sebagai media dengan selubung (guided media), misalnya kawat tembaga dan serat optik, da media tanpa selubung (unguided media), seperti radio dan laser. Tingkat kehandalan, efesiensi dan biaya juga bergantung pada metod pengiriman sinyal dan protokol komunikasi yang digunakan. Kombinasi medium transmisi, metode pengiriman sinyal, penggunaan protokol yang berbeda akan mampu untuk menghemat biaya, untuk penghubungan tipe omnikasi yang berbeda. Kombinasi tersebut akan memudahkan komunikasi antara modem dan ISP, atau antara pengirim dan penerima. 8. Kecepatan dan Kapasitas Batas kecepatan transmisi dasar semua medium adalah kecepatan gelombang merambat pada sebuah medium. Kecepatan sinyal lstrik merambat melalui kabel dengan kecepata mendekati kecepatan suara. Sinyal optik ditransmisikan melalui serat dan frekuensi radio ditransmisikan melalui atmosfir atau udara juga merambat hampir mendekati kecepatan cahaya. Media yang biasa digunakan untuk mentransmisikan data memiliki keceptan aliran data yang hampir sama. Yang beragam adlah panjang dari media tersebut, jalan yang menghubungkan berbagai media, dan kecepatan dimana sinyal dapat dikodekan dan dapat dikenali oleh penerima. Hal tadi adalah faktor-faktor yang membedakan antar medium. Kecepatan dan kapasitas adalah saling mempengaruhi. Yaitu, semakin cepat chanel komunikasi maka akan semankin besar kapasitas transmisi per unit waktu dibandingkan chanel yang lebih lambat. Kapasitas bukanlah fungsi yang hanya mengandung kecepata transmisi. Kapasitast juga juga dipengaruhi oleh efesiensi relatif yang dimiliki setiap chanel yang dugunakan. Protokol komunikasi yang berbeda dan metode yang berbeda untuk membawa banyak sinyal menggantikan kapasitas transmisi. Kecepatan dan kapasitas transmisi data merupakan chanel yang sama-sama dapat digambarkan dengan kecepatan transfer data. Keepatan transfer data mentah merupakan jumlah maksimum bit atau byte tiap detik yang dapat dibawa sebuah chanel. Keepatan transfer data mentah tidak bergantung pada protokol komunikasi yang digunakan dan mengasumsikan bahwa transmisi tidak akan mengalami error . Kecepata transfer data efektif merupakan kapasitas transmisi yang mungkin didapat dengan menggunakan satu protokol komunikasi. Harganya selalu kurang ari kecepatan ransfer dat mentah, karena tidak ada medium yang bebas dari error , dan sebagian besar protokol komunikasi menggunakan sebagian kapasitas chanel untuk melakukan hal-hal selain mentransmisikan data mentah. Contohnya termasuk mengirimkan command message dan mentransmisikan data ulang ketika terjadi error .
9. Frekuensi dan Bandwidth Frekuensi pembawa gelombang merupakan dasar pengukuran dari kapasitas. Frekuensi gelombang pembawa membatasi kapasitas pembawaan data karena perubahan amplitudo, frekuensi, atau fase haruslah konstan, minimal untuk satu siklus penuh sebuah gelombang. Jika sebuah bit dikodekan dalam tiap siklus gelombang, maka kecepatan transfer data mentah adalah ekivalen dengan frekuensi gelombang pembawa. Jika banyak bit dikodekan dalam tiap siklus gelombang dengan menggunakan multilvel coding, maka kecepatan transfer data mentah merupakan multiple integer dari gelombang frekuensi pembawa. Frekuensi dalam range infra merah dan cahaya visible, sering digunakan dalam komunikasi serat optik. Sinyal yang dibawa dalam dalam gelombang, secara umum berada di frekuensi 1 GHz. Serat optik memiliki potensial kapasitas transmisi data yang lebih tinggi karena cahaya adalah gelombang pembawa yang memiliki frekuensi lebih tinggi. Tapi kata ‘potensial’ harus tetap di perhatikann. Kecepatan transmisi bit yang dimiliki frekuensi geombang pembawa membutuhkan alat pengkode dan penterjemah kodeyang dapat beroperasi pada gelombang pembawa. Ini belum bisa dilakukan oleh teknologi terbaru bidang konversi listrik-optik. Perbedaan antara frekuensi maksimum dengan frekuensi minimum dari sebuah sinyal disebut bandwidth. Perbedaan antara frekuensi minimum dan maksimum yang dapat diakomodasi oleh medium transmisi disebut minimum bandwidth. Frekuensi maksimum dan bandwidth membatasi kapasitas dari sebuah chanel komunikasi. Sebagai contoh, bayngkan range frekuensi sebuah chanel analog telepon voice-grade, yaitu antara 300 Hz-3400 Hz. Bandwidth dari sebuah chanel adalah perbedaan antar frekuensi yang dapat dibawa (3400-300 = 3100 Hz). Pada kasus lain, fekuensi manusia ketika berbicara adalah sekitar 200 Hz sampai 500Hz, maka bandwidthnya adalah 4800 Hz; range frekuensi telinga manusia kira-kira 20 Hz sampai 20000 Hz, maka bandwidthnya adalah 19980 Hz. Chanel telepon hanya dapat mentransmisikan sebagai mana frekuensi manusia berbicara, karena chanel tersebut tidak dapat mentransmisikan frekuensi yang lebih besar atau yang lebih kecil. Teknologi modulator-demodulator (modem) mengirimkan sinyal digital melalui chanel telepon voice-grade dengan mengkodekan mereka dalam sebuah gelombang pembawa analog. Pada awalnya teknologi modulasi menggunakan empat frekuensi terpisah untuk membawa nilai bit. Yang terendah dari keempat frekuensi tadi mempengaruhi penentuan batas atas dari kecepatan transmisi data. Dengan mengasusmsikan tiap bit ditransisikan pada tiap siklus sinyal, maka kecepatan transmisi maksimum adalah 1070 bit per sekon. Modem standar masa kini telah mampu melebihi kapasitas teoritis, tetapi meraka harus mengadopsi beberapa skema yang lebih kompleks untuk melakukannya, termasuk yang berikut u ini: kompresi data yang berbasis hardware, multilevel coding hingga mencapai 32 bit dalam satu gelombang pembawa, gabungan antara modulasi ampitudo dan modulasi fase. Kecepatan transmisi data dari modem terakhir adalah 56.000 bps, tetapi bandwidth 3100 Hzdari chanel voice-grade telepon merupakan penghalang serius bagi kecepatan transmisi data. Sinyal digital yang ditransmisikan melalui kabel telepon biasa dapat mencapai kecepatan transmisi hingga 100 Mbps, ini berlawanan dengan pernyataan sebelumnya
tentang kapasitas relative kapasitas sinyal analog dan digital.pertentangan ini muncul diakibatkan oleh standar penyinalan telepon analog yang tidak mengguanakan seluruh bandwidth dapat dipakai dalam sebuah sirkuit telepon modern. Pengkabelan telepon modern, dapat mentransmisikan frekuensi yang lebih besar dari, 3400 Hz, tapi peralatan switching telepon analog yang lebih tua sebenarnya dirancang untuk penggunaan frekuensi antara 300-3400 Hz. Perlatan macam ini sedang atau telah diganti dengan modem digital yang modern yng mampu menkonversi sinyal suara elektris kedlam bentuk digital. Bandwidth diatas 3400 Hz dapat digunakan untuk entransmisikan sinyal digital selama sinyal suara analog dibawah 3400 Hz telah difilter. Digital subscriber line (DSL) menggunakan metode ini untuk mentransmisikan sinyal suara analog dan sinyal data digital pada jalur telepon yang sama. 10. Rasio Signal-to-Noise Dalam sebuah chanel komunikasi, noise berarti komponen sinyal yang tidak diinginkan dari sebuah sinyal data asli, yang mana dapat disalah artikan sebagai data. Noise sering kita dengar, terjadi pada peralatan-peralatan rumah tangga. Nyalakanlah sebuah radio AM, maka anda akan mendengar suara gemerisik yang tergabung dengan noise frekuensi radio. Noise juga dihasilkan oleh peralatan stereo dirumah. Sekumpulan amplifier atau input receiver atau device yang tidak dinyalakan, seperti tape atau CDplayer, jika kita nyalakan dengan suara yang keras maka akan timbul noise yang tergabung dalam noise dalam sinyal transmisi dan dalam srkuit amplifikasi. Suara selain gemerisik direpresentasikan dari luar atau dihasilakan oleh pengkabelan. Noise dapat ditemui pada tembaga, alumunium dan tipe-tipe kabel lainnya, yang mamiliki EMI (electromagnetic interference) EMI dapat dihasilkan oleh banyak sumber, termasuk motor elektris, peralatan radio dan jalur komunikasi atau transmisi tenega yang berada disekitar anda. Di areal tersebut pasti dipenuhi dengan kabel, permasalahan EMI tergabungkan karena setiap kabel menghasilkan dan menerima EMI. Atenuasi adalah berkurangnya kekuatan amplitudo dari sinyal yang disebabkan oleh interaksi antara energi sinal dan media transmisi. Atenuasi muncul dengan kombinasi seluruh sinyal dan medium transmisi, walaupun kombinasi yang berbeda akan mengalamai kombinasi yang berbeda pula. Tahanan listrik adalah permasalahan utama yang menyebabkan atenuasi dengan sinyal istrik dan media transmisi. Sinyal optic dan sinyal radio, keduanya mengalami atenuasi yang cukup besar ketika ditransmisikan melalui atmosfer. Sinyal optic mengalami atenuasi yang rendah ketika ditransmisikan melalui kabel serat optic. Atenuasi sebanding dengan panjang dari medium. melipat gandakan panjang meduium maka akan melipatgandakan juga total atenuasi yang terjadi. Sumber error lain dalam komunikasi adalah distorsi, yaitu perubahan sinyal data asli yang diakibatkan oleh interaksi dengan chanel komuikasi. Walaupun telah memakai peralatan tambahan, seperti amplifier, repeter dan switch, medium transmisi itu sendiri merupakan sumber utama dari distorsi, bahan peralatan–peralatan itu yang akan mungkin dapat mengahasilkan distorsi bagi sinyal. Resonansi dalam medium transmisi dapat menguatkan beberpa bagian sinyal kompleks. Atenuasi dalam berbagai medium terjadi dalam berbagai bentuk frekuensi sinyal, sinyal kompleks distorsi dengan berbagai komponen frekuensi. Untuk menterjemahkan data yang dikodekan dengan benar, sebuah alat penerima membedakana antara bit yang dikodekan dengan noise dan distorsi. Membedakan sinyal
yang sesungguhnya dengan noise menjadi semakin sulit dengan bertambahnya kecepatan transmisi. Batas kecepatan efektif dari sebuah chanel ditentukan oleh kekuatan sinyal pembawa pesan yang berhubungan dengan kekuaan noise dalam sebuah chanel. Hubingan ini dinotasikan dengan signal-to-noise (S/N) ratio dari sebuha chanel. Rasio S/N diukur pada peneriaan akhir sebuah chanel, yang biasanya berada dalam satu unit tenaga sinyal atau biasa disebut decibels (dB). Sebagai contoh, coba dengarkanlah sebuah pidato. Tingkat kesulitan memahami pembicaraan tersebut amat bergantung pada kecepatan penyampaian pidato tersebut, dan juga bergantung dengan volume yang berhubungan dengan background noise. Penerimaan yang akurat dari sebuah pembicaraan dipengaruh oleh sumber noise yang lain, seperti orang lain yang berbicara, suara kipas pendingin, atau adanya proyek konstruksi yang sedang berjalan didaerah sekitar. Pembicara dapat mengkompensasikan noise yang terjadi dengan meniggikan suara, dengan ini akan meningkatkan rasio S/N. penerimaan yang akurat juga dapat disebabkan jika pembicara terlalu cepat, karena pendengar memiliki waktu yang terlalu kecil untuk menterjemahkan satu kata atau potongan dari pembicaraan, sebelum kata-kata selanjutnya diterima. Rasio S/N berbanding terbalik dengan efek atenuasi dan distorsi dari sebuah sinyal. Setiap bit yang ditransmisikan dalam sebuah periode waktu selama sinyal itu mewakili 0 dan 1 yang ada dalam chanel. Sejalan dengan menigkatnya transmisi, durasi setiap bit dalam sinyal, yang dikenal sebagai waktu bit, akan menurun. Jika alat penghasil sinyal dapat menghasilkan sebuah sinal yang ampltudo penuh secara serta-merta, maka ini bukanlah masalah lagi. Tetapi tidak ada alat didunia ini, termasuk suara manusia, yang mampu untuk mnecapai amplitudo penuh dari 0 secara serta-merta. Waktu bit pendek waktu bit yang pendek tidak memberikan waktu yang cukup bagi alat untuk menghasilkan tenaga penuh sebelum bit yang berikutnya ditransmisikan. Rasio S/N menurun disebabkan amplitudo menurunnya setiap sinyal individual. Dan akhirnya, batasnya tercapai dimana sinyal tidak lebih kuat daripada noise. Dititik inilah raio S/N berharga nol. Semakin tinggi kecepatan transmisi maka akan semakin tinggi pula tingkat error .Error tramsmisi mewakili harga esempatamn yang terbuang untuk menyampaikan pesan, dan ini akan menurunkan kecepatan transfer data. Masalah selanjutnya adalah tingkat noise yang tidak stabil. Dalam sinyal eletronik, noise muncul dalam waktu yang amat singkat namun kontinyu, sebagai contoh ketika munculnya petir, atau ketika kita mnyalakan motor listrik. Sebagaimana dibahas dibab ini, bahwa penerima dapat meminta transmisi ulang terdeteksi adanya error. Jika noise muncul tidak secara berkelanjutan, maka transmisi ulang tidak akan mempengaruhi kecepatan transfer data secara signifikan.
11. Pengkabelan Optikal dan Elektris Sinyal listrik biasanya ditransmisikan melalui kabel tembaga. Tembaga digunakan karena harganya yang murah, konduktivitas yang tinggi, dan mudah dibentuk menjadi kabel. Pengkabelan tambaga bervariasi, baik dari diameternya, pembungkusannya, kemurnian dan kaonsistensinya, dan juga jumlah dan konfigurasi konduktor, setiap kabelnya. Dua bentuk kabel tembaga yang paling sering digunakan adalah kabel coaxial dan kabel twisted pair. Kabel twisted pair merupakan kabel yang paling sering digunakan untuk komunikasi data dipengkabelan telepon dan LAN. Kabel tersebut mamiliki dua abel tembaga yang saling bersilangan. Kabel tersebut biasanya selubungi oleh material isolator alias penghantar listrik yang buruk, seperti plastic. Keuntungan utama dari kabel ini adalah biaya yang murah dan emudahan dalam pempesangannya. Dan kerugian utamanya adalah tingkat noise yang tnggi dan kapasitas transmisi yang rendah karena bandwidth yang tidak lebar, biasanya kurang dari 250 MHz, serta bataas voltase aplitudo yang rendah. Asosiasi industri elektronik dan asosiasi industri telekomunikasi telah mendefinisikan kabel twisted pair dan konektornya. Standar pengkabelan jaringan yang paling banyak digunakan adalah disebut category 5. Category 5 memiliki empat twisted pair dan dapat mentransmisikan samapai dengan 1 Gbps (250 Mbps setiap ppesangan kabelnya). Keempat pasang kabel tersebut dibungkus dalam bundle yang disebut thin cable, standarisasi modular jack RJ-45 mirip dengan jack konektor kabel telepon tetapi digunakan pada kedua ujungnya. Kabel coaxial memiliki satu konduktor tembaga yang diselubungi oleh isolator plastic yang tebal, pembungkus metalik dan pembungkus plastic yang kuat. Kabel tersebut memilki bandwidth yang relative tinggi yaitu mencapai 500 MHz. dan memiliki kapasitas transmisi data yang cukup tinggi. Kabel coaxial biasanya digunakan untuk kabel televisi, karena memiliki ketahanan yang cukup tinggi terhadap EMI dan kemampuannya membawa banayak chanel dari sinyal video analog. Kerugian utamanya adalah lebih mahal dan lebih sulit dalam pempesangan dibandingkan dengan menggunakan kabel twisted pair. Konektor kabel koaksial dapat dengan mudah dippesang semudah mempesang konektoe RJ-45. Kabel koaksial juga sulit untuk diatur rute pengkabelannya karena kaku, jika dibandingkan dengan kabel category 5. kabel coaxial semakin jarang dugunakan dalam pengkabelan komter jaringan, karena semakin baiknya kualitas kabel twisted pair dan semakin murahnya biaya pempesangan baik kabel twisted pair dan kabel serat optic . Kabel serat optic memiliki satu atau lebih garis filament konduksi-cahaya yang terbuat dari plastic atau gelas. Pembungkus elektrik tidak diperlukan karena cahaya tidak menghasilkan dan tidak terpengaruh oleh EMI. Pembungkus plastic yang kuat menyelubungi serat optic guna menghindari kerusakan fisik. Kabel serat optic yang lebih dahulu muncul disebut kabel multimode, serat gelasnya dibungkus oleh pembungkus reflektif yang disebut cladding, yang berperan sebagai cermin yang memantulkan gelombang cahaya supaya kembali ke pusat serat. Kabel multimode membagi gelombang cahaya menjadi banyak sinyal, masing-masing merambat mealui jalur yang berbeda dialam kabel. Kabel optic modern menggunakana inti serat dengan kepadatan yang berbeda sehingga pusatnya berisis gelombang cahaya. Kecepatan
transmisi maksimum dibatasi karena pulsa cahaya berpencar ketika mereka merambat di kabel. Kualitas kabel optic yang paling baik dimiliki oleh kabel singlemode. Serat intinya sangat sempit dan dibuat agar cahaya merambat tepat ditengah alur kabel. Kabel singlemode dapat mentransmisikan data jauh lebih cepat dibandingkan dengan kabel multimode, tetapi kabel singlemode juga jauh lebih mahal. Kabel singlemode dapat mentransmisikan data samapai dengan 10 Gbps, dan kecepatan yang lebih tinggi bisa didapat dengan alat pengkodean yang lebih baik. Kekurangan utama dari kabel serat optic adalah biayanya yang sangat tinggi. Kabel optic dapat menjadi jauh lebih mahal dibandingkan dengan category 5.sampai dengan hari ini kabel optic adalah kabel dengan biaya pempesangan yang paling mahal dibandingkan dengan kabel-kabel lainnya, karena kurang adanya standarisasi konektor pengkabelan dan ahli yang menguasai tehnik pengkabelan dan koneksinya. Standarisasi konektor sedang dikembangkan dan insatalasinya akan memiliki biaya yang hampir sama dengan kabel twisted pair. Tidak ada kabel yang dapat membawa sinyal sampai dengan puluhan kilometer dengan kecepatan yang tinggi, dengan tingkat kesalahan yang rendah. Pentransmisian data jarak jauh membutuhkan berbagai alat seperti amplifier dan repeater untuk meningkatkan kekuatan sinyal dan mengurangi noise dan distorsi yang tidak diinginkan. Sebuah amplifier meningkatkan kekuatan amplitudo sebuah sinyal. Sebuah amplifier dapat memperkuat range sinyal elektris dengan memperkuat tenaga sinyal untuk mengatasi atenuasi. Tetapi panjang efektif kemampan kabel dalam mentransmisikan data belum dapat ditambah, ini disebabkan oleh dua faktor. Yang pertama yaitu noise dan interferensi yang timbul selama transmisi. Sebuah amplifier akan memperkuat sinyal sebagaimana yang diterima, jika ada banyak noise dan interferensi, maka noie dan interferensi itu akan juga diperkuat. Sebagai tambahan amplifier juga tidaklah sempurna, noise dan distorsi juga timbul selama proses amplifikasi. Sinyal yang di amplifikasi akan memiliki noise yang berasal dari segment data yang diterima aupun dari proses ampifikasi itu sendiri. Repeater dapat menghasilkan fungsi yang sama dengan amplifier, tetapi melakukan dengan prinsip mekanisme yang berbeda. Repeater dapat digunakan bersama dengan kabel elektrik dan kabel optic guna membawa sinyal analog atau sinyal digital. Bukan hanya memerkuat sinyal yang terima, repeater juga menginterpretasikan psan yang diterima dan mengirimkannya kembali. Repeater tidak mentransmisikan noise dan distorsi yang diterima. Jika noise muncul pada alat pentransmisian yang terakhir, maka tidak akan terjadi miinterpretasi, dan pesan akan di transmisikan ulang seperti aslinya. Repeater dibutuhkan setiap 2-5 Km pada kabel coaxial, dan 40-50 Km pada kabel sera optic singlemode.
12. Transmisi Data Nirkabel Transmisi data nirkabel menggunakan gelombang radio pendek atau menggunakan gelombang infra merah, yang kemudian akan ditransmisikan melalui atmosfer atau udara. Spectrum radio gelombang pendek mencakup frekuensi yang biasanya digunakan oleh radio FM, siaran televisi UHF atau VHF, telepon selular, transmisi gelombang mikro berbasis tanah, dan transmisi gelombang pendek dengan relay satelit. Transmisi dengan infra merah membutuhkan pita frekuensi yang lebih tinggi, yang membawa lebih banyak data namun mudah terganggu oleh interferensi di atmosfer, dan membatasi jangkauan transmisi sampai dengan beberapa ratus meter. Kelebihan utama dari tansmisi data nirkabel (tanpa kabel) adalah bandwidth-nya yang relative tinggi dan kita tidak perlu pusing dengan topologi pengkabelan. Keuntungan lain yang bisa didapat yaitu, ketika ada transmisi broadcast maka banyak pengirim dapat mengirimkan broadcast dan banyak penerima dapat mengirim broadcast seketika itu juga. Kelemahan yang paling mencolok adalah kepekaanya terhadap interferensi, alat pentransmisi dan alat penerima yang cukup mahal, dan butuh banyak radio frekuensi yang tidak terpakai. Frekuensi transmisi nirkabel diatur dengan ketat, dan peraturannya bervariasi di seluruh dunia. Amerika Serikat, Eropa, dan Jepang memiliki aturannya sendiri-sendiri. Peraturan yang berbeda bergantung pada level energi transmisi yang digunakan. Pada umumnya, transmisi energi rendah tidak membutuhkan lisensi, tapi peralatan transmisi harus memiliki sertifikasi yang sesuai dengan peraturan. Teknolgi nirkabel yang terbaru menggunakan peraturan pita frekuensi radio (RF) tanpa lisensi. Selama masih dalam jangkauan gelombang mikro, transmisi energi tinggi membutuhka transmiter berlisensi, dan buth lisensi untuk memakai pita frekuensi tertentu. Biaya lisensinya amat tinggi, karena bandwidth yang tersedia merupakan komoditas yang terbatas. Jaringan nirkabel jarak jauh jarang diimplementasikan oeh seorang pemakai atau sebuah organisasi, karena biaya pengadaan perlatan transmisi dan biaya lisensi yang mahal. Sebagai alternative, perusahaan-perusahaan membeli dan memelihara lisensi dan infrastruktur yang dibutuhkan. Para pengguna membeli kapasitas yang dibutuhkan dari perusahaan-perusahaan ini, dan membayar pemakaian tiap penggunaan atau berdasarkan bandwidth per interval waktu. 13. Simplex, Half-Duplex, Full-Duplex Pengorganisasian dan konfigurasi chanel komunikasi berhubungan erat degan biaya dan efesiensi. Permasalahan pengorganisasi dan konfigurasi tersebut termasuk jumlah kabel transmisi atau bandwidth yang diperuntukan pada masing-masing kanal, penugpesan tiap kabel atau frekuensi yang membawa sinyal-sinyal tersebut, pembagiannya, atau kanal pada para pengirim dan penerima. Sebuah kanal komunikasi membutuhkan dua jalur: yang pertama adalah jalur sinyal, yang membawa data, dan jalur pulang, yang melengkapi sebuah sirkuit listrik antara alat penerima dan pengirim. Transmisi optic membutuhkan hanya satu serat optic per kanal, karena transmisi optic tidak membutuhkan sirkuit yang tertutup. Pada beberapa model transmisi, mungkin perlu untuk menyediakan lebih dari satu alur komunikasi antara pengirim dan penerima. Jalur transmisi listrik multiple dapat digunakan oleh satu jalur balik untuk melengkapi satu sirkuit listrk penuh.
Sebuah jalur komunikasi tunggal dapat mentransmisikan pesan dengan menggunakan mode simplex atau mode duplex. Dalam mode simplex, pesan mengalir hanya pada satu arah saja. Ini berguna ketika digunakan pada suatu kondisi yang membutuhkan aliran data yang searah, dan kemungkinan terjadinya kesalahan transmisi sangat kecil dan tidak relevan. Tetapi ketika banyak error yang terjadi pada suatu transmisi, atau dibutuhkan suatu koreksi error, maka mode simplex ini tidaklah cocok. Jika penerima mendeteksi adanya kesalahan transmisi, tidak mungkin untuk mengabari pengirim untuk meminta transmisi ulang. Biasanya mode simplex digunakan untuk mengirimkan update file atau pesan status sebuah system dari host ke alat penyimpanan terdistribusi dalam suatu jaringan. Dalam beberapa kasus, pesan yang sama dikirimkan kesemua alat pada sebuah jaringan secara bersamaan, ini biasanya disebut mode broadcast. Mode half-duplex menggunakan kanal tunggal yang terbagi. Setiap node (simpul) bergantian menggunakan kanal transmisi untuk mengirimkan dan menerima pesan. Simpul-simpul tersebut harus sepakat simpul mana yang melakukan transmisi terlebih dahulu. Setelah mengirimkan sebuah pesan, simpul yang pertama mengabari apa yang akan dilakukan dan meminta simpul yang lain untuk menahan transmisi, ini biasanya disebut sebagai line turnaround. Penerima mengenali pesan ini dan menerima peran dari pentransmisi. Ketika transmisi selesai, penerima mengirimkan pesan line turnaround dan pentransmisi awal kembali menjadi penerima. Transmisi mode half-duplex mengakomodasikan penerima untuk meminta transmisi ulang jika mendeteksi terjadinya error. Jika ASCII mengendalikan karakter yang digunakan, karakter NAK (negative acknowledge) dikirimkan jika terdeteksi adanya error, dan karakter ACK (acknowledge) digunakan jika tidak ada error yang terdeteksi. Dalam mode half-duplex, penerimaan NAK menyebabkan pengirim untuk melakukan transmisi ulang dari pesan yang baru saja dikirimkan, setalah mendapat giliran melakukan transmisi. Biaya jalur komunikasi mode simplex dan half-duplex adalah hamper sama. Tetapi kehandalan mode half-duplex dikorbankan, ketika dilihat dari kecepatan transfer data secara keseluruhan. Ketika penerima mendeteksi adanya error, penerima harus menuggu sampai pengirim mengirimkan line turnaround, sebelum dapat mengirimkan NAK. Ketika error muncul didekat permulaan dari sebuah pesan, maka waktu transmisi yang digunakan untuk mengirimkan remainder dari sebuah pesan menjadi mubazir. Juga ketika error muncul secara tiba-tiba, banyak transmisi ulang dari sebuah pesan yang sama dibutuhkan sebelum pesan dapat diterima secara benar. Kemubaziran mode half-duplex dapat dihindari dengan menggunakan dua jalur komunikasi. Organisasi dua kanal ini biasanya disebut komunikasi full-duplex. Dalam mode full-duplex, penerima dapat berkomunikasi dengan pengirim kapan saja dengan menggunakan jalur komunikasi yang kedua. Jika error terdeteksi, penerima akan segera memberitahu pengirim, yang mana si pengirim bisa menghentikan pengiriman dan melakukan pengiriman ulang. Kecepatan transmisi full-duplex, relative lebih cepat walaupun ketika kanal dalam keadaan banyak gangguan. Error dapat dikoreksi dengan baik, dengan gangguan yang minimal pada aliran pesan. Kecepatan dapat ditingkatkan dengan menggunakan jalur yang kedua.
14. Transmisi Paralel dan Serial Transmisi parallel menggunakan jalur transmisi yang terpisah untuk setiap posisi bit. Kelebaran dan jumlah baris dari setiap kanal biasanya mewakili satu byte atau satu kata ditambah return line. Komunikasi parallel memiliki biaya yang relative mahal jika dibandingkan jalur transmisi multiple. Keuntungan yang bisa diunggulkan adalah memiliki kecepatan transfer data yang lebih cepat. Jarak maksimum pengiriman data dengan menggunakan transmisi parallel adalah terbatas. Karena terdapat pebedaan kecil yang muncul diantara jalur transmisi parallel, bit-bit data dapat tiba ke penerima pada waktu yang berbeda sedikit. Perbedaan waktu kedatangan diantara bit disebut skew, hal ini menigkatkat jarak dan kecepatan transmisi. Pada jarak tertentu, biasanya kurang dari 10 meter, skew cukup signifikan untuk menyebabkan error dalam penterjemahan sinyal. Pada kanal yang cukup panjang, skew dapat dikurangi dampaknya dengan menempatkan repeater setiap beberapa meter. Tapi ini menambah pengeluaran untuk pemakaian kanal parallel. Kanal parallel dapat digunakan pada jalur komunikasi yang pendek dan membutuhkan transfer data yang cepat, seperti pada system bus atau antar PC atau dengan printer. Transmisi serial hanya menggunakan satu jalur transmisi saja, atau seppesang jalur untuk sinyal listrik. Bit ditransmisikan secara berurutan melalui satu jalur transmisi dan diterima oleh receiver dengan urutan yang sama tapi dalam kelompok yang lebih besar. Komunikasi digital pada jarak yang lebih besar dari beberapa meter biasanya menggunakan transmisi serial. Transmisi serial dapat menghindari skew dan dapat mengurangi ongkos pengkabelan. LAN, WAN dan jalur telekomunikasi jarak jauh, semuanya menggunakan transmisi serial. 15. Channel Sharing Beberapa pemakai membutuhkan kapasitas transmisi data yang tinggi yang terusmenerus. Tidak hanya seperti biasanya, kapasitas hanya dibutuhkan pada waktu yang pendek atau hanya dibutuhkan secara seporadis saja. Tehnik pembagian kanal secara efesien menggunakan kapasitas kanal yang tersedia dengan mengkombinasikan traffic dari beberapa pemakai. Sepanjang tidak semua pemakai memerlukan kapasitas yang tinggi dalam waktu yang bersamaan, tehnik pengkobinasian kanal ini dapat memenuhi level yang cukup diterima. Sebagian besar layanan telepon local berbasis pada strategi pembagian kanal komunikasi yang disebut sircuit switching. Ketika pemakai menelepon, kapasitas total dari sebuah kanal antara pemakai dan dan pusat switching telepon terdekat di alokasika secara penuh pada panggilan itu. Pemakai mendapat pasokan kapasitas transfer data secara berkelanjutan, entah itu dibutuhkan atau tidak. Kanal tersebut tidak dapat digunakan oleh pengguna lain sebelum sambungan telepon itu terputus. Time division multiplexing (TDM) menggambarkan berbagai tehnik pembagian kapasitas transfer data berdasarkan waktu dan pengalokasiannya pada banyak pemakai. Packet switching merupakan tipe TDM yang paling umum digunakan. Packet switching membagai pesan dari semua pemakai atau aplikasi kedalam bagian-bagian yang kecil yang disebut packet. Setiap packet berisi header yang mengidentifikasi pengirim, penerima, nomor urut, dan informasi lain mengenai isi dari packet itu. Packet dikirimkan ketujuan ketika kapasitas kanal dapat digunakan. Packet dapat disimpan sementara
dalam kanal buffer. Jika banyak kanal dapat digunakan, maka banyak packet dapat dikrimkan secara bersamaan. Keuntungan utama dari packet switching adalah, penyedia layanan telekomunikasi dapat menentukan bagaimana menggunakan kapasitas transfer data dan kanal secara efektif. Dalam situasi ini, penyedia layanan dapat membuat keputusan dengan cepat dan otomatis sehingga dapat mengalokasikan kapasitas yang dapat digunakan oleh pemakai secara efesien. Hasilnya adalah penurunan ongkos layanan telekomunikasi secara keseluruhan. Kerugian yang dirasakan pada penggunaan packet switching adalah sering terjadi delay dalam transmisi dan kompleksitas dalam menciptakan dan merutekan packet. Karena pemakai tidak memiliki kanal tertentu yang khusus, waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan sebuah pesan tidak dapat diprediksikan, waktunya tergantung dari banyaknya permintaan pengiriman pesan dan kanal yang tersedia. Penundaaan akan terjadi bila banyak pemakai mengirimkam pesan dalam waktu yang bersamaan dan tidak tersedia kapasitas kanal yang cukup. Pesan dapat dibagi-bagi ke bagian-bagian kecil dan ditambahkan header yang sesuai. Packet harus dikirimkan melalui jaringan ke alamat tujuan. Penerima harus dapat menterjamahkan packet-packet kedalam pesan sesuai dengan urutan awal, walaupun mereka tiba tidak berurutan. Error transmisi darus dapat diokalosasikan kedalam sebuah packet khusus, untuk meminta transmisi ulang, dengan pengiriman paket koreksi. Hardware dan system software yang menerapkan metode ini cukup sulit untuk dipahami. Walaupun kompleks, packet switching banyak digunakan untuk komunikasi internal komputer. Biaya dan kompeksitas yang merupakan kekurangan yang mampu ditutupi oleh kinerja kanal komunikasi yang dihasilkan. Sircuit switching digunakan hanya dalam keadaan dimana delay transfer data dan kapasitas transfer data yang tersedia berada dalam ukuran tertentu dan batasan yang dapat diprediksi. Metode lain untuk pembagian kanal komunikasi adalah frequency division multiplexing (FDM). Pada FDM, kanal broadband tunggal dibagi-bagi kedalam banyak subkanal baseband. Setiap subkanal mewakili range frekuensi yang berbeda, atau pita dalam kanal broadband. Sinyal ditrnasmiskan pada tiap subkanal yang berada pada range frekuensi sempit atau frekunsi yang tertentu. Televisi kabel adalah contoh nyata pemakaian FDM. Penyedia layanan telekomunikasi jarak jauh, kadang menggunakan FDM untuk memecah frekuensi sinyal serat optic single mode. FDM mungkin membutuhkan penerimaan sinyal bergerak untuk tiap pita frekuensi kedalam pita frekuensi lain. Sebagai contoh, pada sebagian besar system televisi kabel, kanal 2 melalui 13 dibawa melalui kabel koaksial pada fekuensi broadcast. Kanal diatas 13 dipetakan kembaliuntuk frekuensi yang lain dari frekuensi broadband, jadi mereka dapat menggunakan subkanal kedalam kanal broadband koaksial. Kanal baseband dalam kanal broadband tunggal dapat menggunakan metode sinyal, protocol kmunikasi, dan kecepatan transmisi yang berbeda. Kanal baseband dapat dibagi-bagi menggunakan metode packet switching atau TDM. Kanal baseband multiple dapat dikombinasikan kedalam sebuah kanal transmisi parallel.
16. Infiniband Infiniband adalah standar interkoneksi data yang dikembangkan oleh Infiniband Trade Association, sebuah konsorsium yang didirikan oleh Dell, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Microsft, dan Sun Microsystem. Infiniband adalah arsitektur komunikasi berkecepatan tinggi yang bertujuan digunakan untuk alat interkoneksi, seperti server, secondary storage, dan switch jaringan. Tujuan dari standar ini adalah untuk menggantikan banyak stadar interkoneksi yang saling bersaing dengan sebuah satandar yang lebih universal, dan arsitekturnya dapat menghasilkan peningkatan kecepatan transfer data yang signifikan. Infiniband dibuat berdasarkan sebuah arsitektur interkoneksi yang biasanya disebut dengan switched fabric, yang mana menginterkoneksi banyak alat dengan banyak jalur transmisi data, dan kumpulan switch yang tampak menggambarkan proses thread yang saling berhubungan. Sebuah switched fabric menghubungkan banyak pengirim langsung ke semua penerima dan dapat melayani semua koneksi secara bersamaan. Koneksi diciptakan atas dasar permintaan, dan diputus ketika sudah tidak dibutuhkan lagi, dan membebaskan kapasitas komunikasi data untuk mendukung koneksi lain. Arsitektur switched fabric bukanlah suatu hal yang baru, tetapi teknologi digital switching yang mendukungnya membuat hal ini menjadi sangat efektif dalam pembiayaan. Setiap peralatan terhubungkan pada infiniband switch oleh sebuah Host Channel Adapater (HCA) atau sebuah Target Channel Adapater (TCA). HCA digunakan oleh alat seperti server multi fungsi yang dapat menghasilkan dan merespon permintaan transfer data. HCA memiliki koneksi langsung ke primary storage pada host melalui sebuah device controller yang terhubung pada suatu system bus atau melalui sebuah specialpurpose memory interface. TCA digunakan oleh peralatan yng lebih sederhana seperti switch jaringan dan storage device. Infiniband terkoneksikan dengan kabel tembaga atau kabel serat optic . Standar infiniband menspesifikasikan konektor kabel dan karakteristik operasional, tapi bukan konstruksi kabel secara fisik. Kabel twisted pair atau coaxial biasa tidak dapat mengakomodasi infiniband. Beberapa vendor menggunakan kabel koaksial yang dimodifikasi yang memiliki satu atau lebih ppesangan konduktor. Kecepatan transmisi data berkisar antara 2,5 sampai dengan 10 Gbps, tergantung pada jumlah konduktornya. Kabel tembaga dapat direntangkan sampai dengan 25 meter, dan kabel serat optic dapat mencapai panjang 10 kilometer. Pada sekumpulan server berskala besar yang digunakan untuk mendukung situs Web yang berskala besr pula, didalamnya termasukserver yang dikonfigurasikan untuk tujuan tertentu, seperti untuk penyimpanan jaringan dan switch jaringan. Dengan mengkhususkan fungsi tiap-tiap alat akan memudahkan untuk memperbesar atau mengurangi kapasitas total, penggandaaan alat dapat meningkatkan kehandalan dan toleransi terhadap kesalahan. Tetapi banyak jalur berkecepatan tinggi, dan switch diperlukan untuk menginterkoneksi seluruh komponen system. Interkoneksi tersebut merupakan target pasar dari infiniband. Produk infiniband baru saja mulai muncul di pasaran. Sebagian besar dari produk awal yang ditawarkan adalah switch dan interconnection bridge untuk komponen yang telah menggunakan standar komunikasi data seperti PCI bus, Gigabit Ethernet,
FibreChannel. Generasi terbaru dari alat infiniband adalah infiniband pabrikan yang memberi dukungan langsung ke server, switch jaringan, dan secondary storage device. 17. Singkronisasi Clock Sebuah bagian penting pada setiap protocol komunikasi adalah kecetapan transmisi yang stabil. Pengirim menempatkan bit ke jalur transmisi pada interval yang tepat. Penerima memeriksa pesan ketika atau selama interval waktu tertentu untuk mentejemahkan bit. Kecuali penerima dan pengirim berbagi referensi waktu yang sama, pengunaan kecepatan transmisi yang sama, data tidak dapat diterjemahkan dengan benar. Ketika pengirim dan penerima berbagi referensi waktu yang sama, inilah yang disebut dengan synchronized (telah tersinkronisasi). Ada dua masalah singkronisasi yang pokok, selama terjadinya pentransmisian pesan. Pertama, menjaga agar pengirim dan penerima tersingkronisasi clocknya selama transmisi. Kedua, mensingkronisasikan clock pada awal pesan. Sebagian komputer dan alat komunkasi menggunakan clock internal yang menghasilkan pulsa voltase pada kecepatan tertentu ketika menerima suatu input voltase tertentu. Sayangnya clock seperti itu tidaklah sempurna. Kecepatan waktu pulsa dapat berubah-ubah tergantung temperatur dan fluktuasi daya. Fluktuasi waktu dapat dieliminasi ketika semua alat memiliki clock yang sama. Sebagia standar tranmisi memerintahkan sebuah jalur transmisi yang berbeda untuk membawa pulsa clock pengirim. Penerima dapat memonitor clock secara terus-menerus, dan menggunakanya untuk memastikan ia membaca dan menterjemahkan bit dengan kecepatan yang sama ketika pengirim mengkodekan dan mentransmisikan mereka. Dengan transmisi serial, masing-masing alat penerima dan pengirima memiliki clock sendiri-sendiri. Karena clocknya independent, maka tidak ada jaminan pewaktuan pulsa clock transmisi dari pengirim ke penerima ketika koneksi pertama terjadi. Tetapi, walau singkronisasi sempurna didapat pada waktu itu, clock selanjutnya dapat muncul setelah singkronisasi, kesalahan interpretasi bit oleh penerima dapat sering terjadi. Pulsa clock alat penerima dapat dihasilkan pada waktu yang berbeda dengan pulsa clock pengirim, ini akan mengakibatkan kesalahan pembatpesan waktu bit yang berbeda. Dalam contoh ini, penerima tidak dapat menginterpretasikan beberapa bit secara benar, karena mereka memiliki dual level sinyal yang berbeda. Penerima dan pengirim harus dapat mentransmisikan sinyal penjadualan melalui jalur transmisi data untuk memastikan clock mereka tersingkronisasikan. Mereka juga harus setuju dengan batpesan pada tiap pesan, dan untuk itu mereka harus sepakat pada suatu batpesan panjang pesan. Dua pendekatan untuk mensingkronisasikan clock dan mengkoordinasikan pembatpesan panjang pesan adalah transmisi singkron dan transmisi non-singkron. Metode-metode ini kadang mengacu pada metode character framing, ketika pean terdiri dari karakter ASCII dan karakter Unicode. Transmisi singkron memastikan bahwa clock pengirim dan penerima selalu memiliki singkronisasi dengan mengirimkan aliran data yang terus-menerus. Karena ukuran block selalu sama, penerima selalu mengetahui dimana satu blok berakhir dan yang lainnya dimulai. Jika perlu, blok transmisi dapat dipisahkan dengan aliran data synchronous idle messages. Sebuah synchronous idle messages memiliki pola transisi sinyal yang jelas dirancang untuk singkronisasi clock yang mudah. Tanda awalan data dapat dengan mudah dikenali dengan melihat pola bit yang berbeda dengan synchronous
idle messages dan dataitu juga menandakan pola bit. Perbedaan tersebut memudahkan penerima dapat mengetahui awal dari sebuah blok transmisi baru. Dalam transmisi singkron, pesan dikirimkan berasarkan kebutuhan saja. Pesan dapat dikirimkan dari satu ke yang lainnya, atau terdapat jeda diantara pengiriman pesan. Dari sisi penerima, pesan pada waktu yang tidak dapat diprediksikan. Pergerakan clock merupakan masalah besar dalam transmisi non-singkron. Selama waktu idle, clock pengirim dan penerima dapat menhasilkan singkronisasi, karena karena tidak ada data atau sinyal penjadualan yang ditransmisikan. Ketika pengirim mentransmisikan data, penerima harus mengsingkronisasi ulang clock sesegera mungkin untuk dapat menginterpretasikan data dengan benar. Transmisi non-singkron menambahkan satu atau lebih bit awalan untuk memulai tiap pesan. Bit awalan membangunkan penerima dan menginformasikan data bahwa sebuah pesan akan dating, dan memberi kesempatan penerima untuk mengsingkronisasikan clock sebelum bit-bit data tiba. Dalam transmisi jaringan, lusinan atau ratusan byte pesan ditransmisikan dalam satu unit. Setiap kelompok byte diawali dengan satu atau bit awalan. Transmisi singkron menggunakan kapasitas kanal dengan lebih efesien daripada transmisi non-singkron, karena data ditransmisikan dalam blok yang besar dengan sedikit bit yang digunakan untuk menandai batasan pesan dan mengsingkronisasikan clock. Tetapi, karena transmisi terjadi terus-menerus, transmisi singkron tidak dapat digunakan ketika banyak pengirim dan penerima berbagi kanal yang sama. Transmisi non-singkron sebagian besar digunakan dalam jaringan-jaringan komputer, komunikasi modem, dan komunikasi antara system komputer dengan peripheral device, seperti keyboard dan printer. Transmisi singkron hanya digunakan untuk komunikasi data yang menuntut kecepatan tinggi antara pengirim dan penerima, seperti pada sistem komputer mainframe mirror atau klaster. 18. Pendeteksian dan Koreksi Error Komponen penting dalam setiap protocol komunikasi adalah metode untuk mendeteksi adanya error dan koreksi error dalam transmisi data, penerimaan, dan interpretasi. Metode pendeteksian error yang telah luas digunakan adalah berdasarkan beberapa bentuk pengiriman transmisi yang mubazir. Sebuah pesan kosong yang mubazir atau komponen pesan ditransmisikan bersama atau segera setelah pesan asli. Penerima membandingkan antara pesan asli dengan pesan gandaan atau pesan mubazir yang kosong, jika keduanya cocok, pesan asli akan diasumsikan telah ditransmisikan, diterima, dan diinterpretasikan secara benar. Jika keduanya tidak cocok, maka sebuah error transmisi diasumsikan telah muncul, dan penerima akan meminta pengirim untuk mentransmisikan ulang pesan tersebut. Metode pendeteksian dan koreksi error terdiri dari banyak variasi, berdasarkan banyak hal, berikut ini adalah sebagian contoh: ukuran dan isi dari transmisi ganda, penggunaan efesien kanal komunikasi, kemungkinan kesalahan dapat terdeteksi, kemungkinan pesan tanpa error dapat diidentifikasi sebagai error, kompleksitas metode pendeteksian error. Ukuran dan isi dari sebuah pesan ganda adalah secara tebalik berhubungan dengan penggunaan kanal secara efesien. Contoh, satu pesan kemungkinan pendeteksian error mengirimkan tiga salinan dari setiap pesan, dan mengecek ulang apakah mereka
serupa. Metode ini mudah untuk diimpmentasikan, tapi hanya menggunakan sepertiga dari kapasitas kanal yang ada, atau kurang jika banyak error terdeteksi secara benar atau salah. Mengubah metode ini menjadi hanya dua salinan dari setiap metode akan menigkatkan penggunaan kanal maksimum sampai dengan 50% dari kapasitas total. Untuk sebagian besar metode dan kanal, kemungkinan pendeteksian error dapat dikomputasikan secara matematik atau secara statistic. Kemungkinan tidak meneuka error yang sesungguhnya disebut Type I error. Kemungkinan mengidentifikasi data yangbaik sebagai error disebut Type II error. Untuk setiap metode pendeteksian error , error Type I dan Type II berhubungan seara terbalik, yaitu penurunan error Type I akan dibarengi dengan kenaikan di error Type II. Error Type II menghasilkan transmisi ulang yang tidak dibutuhkan dari data yang telah diterima dengan benar, tapi dianggap mengalami error. Peningkatan error Type II menurunkan efsiensi kanal karena bagian yang lebih besar dari kapasitas kanal digunakan untuk mengirimkan ulang data yang tidak perlu dikirim. Dalam beberapa tipe kanal komunikasi, seagai contoh sebuah system bus atau kabel serat optic short-haul, kemungkinan sebuah transmisi atau penerimaan error adalah sangat jauh. Di tipe kanal yang lain, contoh, pada kanal medem analog berkeepatan tinggi, kesalahan amat sering terjadi. Metode pendeteksian error yang berbeda dalam mendeteksi error akan sesuai dengan kanal yang berbeda dengan tujuan yang berbeda pula. Sebagai contoh pendeteksian eror tidak biasa digunakan untuk transmisi suara digital, karena pemakai tidak begitu sensitive terhadap kesalahan yang terlalu kecil. Pada contoh ekstrim lainnya adalah, komunikasi antara komputer bank dan anjungan tunai mandiri (ATM) yang melalui kabel tembaga akan memerluan banyak sekali pengecekan error karena pentingnya data-data tersebut, selain itu banyak sekali kemungkinan terjadinya error pada transmisi jarak jauh dengan menggunakan transmisi listrik. Metode yang biasa digunakan untuk pengecekan error adalah sebagai berikut: parity checking (pengecekan dengan penggandaan secara vertikal), pengecekan blok (pengecekan penggandaan secara longlitudinal), pengecekan penggandaan secara siklikal (melingkar). Pengecekan Paritas. Data karakter biasanya dicek error-nya dengan menggunakan pengecekan paritas, disebut juga pengecekan dengan penggandaan secara vertical. Dalam transmisi yang berorientasi karakter, satu bit paritas ditambahkan pada setiap karakter. Harga bit paritas adalah jumlah dari harga bit yang ada dalam karakter. pengecekan paritas dapat berdasarkan pada hitungan bit ganjil atau genap. Dengan paritas ganjil, pengirim mengatur bit paritas ke nol, jika hitungan bit data harga 1 dlam karakter adalah ganjil. Jika hitungan bit-bit data harga 1 adalah genap, maka bit paritas akan di set ke satu. Dalam paritas genap, pengirim mengeset bit paritas ke nol jika jika jumlah bit data berharga satu genap atau harga ke satu jika hitungan bit data berharga satu adalah ganjil. Penerima hitungan bit berharga satu dalam tiap karakter sebagaimana mereka datang dan kemudian akan dibandingkan hitungannya dengan bit paritas. Jika hitungannya tidak sesuai dengna bit paritas, maka penerima akan meminta transmisi ulang karakter tersebut. Pengecekan paritas memiliki tingkat error Type I yang tinggi. Contoh, sebuah error transmisi yang memindahkan harga bit ke 2, 4, 6 dalam karakter ASCII-7 idakakan terdeteksi. Pengecekan paritas tidak dapat dihandalkan dalam kanal, yang sensitive
terhadap kemunculan error pada banyak bit yang bersebelahan. Pengecekan paritas dapat lebih dihandalkan dalam kanal dengan error yang jarang yang biasanya ditemukan pada bit yang banyak mengandung spasi. Pengecekan Blok. Pengecekan paritas dapat diperluas jangkauannya dalam mengecek kumpulan karakter atau byte dengan menggunakan pengecekan blok, atau iasa dapat disebut pengecekan gandaan secara longlitudinal (LRC). Untuk mengimplementasikan LRC, alat pengirim harus menghitung jumlah bit data yang berharga satu pada tip posisi bit dalam sebuah blok. Pengirim mengkombinasikan bit paritas untuk setiap posisi kedalam sebuah block check character (BCC) dan menambahkannya ke akhir dari sebuah blok. Penerima menghitung jumlah bit data berharga satu dalam tiap posisi dan menciptakan BCC sendiri, untuk dibandingkan dengan BCC yang ditransmisikan oleh pengirim. Jika BCCnya tidak sama, maka penerima akan meminta transmisi ulang keseluruhan blok. Bit paritas genap dikomputasikan untuk setiap posisi bit dari sebuah blok yang terdiri dari 8 byte. Kumpulan bit paritas membentuk sebuah BCC yang ditambahkan untuk pendeteksian error. LRC memiliki kelemahanyang sama dengan yang dimiliki pengecekan paritas. Tingkat error Type I dapat diturunkan dengan mengkombinasikan pengecekan paritas dan LRC. Tetapi, walau dalam pendekatan ini, beberapa error mungkin tidak dapat terdeteksi. Pengecekan ganda melingkar (CRC). CRC adalah tehnik pengecekan error yang paling banyak digunakan saat ini. Seperi LRC, CRC juaga menghasilkan BCC untuk sekumpulan karakter atau byte. Karakter CRC dihasilkan dari sebuah algoritma matematika yang kompleks. CRC biasanya lebih panjang dari 8 bit, dan bisa mencapai panjang 128 bit. Karakter bit CRC dikomputasika oleh software atau microprsesor khusus yang dibuat langsung dalam komunikasi data dan perangkat keras jaringan. CRC lebih sedikit memiliki error Type I dan Type II daripada pengecekan paritas dan LRC. Kedua tingkat error itu bergantung kepada ukuran dari blok data yang ditransmisikan dan karakter bit CRC. Karakter bit sebanyak 64 bit dan 128 bit biasa digunakan dalam paket jaringan dan untuk membuat back-up data menggunakan pita magnetic.
19. Standar jaringan nirkabel 802.11 Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) menciptaka banyak standar telekomunikasi dan jaringan. Komite 802.11 dibentuk pada awal tahun 1990-an untuk mengembangkan standar untuk jaringan metropolitan dan nirkabel. Di tahun 1997 komite tersebut mengeluarkan versi awal standar (802.11). kemudian diikuti versi (802.11b) kedua pada tahun 1999, yang ketiga (802.11a) pada tahun 2001, yang keempat (802.11g) dikeluarkan pada tahun 2003. Berikut ini adalah beberapa tujuan dikeluarkannya standar jaringan IEEE 802.11: memenuhi peaturan nasional dan inter nasional dan mencoba mengadopi persyaratan-persyaratan tersebut, mendukung komunikasi yang menggunakan gelombang radio, infra merah atau cahaya tampak. Mendukung stasiun tetap mapun bergerak dengan kecepatan kendaraan. Untuk menjalankan kerjanya, komite tersebut memfokuskan dirinya pada transmisi RF dalam pita 2,5 GHz, karena gelombang RF dapat merambat bermil-mil dan dapat menebus tembok dan rintangan lainya. Pita 2,5 GHz dipilih karena sebagian besar pita itu di regulasikan tetapi tidak dialokasikan. Standar awal 802.11 didefinisikan kedalam dua metode transmisi RF yang berbeda dengan kecepatan maksimum transfer data mentah 2 Mbps. Salah satu metode frekuensinya yaitu, frekuensi hoping spread spectrum (FHSS), ditinggalkan pada standar yang berikutnya, karena kecepatan transmisinya tidak dapat ditingkatkan dalam batpesan tenaga pentransmisi berbasis FCC. Metode yang lainnya, direct sequence spread spetrum (DSSS), dihadirkan pada standar 802.11b untuk menyediakan transmisi pada 5,5 dan 11 Mbps. Standar 802.11a menggunakan transmisi yang disebut orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). Alat 802.11a membuat transmisi pada pita RF 5,2; 5,7; dan 5,8 GHz. Pendeteksian error merupakan masalah besar dalam skema transmisi data RF. Transmisi RF sensitive terhadap berbagaimacam interferensi, penerima menerima berbagai tingkat interferensi dalam gerakan. Satu masalah yang paling signifikan adalah multipath distortion, yang muncul ketika sinyal RF memantul dari objek tetap, ini menyebabkan antenna penerima menerima banyak salinan pada saaat yang tidak tepat. Multipath distortion mengkaburkan isi sinyal, menyebabkan bit pendeteksian error. Masalah ini sering erjadi didalam ruangan, dimana banyak terdapat object keras lagi rata yang dapat mementulkan sinyal RF. Standar 802.11b membagi pita 2,4 GHz menjadi 14 kanal, masing-masing dengan bandwidth 22 MHz. transmisi dalam setiap pita mengkodekan bit menggunakan menggunakan modulasi pergeseran fase dua tingkat, empat tingkat, dan delapan tingkat, ang nantinaya menghasilkan kecepatan transfer data 22, 44, dan 88 Mbps secara berurutan. Bagian penting dari kecepatan transfer ata adala digunakan untuk transmisi bit ganda, untuk meningkatkan pendeteksian error. Keempat kecepatan transmisi standar (1; 2; 5,5; dan 11 Mbps) menggunakan pengkodean bit dan metode modulasi sinyal yang berbeda, masing-masing mewakili kehandalan, kecepatan dan jarak transmisi yang berbeda. Metode yang tercepat menggunakan delapan level modulasi dan mengkodekan bit dengan gandaan yang minimum. Transmisi yang lebih lambat adalah yang menggunakan modulasi dua level dengan gandaan yang lebih banyak. Transmitter selalu memantau kualitas sinyal dan tingkt error. Sejalan dengan meningkatnya noise, interferensi, dan error pengirim dan penerima semakin terpisah, lalu transmitter mengubah modulasi dan metode pengkodean bit untuk mengatasinya.
Transmitter menurunkan metode pentransmisiannya sampai dengan 5,5; 2; dan 1 Mbps hingga dicapai transmisi yang baik, kemudian akan menigkatkannya lagi jika kondisi sudah membaik. Standar 802.11a membagi range frekuensi yang ada menjadi 12 kanal dan mentransmisikannya terpisah denagn bit yang sudah dikodekan melalui tiap kanal. Standar kecepatan transmisinya adalah sebagai berikut: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, dan 54 Mbps. Jarak minimum transmisinya adalah 50 % dari jarak jika menggunakan 802.11b karena atenuasi yang lebih besar pada RF yang lebih tinggi, yaitu tidak lebih dari 15 meter pada kecepatan ransmisi yang lebih tinggi. Standar 802.11g akan menggunakan OFDM pada pita 2,4 GHz untuk mendapatkan kecepata transfer data yang minimal dua kali lipat dari yang dicapai standar 802.11b. Tehnik OFDM dapat mengakomodasi pita RF yang padat tanpa perlu khawatir mengenai masalah interferensi pada pita yang bersebelahan. 20. (Tips) Dasar-Dasar Mendesain LAN [2] Mendesain LAN yang sederhana untuk 1 atau 2 server dan 2 sampai dengan 12 workstation (PC) adalah relative sangat mudah. Cukup dengan menghubungkan server dan workstation tersebut dengan suatu hub atau switch, maka anda sudah dapat membuat suatu LAN yang dapat bekerja dengan baik. Namun, jika server dan workstation berjumlah banyak dan berada dilantai yang atau gedung yang berlainan, seperti jaringan untuk kampus (campus network), perencanaan atau desain suatu LAN tidaklah mudah. Bayak faktor yang harus anda perhatikann agar LAN dapat bekerja dengan baik dan dapat mengatasi arus lalu lintas data. Faktor-faktor tersebut antara lain: • Bagaimana membuat jalur dapat berfungsi secara optimal • Bagaimana memberi priorotas pada jaringan tertentu • Jalur alternative jika terjadi kemacetan atau kesalahan pada jaringan • Membuat beban atau bandwidth jaringan seimbang • Bagaimana mengamankan jaringan Pada dasarnya, perancangan jaringankomputer yang baik harus mengikuti beberapa prinsip sebagai berikut: • Perhitungkan bandwidth yang dibutuhkan, ini sangat penting agar backbone jaringan dapat mendukung pengiriman data antar segmen dengan menentukan jumlah maksimum workstation didalam satu segmen atau menetukan jenis peralatan dan protocol jaringan yang tepat. • Pelajari aplikasi yang dipergunakan oleh pemakai misalnya pemakaian database client-server, ketika penggunaan sumber daya yang efektif sangat penting seperti berapa jumlah client yang diberhubungan dengan server. • Perhatikan jalur-jalur kritis, jika jalur tersebut terputus, hubungan suatu segmen dari jaringan terputus. Untuk itu diperlukan jalur alternative sebagai back-up. • Perhatikan keseimbangan beban jaringan (load balance), yang bergantung pada beban jaringan jalur ganda dapat dipergunakan. • Pergunakan model desain hirarki didalam mendesain suatu jaringan komputer. Hierarchical design model adalah suatu model untuk mendesain jaringan komputer yang banyak dipakai oleh perancang jaringan. Dengan model desain hirarki ini,
jaringan dibagi kedalam tiga lapisan yang berdiri sendiri-sendiri dan masing-masing tidaklah saling bergantungan, selain itu mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Dengan menggunakan desain model hirarki ini, desain jaringan menjadi lebih mudah karena perancangan jaringan dapat memfokuskan perhatiannya pada suatu lapisan tertentu dan pelacakan kesalahan juga menjadi lebih mudah. Ketiga lapisan model hirarki adalah sebagai berikut: lapisan inti, lapisan ini merupakan tukang punggung dari sebuah jaringan, didalam lapisan ini data diteruskan secepatnya menggunakan metode dan protocol jaringan yang tercepat; lapisan distribusi, pada lapisan ini siadakan pembagian atau pembuatan segmen berdasarkan peraturan yang aka dipakai oleh suatu perusahaan, misalnya jaringan akan dipakai atas departemen atau workgroup; lapisan akses, pada lapisan ini komputer pemakai dihubungkan untuk akses ke jaringan. Pada lapisan ini penyaringan paket data yang lebih spesifik dapat dilakukan untuk pencegahan akses ke suatu komputer tertentu. Daftar Pustaka Teks diatas adalah saduran dari buku “System Architechture”, bab 8 (Data and Network Communication Technology) karangan Stephen Burd, terbitan tahun 2003, yang diterbitkan oleh Thompson Course of Technology, dan juga terdapat tambahan dari beberapa referensi. Berikut ini adalah referensi tambahan yang melengkapi tulisan ini: [1] Giancoli, D.C, 2004. “Fisika”. Edisi 5. Erlangga: Jakarta. [2] Wijaya, H. 2003. “Cisco Router”. EMK: Jakarta.
