Tujuan dari Bab ini:

Pengantar

Tujuan dari Bab ini: • Pembaca memahami pentingnya teknologi komunikasi dalam segala aspek kehidupan. • Pembaca memahami perkembangan teknologi komunikasi di Indonesia dan kebijakan-kebijakan pemerintah. • Pembaca memahami keberadaan teknologi seluler dan Internet di dunia dan di Indonesia.

Dalam 20 tahun mendatang akan terjadi hal seperti ini: Paijo adalah seorang mahasiswa sebuah perguruan tinggi, disela-sela waktu belajarnya yang padat ia ingin menyegarkan diri dengan menonton bioskop. Paijo pun mulai beraksi. Dengan handphone di tangan, ia menggunakan saluran Internet untuk mencari informasi tentang film yang sedang digelar. Dengan handphone yang sama ia mencari lokasi gedung bioskop dengan menggunakan GPS (Global Positioning System) yang terhubung ke satelit. Kemudian, Paijo juga melakukan panggilan telepon untuk membeli tiket, masih dengan menggunakan handphone yang sama.

Cerita di atas adalah gambaran tentang situasi dimana jaringan komunikasi seluler generasi ke4 atau seringkali dikenal sebagai 4G (Fourth Generation) telah diterapkan. Pada saat itu tidak akan ada lagi batasan infrastruktur (infrastructure) dan layanan (service) yang diinginkan oleh pengguna (users). Jadi pemakaian jaringan komunikasi nirkabel tidak lagi berorientasi pada layanan apa yang dapat diberikan oleh network provider, melainkan berorientasi kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

1

kendali para pengguna untuk menggunakan atau memilih layanan yang mereka inginkan (Bria, 2001).

Pertumbuhan komunikasi seluler yang demikian cepat juga dibarengi oleh pertumbuhan komunikasi Internet yang tidak kalah menarik untuk disimak. Bahkan kalau pada beberapa tahun belakangan terdapat anggapan bahwa komunikasi seluler (membawa sinyal suara) dan komunikasi Internet (membawa data) adalah dua teknologi yang saling bersaing, dalam konsep pengembangan selanjutnya kedua bentuk teknologi komunikasi tersebut akan mencapai titik temu. Sebenarnya pada saat ini kita sudah dapat melihat bahwa kecenderungan perkembangan teknologi komunikasi akan mengarah pada titik temu antara teknologi komunikasi yang membawa sinyal suara (baik seluler maupun komunikasi kabel) dan teknologi komunikasi yang membawa data. Sebagai contoh teknologi komunikasi seluler generasi ketiga (3G) sudah dapat membawa data dengan kecepatan 384 Kbps walaupun pada awalnya teknologi ini ditujukan untuk komunikasi suara saja (Generasi kesatu dan kedua). Bahkan teknologi 3G generasi terbaru seperti High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) mampu melakukan pertukaran data (downlink) dengan kecepatan sampai 14 Mbps. Sementara itu teknologi komunikasi 4G dengan nama Long Term Evolution (LTE) telah didesain dengan seluruhnya kompatibel terhadap Internet Protocol (IP). Hal ini semakin membuktikan bahwa kovergensi antara suara dan data akan segera terjadi. Contoh lainnya adalah munculnya teknologi Voice over Internet Protocol (VoIP) yang bertujuan untuk menumpangkan sinyal suara pada paket data jaringan komunikasi Internet. Sehingga sistem komunikasi suara dapat dengan mudah berjalan di atas protokol teknologi komunikasi Internet. Secara lebih detail, penjelasan dan penggunaan teknologi VoIP ini dapat dilihat dalam sebuah buku yang ditulis oleh seorang pakar Teknologi Informasi di Indonesia Bapak Onno W. Purbo (Purbo, 2007; Purbo, 2003). Demikian pula perkembangan Internet Protocol Television (IPTV) akan mampu membawa sinyal-sinyal suara dan video sekaligus melalui saluran komunikasi Internet.

Dengan demikian kita dapat melihat bahwa saat ini dan dikemudian hari teknologi komunikasi akan menjadi sangat penting untuk industri, bisnis, pendidikan, masyarakat dan pemerintahan di Indonesia. Yang dimaksud penting di sini berarti bahwa perangkat komunikasi akan menjadi tulang punggung untuk menjadi pendukung berjalannya proses bisnis dan pertukaran


2

data serta informasi setiap hari. Aksi yang nyata dari pemerintah terhadap gelombang perubahan ini adalah pembentukan cetak biru Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK) Indonesia oleh Dewan TIK Nasional yang diresmikan oleh Presiden melalui Keppres No. 20/2006. Ulasan tentang perkembangan teknologi komunikasi di Indonesia akan diuraikan secara terpisah pada bagian akhir dari ini agar pembaca dapat melihat gambaran yang lebih detail dan menyeluruh terhadap sejarah dan arah perkembangan teknologi komunikasi (dan informasi) di Indonesia.

Saat ini dan dikemudian hari teknologi komunikasi akan menjadi sangat penting untuk industri, bisnis, pendidikan, masyarakat dan pemerintahan di Indonesia.

Sebelum melangkah lebih jauh, mari kita tengok sejenak sejarah perkembangan teknologi komunikasi satu-persatu dan secara spesifik kita akan meninjau keadaan teknologi komunikasi di Indonesia.

1.1.Dari 1G ke 3G Istilah 1G (first generation), 2G (second generation) dan 3G (third generation) diterapkan untuk menandai perkembangan teknologi seluler. Generasi pertama ini ditandai dengan teknologi seluler yang masih menggunakan sinyal analog untuk pengiriman dan penerimaan suara (voice). Layanan yang dapat diberikan oleh network provider hanyalah komunikasi suara saja. Tetapi inilah teknologi komunikasi nirkabel yang pertama kali memberikan kenyamanan kepada pengguna untuk bergerak dari satu tempat ke tempat lain tanpa perlu memutuskan hubungan komunikasi. Booming pertama adalah tahun 1981 pada saat AMPS (Advanced Mobile Phone Service) diluncurkan di USA. Secara teknologi, agar sebuah sel dapat digunakan secara bersama-sama, setiap pengguna dialokasikan pada setiap frekuensi yang berbeda dengan memanfaatkan metoda FDM (Frequency Division Multiplexing). Sementara itu negara-negara Eropa memiliki standar teknologi seluler 1G yang berbeda-beda di setiap negara. Misalnya, negara-negara skandinavia menggunakan standar NMT-450, United Kingdom menggunakan standar TACS, dan Jerman Barat menggunakan standar C-Netz. Di belahan bumi timur yaitu Jepang menggunakan standar mereka sendiri yang disebut sebagai JTACS.


3

Generasi pertama berevolusi dengan cepat menuju generasi kedua ditandai dengan berubahnya teknologi analog menjadi teknologi digital berkembang sekitar awal 1990-an. Dalam generasi kedua ini setidaknya ada beberapa standar teknologi seluler yang bermunculan dan dipakai secara luas di dunia. Misalnya, negara-negara Eropa bersamasama mengembangkan teknologi seluler tunggal yang saat ini kita kenal sebagai GSM (Global System for Mobile communications). Kerja bersama ini dilatarbelakangi oleh kerumitan-kerumitan (misalnya: dioperasikan pada frekuensi yang berbeda, tidak bisa roaming, tidak ada interkoneksitas antara satu dengan yang lain) akibat adanya keaneka ragaman standar di seluruh negara Eropa pada generasi sebelumnya. Sebaliknya, di USA berkembang berbagai macam standar seperti cdmaOne atau IS-95 (Interim Standard - 95) yang mengadopsi teknologi militer CDMA (Code division multiple access) dan IS-136 yang mengadopsi teknologi digital TDMA (Time division multiple access) seperti halnya teknologi GSM. Sementara itu Jepang juga membuat standar mereka sendiri yang dikenal sebagai PDC (Pacific Digital Cellular). Dalam perkembangannya, standar GSM juga diadopsi oleh negara-negara di luar Eropa, antara lain negara-negara Asia, Australia dan negara-negara Amerika Selatan. Menurut GSM association, sampai akhir tahun 2004, sebanyak 730 juta dari 1,9 miliar pelanggan telepon seluler adalah pengguna GSM, termasuk para pengguna di Indonesia. Pada generasi kedua ini, layanan yang dapat diberikan tidak hanya layanan suara saja, melainkan juga layanan sms (short message service).

Standarisasi generasi ketiga yang diharapkan selesai pada tahun 2000, ternyata sampai saatnya belum juga rampung. Karena itu sebagai jembatan menuju generasi ketiga yang masih dalam proses standarisasi, muncul generasi antara yang sering disebut sebagai 2.5 G. Perbedaan generasi antara ini dengan generasi sebelumnya adalah dari sisi peningkatan kecepatan pengiriman data dan tambahan layanan. Dengan kecepatan yang cukup tinggi, teknologi 2.5 G mampu memberikan memberikan layanan web-browsing, e-mail dan mobile commerce melalui media komunikasi handphone. Kategori teknologi seluler 2.5 G meliputi : IS-95B, HSCSD (High Speed Circuit Switched Data), GPRS (General Packet


4

Radio Service) dan EDGE (Enhanced Data Rate GSM Evolution). Secara keseluruhan, bagan evolusi teknologi seluler ini terlihat dalam Gambar 1.1 di bawah.

Gambar 1.1. Bagan evolusi teknologi seluler.

Dalam perjalanan waktu nampaknya pengguna tidak pernah puas dengan layanan nonmultimedia saja, karena itu pada generasi ketiga (3G) nanti layanan multimedia akan dimasukkan dalam standar. Tentu saja ini berarti bahwa lebar jalur (dan kecepatan) pengiriman data juga harus ditingkatkan sampai 2-10Mbps. Namun seperti terjadi pada generasi-generasi sebelumnya, setidaknya akan ada dua macam standar teknologi yang secara luas digunakan. Para pengguna teknologi CDMA di generasi kedua secara natural akan beralih ke generasi ketiga dengan teknologi yang sama yang dikenal luas sebagai standar CDMA2000 yang dipelopori oleh 3rd Generation Partnership Project 2 (3GPP2). Sedangkan para pengguna teknologi seluler GSM, IS-136 dan PDC secara natural akan beralih ke generasi ketiga W-CDMA (Wideband CDMA). Generasi ketiga teknologi komunikasi nirkabel W-CDMA tersebut juga dikenal luas dengan standar UMTS (Universal Mobile Telephone Service) yang dibidani oleh 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Perlu dicermati, walaupun evolusi GSM menuju generasi ketiga pada akhirnya juga menggunakan teknologi CDMA untuk mengakomodasi kebutuhan akses bersama dalam satu sel, namun peralihan ini dijamin tidak akan mempengaruhi kompabilitas dengan generasi-generasi sebelumnya. Bahkan rencana implementasi 3G adalah menyamakan standar komunikasi seluler di seluruh dunia yang beroperasi pada


5

frekuensi 2000 MHz yang tertuang dalam standar IMT-2000 (International Mobile Telephone - 2000) dibuat oleh International Telecommunication Union (ITU).

1.2.Internet Sebelum tahun 1960 komputer-komputer mainframe yang dimiliki oleh organisasiorganisasi penelitian di seluruh dunia masih belum terhubung satu dengan yang lain. Komputer yang dibuat oleh perusahaan komputer yang berbeda-beda menghasilkan spesifikasi yang berbeda-beda. Sehingga antara komputer satu dengan yang lain tidak dapat saling berkomunikasi. Hal inilah yang mendorong Departemen Pertahanan Amerika melalui Advanced Research Projects Agency (ARPA) untuk membentuk sebuah jaringan kecil yang menghubungkan beberapa komputer. Jaringan ini disebut dengan ARPANET.

ARPANET secara resmi berjalan dan menghubungkan 4 buah Perguruan Tinggi pada tahun 1969. Keempat Perguruan Tinggi yang terhubung ke ARPANET adalah University of California Los Angeles (UCLA), University of California Santa Barbara (UCSB), Standford Research Institute (SRI) dan University of Utah. Setiap Perguruan Tinggi disebut sebagai titik (node). Jaringan ARPANET dilengkapi dengan 4 buah Interface Message Processor (IMP) yang berada pada masing-masing titik. Dengan demikian pertukaran data yang terjadi antar titik dilakukan melalui IMP tersebut. Gambar 1.2 menunjukkan seorang peneliti dari UCLA bernama Leonard Kleinrock yang sedang berdiri di depan sebuah IMP.

Jaringan ARPANET yang menjadi cikal bakal Internet terus berkembang. Pada tahun 1973 ARPANET telah berhasil menghubungkan 40 titik di seluruh Amerika dan pada tahun 1983 telah terdapat 113 titik di Amerika dan Eropa. Pada saat ini jaringan Internet telah berkembang secara luar biasa di seluruh dunia. Pada tahun 2008 diperkirakan telah ada lebih dari 350 juta pengguna Internet di seluruh dunia.

Perkembangan Internet di Indonesia dapat dikatakan bergerak sangat cepat seakan tanpa mempedulikan keadaan ekonomi Indonesia yang belum juga membaik sampai saat ini.


6

Perkembangan Internet di Indonesia dapat dikatakan bergerak sangat cepat tanpa mempedulikan keadaan ekonomi Indonesia yang belum juga membaik sampai saat ini. Pada tahun 1994 tercatat hanya ada dua buah Internet Service Provider (ISP), yaitu IPTEK-NET dan IndoNet dengan kecepatan total ke Internet hanya sebesar 128Kbps. Tetapi pada akhir tahun 1995 tercatat bahwa kecepatan ke Internet telah mencapai 640Kbps. Dan selanjutnya pada tahun 1996, kecepatan total Internet di Indonesia sudah mencapai 5Mbps. Akhirnya deregulasi yang dilakukan oleh pihak Parpostel telah membuahkan lebih dari 22 ISP memungkinkan untuk beroperasi di Indonesia (Purbo, 2000).

Gambar 1.2. Leonard Kleinrock berdiri di depan sebuah IMP (Kleinrock, 2005)

1.3.Wireless LAN (W-LAN) Tak dapat dipungkiri lagi bahwa perkembangan Internet membawa pengaruh besar bagi perkembangan teknologi komunikasi, yang dimaksud dalam hal ini adalah jaringan tanpa kabel yang dikenal sebagai W-LAN (Wireless Local Area Network). Keuntungankeuntungan menggunakan W-LAN ketimbang Wire LAN cukup jelas, a.l., tidak membutuhkan instalasi kabel yang sangat mahal bagi sebuah kantor besar atau kecil,


7

selain itu juga dapat diakses di mana saja tanpa ada keterbatasan ruangan, sangat baik diimplementasikan untuk daerah-daerah yang susah dijangkau oleh kabel telepon.

Secara garis besar terdapat dua macam standarisasi W-LAN, yaitu standar IEEE 802.11 (khususnya standar IEEE 802.11b lebih umum disebut sebagai WiFi dengan kecepatan data 11 Mbps) dan standar yang dibangun oleh negara-negara Eropa dikenal sebagai HIPERLAN (High Performance Radio Local Area Network). Hiperlan Type 1 memiliki kecepatan 20Mbps, sedangkan Hiperlan Type 2 akan memiliki kecepatan sampai 54 Mbps jika standarnya disetujui.

Saat ini terdapat kecenderungan untuk menggunakan Internet dengan Internet Protocol (IP) nya sebagai tulang punggung komunikasi. Bahkan teknologi komunikasi seluler sekalipun menunjukkan kecenderungan akan mengadopsi teknologi Internet ke dalam standar mereka, misalnya GPRS (2.5G) dan UMTS (3G) sampai LTE (4G). Trend ini menunjukkan bahwa Internet protocol akan menjadi bahasa standar bagi komunikasi bergerak menggantikan teknologi komunikasi seluler sebelumnya (2G). Dengan demikian dapat diprediksikan bahwa generasi ke empat teknologi komunikasi akan sepenuhnya mengadopsi teknologi Internet ini.

Trend ini menunjukkan bahwa Internet protocol akan menjadi bahasa standar bagi komunikasi bergerak menggantikan teknologi komunikasi seluler sebelumnya (2G).

1.4.Konsep tentang 4G Seperti dijelaskan di atas, peningkatan generasi teknologi komunikasi seluler dari 1G ke 3G dimotivasi oleh kebutuhan akan pengiriman data dengan kecepatan tinggi, karena itu peralihan dari satu generasi ke generasi berikutnya secara garis besar ditandai oleh peningkatan kecepatan data. Sementara itu, konsep tentang 4G nantinya diharapkan tidak hanya berurusan dengan masalah bagaimana meningkatkan kecepatan transfer data saja, melainkan juga hal-hal sebagai berikut: i. Mengintegrasikan semua sistem komunikasi nirkabel di seluruh dunia (komunikasi satelit, komunikasi seluler, dan komunikasi LAN) menjadi satu sistem saja. Selain itu,


8

sistem komunikasi bergerak ini juga diharapkan mampu berkomunikasi dengan sistem komunikasi tetap, misalnya: dengan telepon kabel. ii. Layanan (services) yang berorientasi pada pengguna, bukan pada provider. Dengan demikian, provider sistem komunikasi 4G nantinya harus mampu menyediakan semua layanan yang ada, misalnya: audio, video, text (sms) dan data spatial. Terserah kepada pengguna untuk memilih layanan mana yang sedang diperlukan pada saat itu. iii. Memiliki kemampuan inteligen untuk memilih jaringan yang paling efektif dengan cara memilah tipe data dan lalulintas jaringan yang tersedia. iv. Sepenuhnya berbasis IP, dengan demikian 4G adalah representasi dari wireless Internet.

Sampai saat ini, peralihan dari 3G menuju ke 4G memang masih dalam bentuk penyusunan standar, akan tetapi teknologi pre-4G seperti generasi pertama dari LTE dan WiMAX telah beredar di pasaran. Bahkan beberapa operator di Indonesia telah memberikan komitmen akan mengoperasikan teknologi LTE ini pada tahun 2012. Badan standar internasional ITU Radiocommunication Sector (ITU-R) menetapkan bahwa 4G akan memiliki kemampuan seperti berikut: • Menggunakan protokol Internet. • Kecepatan data maksimum dapat mencapai 100 Mbps untuk sistem komunikasi bergerak dengan mobilitas tinggi, dan 1 Gbps untuk sistem komunikasi dengan mobilitas rendah. • Mampu melakukan pembagian resource jaringan secara dinamis untuk mendukung peningkatan jumlah pengguna di dalam sebuah sel. • Beroperasi dengan bandwidth antara 5-20 MHz. • Memiliki kemudahan melakukan perpindahan dari satu sel ke sel lain walaupun setiap sel memiliki jaringan yang berbeda-beda. • Mampu mendukung komunikasi aplikasi multimedia dengan kualitas tinggi.

1.5.Teknologi Komunikasi Pita Lebar Teknologi komunikasi pita lebar (broadband communication) adalah teknologi komunikasi yang menggunakan pita frekuensi lebar. Keuntungan yang jelas didapat


9

dengan menggunakan teknologi komunikasi pita lebar adalah meningkatnya kualitas suara atau gambar yang ditransmisikan melalui gelombang dan sampai kepada pengguna. Bahkan menurut Bank Dunia, teknologi komunikasi pita lebar dapat membawa dampak yang cukup besar dalam perekonomian. Berdasarkan studi yang dilakukan oleh Bank Dunia dalam sebuah buku yang diterbitkan pada tahun 2009, peningkatan sebesar 10% dari penetrasi Telekomunikasi pita lebar dapat meningkatkan perekonomian sampai 1,38% (Qiang, 2009). Karena itu implementasi teknologi komunikasi pita lebar menjadi semacam keharusan semua negara di seluruh dunia.

Berdasarkan studi yang dilakukan oleh Bank Dunia dalam sebuah buku yang diterbitkan pada tahun 2009, peningkatan sebesar 10% dari penetrasi Telekomunikasi pita lebar dapat meningkatkan perekonomian sampai 1,38% (Qiang, 2009).

Terkait dengan batasan kecepatan transmisi data dalam komunikasi broadband, International Telecommunication Unit (ITU) merekomendasikan kecepatan di atas 2Mbps sebagai komunikasi pita lebar. Sementara itu Federal Communications Commision (FCC) mendefinisikan komunikasi broadband sebagai kecepatan transmisi di atas 4 Mbps downstream dan 1 Mbps upstream. Namun secara umum, kecepatan di atas 256 kbps sudah dapat dikatakan sebagai sistem komunikasi pita lebar.

Terdapat berbagai macam teknologi komunikasi pita lebar yang telah beredar secara luas di pasaran, antara lain: • Teknologi Asymetric Digital Subsriber Line (ADSL) dan Very High Bit Rate DSL (VDSL), • Internet kabel baik yang menggunakan copper ataupun fiber optik, • Jaringan komunikasi seluler yang seringkali disebut sebagai mobile Internet. Jaringan komunikasi seluler berpita lebar meliputi jaringan yang menggunakan 3G dan LTE. • Jaringan komunikasi nirkabel WiFi dan WiMAX.


10

1.6.Teknologi Informasi dan Komunikasi di Indonesia Pada dua dekade terakhir, bidang telematika (telekomunikasi dan informatika) berkembang cukup pesat di Indonesia. Hal ini ditandai dengan banyaknya bermunculan industri baru yang bergerak dalam bidang telematika ini (Jusak, 2001). Jumlah penyelenggara telekomunikasi di Indonesia meningkat dengan cepat untuk merespon kebutuhan pasar akan sistem komunikasi yang semakin tinggi. Sebagaimana data statistik yang dilansir oleh Direktorat Jenderal Pos dan Telekomunikasi (Dirjen Postel, 2010), dalam tiga tahun terakhir terdapat peningkatan pesat jumlah penyelengara telekomunikasi di Indonesia yang terdiri atas penyelenggara jaringan tetap, penyelenggara jaringan bergerak, dan penyelenggara jasa telekomunikasi. Sebagai contoh, jumlah penyelenggara jaringan tetap sejak tahun 2009 telah meningkat sebesar 32,3% pada tahun 2010. Sedangkan pada penyelenggara jaringan bergerak tidak terdapat peningkatan pada tahun 2010, tetapi terdapat peningkatan sebesar 13,3% pada tahun 2008 ke tahun 2009. Sedangkan pada penyelenggara jasa telekomunikasi terdapat peningkatan sebesar 7,1% pada semester 1 tahun 2010. Pertumbuhan penyelenggara telekomunikasi sejak tahun 2008 sampai 2010 dapat di lihat dalam Tabel 1.1.

Dalam tiga tahun terakhir terdapat peningkatan pesat jumlah penyelengara telekomunikasi di Indonesia yang terdiri atas penyelenggara jaringan tetap, penyelenggara jaringan bergerak, dan penyelenggara jasa telekomunikasi.


11

Tabel 1.1. Jenis penyelenggara telekomunikasi di Indonesia No

I

II

III

Jenis Penyelenggara Telekomunikasi

2008

2009

2010-1

Penyelenggara jaringan tetap

64

86

91

1. Penyelenggara jaringan lokal

16

23

24

2. Penyelenggara jaringan tetap jarak jauh (SLJJ)

2

2

2

3. Penyelenggara jaringan tetap internasional (SLI)

2

3

3

4. Penyelenggara jaringan tertutup

44

58

62

Penyelenggara jaringan bergerak

15

17

17

1. Penyelenggara jaringan bergerak terestrial

6

8

8

2. Penyelenggara jaringan bergerak seluler

8

8

8

3. Penyelenggara jaringan bergerak satelit

1

1

1

Penyelenggara jasa

271

269

288

1. Penyelenggara jasa nilai tambah teleponi

58

29

27

2. Penyelenggara jasa akses Internet (ISP)

150

169

181

3. Penyelenggara jasa interkoneksi Internet (NAP)

32

39

43

4. Penyelenggara jasa Internet Teleponi untuk

25

25

28

5. Penyelenggara jasa Siskomdat

6

7

9

Penyelenggara jaringan khusus

14

20

23

(Calling card, Premium call, Call center)

Keperluan Publik (ITKP)

IV

Penyelenggara telepon sampai saat ini masih didominasi oleh para pemain tetap. Daftar penyelenggara telepon di Indonesia sampai semester I tahun 2010 ditunjukkan dalam Tabel 1.2.


12

Tabel 1.2. Jenis penyelenggara dan nama operator No

Jenis Penyelenggaraan

Nama Operator

PT. Telekomunikasi Indonesia (Telkom) 1.

Telepon tetap kabel (3)

PT. Indosat PT. Batam Bintan Telekomunikasi PT. Telekomunikasi Indonesia (Telkom)

2.

Telepon tetap nirabel (4)

PT. Indosat PT. Bakrie Telecom PT. Mobile-8 PT. Telkomsel PT. Indosat PT. XL-Axiata

3.

Telepon bergerak (8)

PT. Mobile-8 PT. Sampoerna Telekomunikasi Indonesia (STI) PT. Natrindo Telepon Seluler (NTS) PT. Hutchison CP Telecommunication Smart Telecom

Perbandingan terhadap jumlah pelanggan telepon kabel dan telepon nirkabel di Indonesia antara tahun 2006 sampai semester I tahun 2010 menunjukkan bahwa pertumbuhan pelanggan telepon nirkabel jauh lebih cepat dibandingkan pelanggan telepon kabel. Perhatikan dalam Gambar 1.3. Jumlah pelanggan telepon kabel nampak stagnan bahkan semakin menurun dari tahun ke tahun, sedangkan jumlah pelanggan telepon nirkabel meningkat lebih dari 400% dalam kurun waktu 4 tahun.

Perbandingan terhadap jumlah pelanggan telepon kabel dan telepon nirkabel di Indonesia antara tahun 2006 sampai semester I tahun 2010 menunjukkan bahwa pertumbuhan pelanggan telepon nirkabel jauh lebih cepat dibandingkan pelanggan telepon kabel.


13

Jumlah Pelanggan (juta)

30 25 20 Kabel

15 Nirkabel

10 5 0 2006

2007

2008

2009

2010-1

Tahun

Gambar 1.3. Jumlah pelanggan telepon kabel dan nirkabel

Pesatnya

peningkatan

jumlah

pelanggan

telepon

nirkabel

secara

keseluruhan

meningkatkan teledensitas di Indonesia. Teledensitas adalah indikator yang menunjukkan jumlah satu sambungan telepon yang dapat melayani sebanyak 100 jiwa. Menurut data statistik Direktorat Jenderal Pos dan Telekomunikasi (Dirjen Postel, 2010), sampai dengan bulan Juni 2009 teledensitas telepon tetap di Indonesia hanya mencapai 3,82%. Berarti bahwa hanya ada kira-kira 4 sambungan telepon tetap kabel per seratus orang. Jumlah ini merupakan jumlah yang relatif kecil jika dibandingkan dengan negara-negara tetangga ASEAN. Akan tetapi apabila teledensitas ini dihitung dengan menggunakan jumlah total pelanggan telepon, termasuk terlepon tetap, telepon nirkabel dan telepon selular, teledensitas Indonesia sudah mencapai sebear 76,48%. Karena itu pertumbuhan telepon nirkabel dan selular yang sangat pesat dalam lima tahun terakhir telah memberikan kontribusi terhadap peningkatan teledensitas secara siknifikan.

Sampai dengan bulan Juni 2009 teledensitas telepon tetap di Indonesia hanya mencapai 3,82%.


14

Dalam rangka melakukan antisipasi terhadap gelombang perubahan yang dibawa oleh teknologi informasi dan komunikasi, pemerintah telah membentuk sebuah Dewan Teknologi Informasi dan Komunikasi Nasional disingkat dengan nama DeTIKNas sesuai dengan Kepres no 20 Tahun 2006. DeTIKNas mendapat mandat untuk melakukan tugastugas sebagai berikut: • Merumuskan kebijakan umum dan arahan strategis pembangunan nasional, melalui pendayagunaan teknologi informasi dan komunikasi (TIK); • Melakukan pengkajian dalam menetapkan langkah-langkah penyelesaian permasalahan strategis yang timbul dalam rangka pengembangan TIK; • Melakukan koordinasi nasional dengan instansi pemerintah pusat/daerah, BUMN/D, dunia usaha, lembaga profesional dan komunitas TIK, serta masyarakat pada umumnya dalam rangka pengembangan TIK; • Memberikan persetujuan atas pelaksanaan program TIK yang bersifat lintas departemen agar efektif dan efisien.

Selanjutnya DeTIKNas membentuk cetak biru (blueprint) pengembangan TIK di Indonesia yang terdiri atas 7 flagship pengembangan yang meliputi: E-Procurement, EEducation, E-Budgeting, National Single Window, National Identity Number, Palapa Ring, Legal Software (Detiknas, 2006).

DeTIKNas membentuk cetak biru (blueprint) pengembangan TIK di Indonesia yang terdiri atas 7 flagship pengembangan yang meliputi: E-Procurement, E-Education, E-Budgeting, National Single Window, National Identity Number, Palapa Ring, Legal Software

Uraian dari masing-masing flagship tersebut adalah sebagai berikut: • E-procurement adalah suatu proses pengadaan barang dan jasa secara elektronik melalui aplikasi Internet. Melalui flagship ini diharapkan agar proses pengadaan barang dan jasa menjadi transparan dan dapat diawasi oleh masyarakat dengan mudah.


15

• E-Education adalah jaringan komunikasi yang menghubungkan seluruh institusi pendidikan di Indonesia baik dari sisi infrastruktur maupun isi (content) pembelajaran di dalamnya. • E-Budgeting adalah sistem anggaran yang diharapkan dapat melebur anggaran rutin dan anggaran pembangunan dalam satu format anggaran untuk mengurangi alokasi yang tumpang-tindih. • National Single Window adalah sebuah sistem elektronik yang mampu melayani proses pengajuan, pengolahan data dan informasi, pengambilan keputusan, penyelesaian dokumen kepabeanan, kepelabuhan, dan kebandarudaraan secara terpadu dengan prinsip kesatuan, kecepatan pelayanan, konsisten, sederhana, transparan, efisien, dan berkelanjutan. • National Identity Number adalah konsep untuk menjadikan dokumen kependudukan di Indonesia mengacu pada sebuah nomor identitas. Dengan demikian setiap warganegara akan memiliki sebuah nomor identitas tunggal dan unik. • Palapa Ring adalah sebuah jaringan yang merupakan tulang punggung (backbone) sistem telekomunikasi nasional berupa cincin serat optik yang mengelilingi seluruh kepulauan Nusantara. Pembangunan Palapa Ring bertujuan untuk mempercepat akses, meningkatkan kualitas telekomunikasi secara nasional, dan meratakan ketersediaan infrastruktur telekomunikasi di seluruh wilayah tanah air. • Legal Software merupakan program yang mengupayakan terciptanya penggunaan perangkat lunak legal di instansi pemerintah dan non pemerintah dengan pilihan utama Open Source Software (OSS). Adanya legalisasi software merupakan komitmen pemerintah untuk menegakkan Hak atas Kekayaan Intelektual (HaKI). Dengan demikian, citra bangsa Indonesia di mata dunia Internasional akan meningkat.

1.7.Wilayah Pelayanan Universal Telekomunikasi (WPUT) Dalam kaitannya dengan perkembangan pemanfaatan teknologi informasi dan komunikasi salah satu pokok kajian lain yang cukup penting adalah munculnya kesenjangan digital (Digital Devide), yaitu gap antara mereka yang memiliki kesempatan akses teknologi telepon, internet, televisi dan mereka yang tidak mempunyai akses sama sekali. Beberapa deklarasi internasional telah dikumandangkan untuk memperkecil kesenjangan digital


16

tersebut, salah satunya adalah World Summit on Information Society (WSIS) di Geneva pada tahun 2003.

Untuk mengatasi kesenjangan digital tersebut, pemerintah melalui Departemen Komunikasi dan Informatika membuat sebuah program yang sejalan dengan kebijakan Pelayanan Telekomunikasi Universal (Universal Service Obligation). Program ini dilakukan melalui penetapan desa-desa di Indonesia yang belum mendapatkan akses memadai terhadap pelayanan telekomunikasi, dan selanjutnya disebut sebagai Wilayah Pelayanan Universal Telekomunikasi (WPUT). Pada tahun 2009 ditetapkan sebanyak 36.471 desa yang tersebar di seluruh wilayah Indonesia (kecuali DKI Jakarta) sebagai target implementasi pelayan telekomunikasi universal (Dirjen Postel, 2010). Lihat dalam Tabel 1.3. Berdasarkan sebaran wilayah, jumlah desa terbesar dalam WPUT adalah di pulau Sumatera diikuti oleh jumlah desa di pulau Jawa. Sedangkan propinsi Nagroe Aceh Darussalam (NAD) meupakan propinsi dengan jumlah desa terbanyak dalam WPUT.

Tabel 1.3. Target jumlah desa untuk program WPUT tahun 2009 No

Propinsi

Jumlah No

Propinsi

Jumlah No

Propinsi

Jumlah

1

NAD

5.264

12

Jabar

1.196

23

Sulsel

1.134

2

Sumut

3.561

13

Jateng

2.921

24

Sulbar

237

3

Sumbar

1.695

14

DIY

30

25

Sulteng

745

4

Jambi

838

15

Jatim

2.303

26

Sultra

1.053

5

Riau

872

16

Bali

201

27

Sulut

563

6

Kepri

90

17

NTB

247

28

Gorontalo

196

7

Babel

167

18

NTT

2.091

29

Maluku

720

8

Bengkulu

1.015

19

Kalbar

1.026

30

Malut

589

9

Sumsel

1.891

20

Kalteng

1.131

31

Irjabar

768

10

Lampung

805

21

Kaltim

879

32

Papua

247

11

Banten

666

22

Kalsel

1.330


Total:

36.471

17

1.8.Struktur Buku Buku Teknik Komunikasi Data Modern ini terbagi atas 13 buah bab. Pembahasan dimulai dari dasar-dasar komunikasi data, sampai kepada teknik-teknik komunikasi yang digunakan pada perangkat-perangkat komunikasi saat ini. Pembaca disarankan untuk mengikuti rangkaian setiap bab dengan menggunakan diagram alir seperti yang diilustrasikan dalam Gambar 1.4. Bab 1, 2 dan 3 sebaiknya dipelajari dan dipahami terlebih dahulu sebelum melangkah ke bab-bab berikutnya, karena tiga bab terdepan ini mencakup pembahasan dasar tentang sistem komunikasi data. Setelah menyelesaikan Bab 4, pembaca dapat memilih untuk mempelajari Bab 5 atau Bab 6. Selanjutnya, setelah selesai dengan Bab 5 atau Bab 6, pembaca dapat memilih mempelajari Bab 7 atau Bab 9. Namun pembahasan dalam Bab 7 harus dipahami terlebih dahulu sebelum mempelajari Bab 8, dan demikian juga Bab 9 harus diselesaikan sebelum memperlajari Bab 10.


18

Gambar 1.4. Struktur Buku Teknik Komunikasi Data Modern


19

Protokol Dan Standar

Tujuan dari Bab ini: • Pembaca memahami pentingnya protokol dan standar dalam komunikasi data. • Pembaca memahami standar Open System Interconnection (OSI). • Pembaca memahami standar TCP/IP untuk Internet.

Tujuan utama dari komunikasi data adalah mengirimkan data dan informasi dari suatu sumber ke tujuan tanpa mengalami kesalahan. Definisi tentang tujuan komunikasi data tersebut walaupun sederhana namun mengandung implikasi yang sangat luas.

Kata “mengirimkan” dalam komunikasi data seringkali disebut dengan istilah standar “transmisi”. Karena itu dalam proses komunikasi pasti akan terjadi proses transmisi data. Proses transmisi data itu sendiri melibatkan banyak aspek, antara lain: • Bagaimana cara mentransmisikan data agar di dalam data itu sendiri terdapat kemampuan untuk mempertahankan diri dari faktor pelemahan sinyal, faktor gangguan-gangguan ekternal (noise), terjadinya tumpukan data satu dengan yang lain, faktor kontinuitas pengiriman data? • Bagaimana kontribusi dari pengirim (transmitter) agar kesalahan penerjemahan data di sisi penerima (receiver) dapat dikurangi? • Bagaimana karakteristik dari media yang akan digunakan untuk mengirimkan data?


20

• Apabila terdapat beberapa terminal sebagai kandidat penerima data, bagaimana agar data dapat benar-benar sampai di alamat tujuan seperti yang diinginkan oleh pengirim (tidak salah alamat)?

Dari uraian di atas, kita dapat melihat bahwa untuk proses “transmisi” saja menuntut adanya cara-cara atau teknologi yang cukup kompleks. Bertahun-tahun lamanya manusia telah mempelajari dan melakukan riset terhadap proses transmisi ini dengan satu tujuan untuk menghasilkan kualitas data dan informasi yang baik di sisi penerima.

Tujuan utama dari komunikasi data adalah mengirimkan data dan informasi dari suatu sumber ke tujuan tanpa mengalami kesalahan.

Kata “data dan informasi” memiliki implikasi teknologi sebagai berikut: • Bagaimana data dan informasi di format sedemikian rupa agar dapat dikirimkan melalui media transmisi? • Setelah itu, bagaimana agar data dan informasi tersebut dapat dibaca kembali oleh penerima? • Bagaimana data dan informasi dapat dipresentasikan sehingga keberadaan data dan informasi tersebut bermanfaat?

Dari kedua kata kunci yang telah diurai dalam penjelasan terdahulu, kita dapat melihat bahwa secara implisit sumber dan tujuan harus mengandung teknologi yang berkualitas agar proses komunikasi data dapat berlangsung dengan baik.

Terakhir adalah uraian tentang kata “tanpa mengalami kesalahan” pada definisi tentang komunikasi data. Kata ini berarti bahwa data dan informasi yang diterima harus dapat diestimasi, diterjemahkan dengan baik oleh penerima sehingga data tersebut dengan keyakinan yang cukup dapat dianggap sebagai representasi dari data yang dikirimkan dengan tingkat kesalahan sekecil mungkin atau tidak ada kesalahan sama sekali. Karena itu dalam teknik komunikasi data harus mencakup juga kemampuan untuk mendeteksi


21

jika terjadi kesalahan. Setelah itu tindakan apa yang harus dilakukan apabila kesalahan telah terdeteksi?

Hal-hal di atas secara ringkas berarti bahwa teknik komunikasi data adalah rangkaian perangkat keras dan perangkat lunak yang di dalamnya mengandung aturan dan standar yang disetujui oleh semua pihak agar data dan informasi dapat dikirimkan dan diterima dengan benar.

Dalam paragraf di atas, terdapat kebutuhan bahwa aturan dan standar harus disetujui oleh pihak. Hal ini terjadi karena mungkin saja sisi pengirim dan penerima merupakan sistem dan teknologi yang berbeda-beda. Teknik komunikasi data harus dapat menjamin agar sistem yang berbeda-beda tersebut tetap dapat melakukan komunikasi. Karena itu aturan dan standar harus disepakati bersama. Sebagai contoh, orang Indonesia berbahasa Indonesia, orang India berbahasa Hindi. Apabila keduanya dipertemukan tanpa persetujuan penggunaan bahasa maka tidak akan terjadi proses komunikasi. Akan tetapi apabila kedua pihak telah setuju menggunakan bahasa yang sama yang diketahui oleh kedua belah pihak, misalnya bahasa Inggris, maka barulah komunikasi terjadi.

2.1.Protokol Dalam teknik komunikasi data, aturan atau rule disebut dengan istilah protokol. Protokol adalah seperangkat aturan yang mengendalikan proses komunikasi data. Protokol ini menentukan apa yang akan dikirimkan, bagaimana cara mengirimkan data dan kapan mengirimkan data. Terdapat tiga elemen utama di dalam protokol agar tugas yang dibebankan dapat terlaksana dengan baik, yaitu (Forouzan, 2007): • Sintaks, berkaitan dengan format dan struktur dari data. Seperti akan terlihat dalam seluruh bab dalam buku ini, format dan struktur dari data akan berbeda-beda untuk setiap protokol yang digunakan. Misalnya, pada komunikasi serial asinkronos data yang dikirimkan akan memiliki struktur 1 bit awal, 1 bit paritas, 7 bit data itu sendiri dan 2 bit bit berhenti. Struktur tersebut di atas tidak akan berlaku untuk protokol yang berbeda.


22

• Semantik, berkaitan dengan interpretasi arti dan makna dari setiap seksi dari deretan bit. Misalnya, deretan bit yang mengandung informasi alamat harus dapat ditentukan dengan sendirinya apakah alamat yang dimaksud adalah alamat routing atau alamat dari sebuah terminal akhir. • Pewaktuan, berkaitan dengan dua hal yaitu: kapan data siap untuk dikirimkan dan berapa cepat data tersebut ditransmisikan. Pewaktuan di sisi pengirim harus sinkron dengan pewaktuan di sisi penerima agar tidak terjadi kesalahan pembacaan data. Proses ini dalam komunikasi data dikenal dengan istilah sinkronisasi.

Untuk memperjelas pengertian protokol dalam komunikasi data marilah kita perhatikan ilustrasi dalam Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Ilustrasi tentang protokol

Dalam Gambar 2.1, seorang di sebelah kanan ingin bertanya tentang waktu saat ini kepada seseorang di sebelah kiri. Perhatikan bahwa untuk bertanya tentang jam saat ini terdapat


23

aturan tidak tertulis bahwa seseorang harus menyapa terlebih dahulu. Setelah itu barulah si penanya menyatakan maksud yang sesungguhnya bahwa ia ingin mengetahui jam saat ini. Orang di sisi sebelah kiri hanya akan memberikan jawaban apabila ia dapat menginterpretasikan pertanyaan orang di sebelah kanan dengan benar. Dalam pembicaraan di atas juga terlihat bahwa penanya dan penjawab harus bergantian di dalam melakukan komunikasi, jika tidak demikian maka tidak akan terjadi komunikasi yang baik.

Protokol adalah seperangkat aturan yang mengendalikan proses komunikasi data. Protokol ini menentukan apa yang akan dikirimkan, bagaimana cara mengirimkan data dan kapan mengirimkan data.

Contoh dalam Gambar 2.1 tersebut menggambarkan dengan baik konsep protokol yang ada di dalam komunikasi data. Jadi pada dasarnya, konsep komunikasi data mirip dengan konsep komunikasi yang telah dikenal lama oleh manusia.

2.2.Protokol Berlapis Seperti kita lihat dalam penjelasan sub-bab 2.1. bahwa proses mengirimkan data merupakan rangkaian proses yang panjang dan kompleks. Kita telah melihat bahwa banyak hal terkait dalam komunikasi data, antara lain aplikasi dan protokol, berbagai macam tipe peralatan komunikasi, media komunikasi, pengalamatan, dsb. Karena itu akan sangat memudahkan apabila kita dapat membagi atau memilah-milah keseluruhan tugas mengirimkan data ini ke dalam lapisan-lapisan tugas. Setiap lapis memiliki tugas dan fungsi yang khusus. Akan tetapi lapis satu dan lapis yang lain harus dapat bekerja saling mendukung satu dengan yang lain.


24

Konsep tentang protokol berlapis semacam ini sebenarnya telah ada dalam kehidupan sekitar kita sehari-hari. Mari kita mengambil contoh proses pengiriman surat sebagai analogi. Perhatikan Gambar 2.2.

Setiap lapis memiliki tugas dan fungsi yang khusus. Akan tetapi lapis satu dan lapis yang lain harus dapat bekerja saling mendukung satu dengan yang lain. Proses pengiriman surat dimulai dari proses menuliskan ide atau informasi ke dalam surat. Jadi surat mengandung informasi yang akan dikirimkan. Lalu kertas surat tersebut dibungkus oleh sebuah amplop agar isi surat aman dan terlindungi pada saat dikirimkan. Tidak lupa, alamat juga harus ditambahkan pada amplop surat. Tanpa adanya alamat tujuan, surat tidak akan sampai di tempat tujuan. Walaupun tidak ada keharusan namun sebaiknya alamat pengirim juga ditambahkan, supaya apabila terjadi bahwa surat tersebut tidak sampai ke alamat tujuan, maka surat tersebut dapat dikirimkan kembali kepada si pengirim. Selanjutnya surat kita masukkan ke kantor pos (melalui bis surat). Kantor pos membubuhi stempel dan melakukan validasi. Kantor pos juga melakukan pengepakan sesuai dengan kota tujuan surat. Surat siap untuk dikirimkan.

Kita misalkan alamat tujuan berada pada kota yang berbeda dari alamat pengirim. Tentu saja kantor pos asal tidak akan langsung mengirimkan surat tersebut kepada seorang penerima di kota yang berlainan. Kantor pos asal akan mengirimkan surat tersebut kepada kantor pos lain yang berada pada kota yang sama dengan alamat tujuan. Maka sekarang tugas untuk mengirimkan surat ke alamat tujuan menjadi tanggung jawab kantor pos di kota di mana alamat tujuan dalam surat berada.

Setelah surat sampai kepada penerima, maka penerima akan membuka surat dan selanjutnya mengambil (membaca) informasi yang ada di dalamnya. Dengan demikian informasi yang dikirimkan oleh pengirim sampai ke penerima dengan baik melalui proses komunikasi yang panjang dan kompleks.


25

Berdasarkan analogi di atas kita dapat menarik beberapa pelajaran tentang protokol berlapis: • Proses pengiriman informasi dipilah-pilah ke dalam beberapa lapis tugas, yaitu: menulis surat, memberi amplop, mengirim ke kantor pos, dan seterusnya. • Setiap lapis tugas memiliki aturan (protokol) sendiri. Misalnya aturan dalam menulis surat tidak sama dengan aturan membungkus surat. • Terdapat proses membungkus/enkapsulasi (encapsulation) informasi dengan tujuan untuk melindungi informasi yang ada dalam surat agar tidak hilang, rusak dan cacat. • Tanpa melalui proses pembungkusan surat informasi tidak bisa dikirimkan. Demikian pula tanpa melalui kantor pos informasi juga tidak akan sampai. Hal ini berarti bahwa sekalipun masing-masing lapis memiliki tugas dan aturan sendiri, tetapi antara lapis satu dengan lapis yang lain tidak berdiri sendiri, melainkan saling mendukung. • Di sisi penerima, proses yang terjadi adalah kebalikan dari proses pengiriman. Perhatikan tanda panah yang menunjukkan gerakan informasi dari pengirim menuju ke penerima dalam Gambar 2.2. • Terdapat hirarki yang jelas antara lapis tugas satu dengan yang lain. Misalnya, sebelum dibungkus informasi harus ditulis terlebih dahulu, sebelum di kirim ke kantor pos surat harus dimasukkan dalam amplop dan diberi alamat terlebih dahulu, dan seterusnya.

Pada sub-bab 2.3 kita akan melihat bahwa analogi pengiriman surat ini mirip sekali dengan proses yang terjadi pada komunikasi data. Tetapi mengapa harus menggunakan model protokol berlapis? Ada banyak alasan yang akan dijelaskan sebagai berikut: • Dengan adanya protokol berlapis, pekerjaan dalam menangani komunikasi data dapat dipilah-pilah ke dalam beberapa tugas. Proses pemilahan ini memudahkan kita untuk melakukan identifikasi fungsi masing-masing lapis. Selain itu dengan cara seperti ini, tugas komunikasi data yang kompleks dan besar telah disederhanakan ke dalam modulmodul sederhana dan kecil yang saling berhubungan. • Memudahkan proses standarisasi protokol, perangkat lunak dan perangkat keras. Dengan demikian inter-operabilitas antara peralatan satu dengan yang lain dapat dijaga. • Memudahkan proses belajar mengajar. Dengan adanya pemilahan semacam ini memudahkan kita pada saat mempelajari seluruh proses dalam komunikasi data.


26

Identifikasi terhadap fungsi yang menyertai seluruh proses komunikasi data dapat dilakukan sendiri-sendiri sesuai dengan lapis di mana fungsi tersebut berada.

Gambar 2.2. Analogi pengiriman surat

2.3.Standar Bagi anda yang baru pertama kali mempelajari teknik komunikasi data, mungkin pemahaman tentang makna protokol berlapis seperti dijelaskan dalam sub-bab 2.2 masih belum sepenuhnya dapat dipahami. Jangan kuatir. Karena dalam sub-bab ini kita akan mempelajari model protokol berlapis yang telah distandarkan secara internasional. Bukan saja telah distandarkan tetapi juga telah diimplementasikan dengan baik. Standar semacam ini perlu untuk menjaga inter-operabilitas antar peralatan yang dibuat oleh pabrik yang berbeda-beda. Standar berfungsi sebagai acuan bagi siapa saja yang akan merancang perangkat keras, perangkat lunak dan protokol komunikasi data. Jika tidak demikian, setiap pabrik akan membuat perangkat sesuai dengan spesifikasi sendiri, akibatnya tidak


27

terjadi inter-operabilitas apabila dihubungkan dengan perangkat komunikasi yang dibuat oleh perusahaan lain.

Terdapat dua macam model standar yang dipakai secara luas untuk komunikasi data pada saat ini, yaitu model Open System Interconnection (OSI) dan model TCP/IP yang telah menjadi standar defacto Internet. Mari kita urai satu-persatu.

Standar semacam ini perlu untuk menjaga inter-operabilitas antar peralatan yang dibuat oleh pabrik yang berbeda-beda.

2.3.1. Model OSI Model OSI ditetapkan oleh sebuah badan standar internasional yang bernama International Standards Organization (ISO) pada tahun 1947. Standar ISO ini mencakup seluruh aspek komunikasi data dengan model Open System Interconnection. Yang dimaksud dengan open system adalah bahwa seperangkat protokol yang ada di dalam model ini menjamin terjadinya komunikasi sekalipun dua atau lebih sistem yang saling terhubung memiliki arsitektur yang berbeda. Model OSI ini bukan protokol. Juga bukan perangkat lunak atau perangkat keras. OSI adalah sebuah model untuk memahami dan mendesain arsitektur jaringan komunikasi yang fleksibel dan memiliki inter-operabilitas tinggi.

Pada analogi mengirim surat dalam sub-bab 2.2 kita melihat terdapat 3 lapis proses untuk menjamin berlangsungnya komunikasi. Berbeda dengan analogi mengirim surat, model OSI menetapkan 7 lapis proses, yaitu Application layer, Presentation layer, Session layer, Transport layer, Network layer, Data-link layer dan Physical layer. Ketujuh lapis ini berada dalam susunan hirarkis. Karena itu antara lapis satu dengan yang lain tidak boleh dibolak-balik. Seringkali lapis yang terbawah (physical layer) disebut sebagai lapis pertama, sedangkan lapis teratas (application layer) disebut sebagai lapis ketujuh. Susunan ketujuh lapis model OSI dapat dilihat dalam Gambar 2.3.


28

Sekarang tentu timbul pertanyaan dalam benak pembaca, apa fungsi dan kontribusi dari masing-masing lapis tersebut? Mengapa harus 7 lapis?

Model OSI menetapkan 7 lapis proses, yaitu Application layer, Presentation layer, Session layer, Transport layer, Network layer, Data-link layer dan Physical layer. Fungsi dari masing-masing lapis akan dijelaskan dalam bagian ini. Kita awali dengan penjelasan dari Application layer terlebih dahulu karena lapis ini yang terdekat dengan pengguna (user).

Gambar 2.3. Model OSI 7 lapis

Application Layer Lapis ini memungkinkan pengguna melakukan akses terhadap jaringan komunikasi melalui aplikasi antar muka (interface), misalnya: aplikasi mail browser memungkinkan pengguna menulis, membaca, mengambil, mengirim serta mengorganisasi pesan. Contoh aplikasi antar muka yang lain, antara lain: akses file


29

dan direktori secara remote, akses informasi melalui web, akses database dan berbagai layanan jaringan komunikasi yang lain.

Presentation Layer Lapis ini memiliki fungsi khusus yang berkaitan dengan translasi informasi di antara dua buah sistem, melakukan proses enkripsi untuk data-data yang penting dan melakukan proses kompresi dengan satu tujuan untuk memperkecil jumlah bit yang akan dikirimkan melalui jaringan komunikasi. Proses translasi informasi dibutuhkan karena setiap sistem mungkin memiliki cara yang berbeda untuk mengkodekan (encode) informasi dari karakter atau bilangan menjadi data dalam bentuk bit. Karena itu lapis ini bertugas untuk menjamin adanya inter-operabilitas di antara sistem-sistem yang memiliki metode encoding berbeda.

Session Layer Lapis ini melakukan kendali terhadap percakapan (dialog control) yang terjadi di antara dua buah sistem. Model dialog yang mungkin dilakukan adalah: simplex, half-duplex dan full-duplex. Perbedaan dari ketiganya ditunjukkan dalam Gambar 2.4. Tugas kedua dari lapis ini adalah melakukan proses sinkronisasi pengiriman dan penerimaan data agar tidak terjadi kesalahan pembacaan data di sisi penerima.

Transport Layer Transport layer merupakan lapis yang menangani proses komunikasi dari titik ke titik yang sebenarnya. Bandingkan dengan tiga lapis teratas (application, presentation, session) yang hanya menangani proses pemformatan data, pengaturan data dan pengaturan persiapan komunikasi.

Pesan (message) yang diterima oleh tranport layer akan dipecah-pecah ke dalam segmen-segmen kecil dengan ukuran sesuai dengan yang disyaratkan oleh protokol. Proses dikenal dengan istilah segmentation. Lalu data dalam bentuk segmen-segmen itulah dikirimkan. Tentunya di sisi penerima akan ada proses sebaliknya untuk menggabungkan kembali rangkaian segmen tersebut. Proses


30

penggabungan ini dikenal sebagai reassembly. Dengan adanya error control dan flow control pada lapis ini, tranport layer menjamin bahwa setiap segmen dari pesan akan tiba di tempat tujuan dengan benar dan berurutan. Error control mendeteksi adanya kesalahan dan melakukan aksi untuk memperbaiki kesalahan tersebut, sedangkan flow control menjamin sinkronisasi pengiriman segmen antara sisi pengirim dan penerima, agar tidak terjadi penumpukan data di sisi penerima.

Gambar 2.4. Model dialog control pada session layer

Network Layer Network layer bertanggung jawab untuk pengiriman paket data dari alamat sumber ke alamat tujuan. Termasuk di dalamnya adalah mengatur rute perjalanan masingmasing paket melintasi jaringan komunikasi. Proses ini dikenal dengan nama routing. Berbeda dengan transport layer yang melihat pesan sebagai satu kesatuan utuh, network layer memperlakukan setiap paket secara terpisah. Karena setiap paket telah dilengkapi dengan alamat sumber dan alamat tujuan, maka network layer menjamin agar masing-masing paket sampai di tempat tujuan dengan benar.


31

Data-link Layer Di dalam proses komunikasi data sangat mungkin sekali terdapat berbagai macam peralatan yang membentuk sebuah jaringan komunikasi di antara titik sumber dan titik tujuan. Titik-titik lain yang berada di tengah-tengah di atanra titik sumber dan titik tujuan ini kita sebut dengan istilah intermediate node. Tugas utama dari datalink layer adalah menghantarkan data dalam bentuk frame-frame kecil dari dari titik sumber ke intermediate node, atau dari intermediate node ke intermediate node, atau dari intermediate node ke titik tujuan. Dengan kata lain data-link layer hanya bertanggung jawab untuk menghantar frame dalam satu hop saja. Lihat Gambar 2.5. Hop satu dengan hop yang lain dimungkinkan memiliki protokol yang berbeda. Dalam proses pengiriman data dari hop ke hop, data link juga akan melakukan error control, flow control dan access control. Tugas dari error control dan flow control pada data-link layer mirip dengan tugas error control dan flow control pada transport layer. Perbedaan di antara keduanya jelas. Transport layer menangani pengiriman dari titik sumber ke tujuan, sedangkan data-link menangani pengiriman dari hop ke hop. Lihat Gambar 2.5. Sedangkan access-control menjamin agar media komunikasi dapat digunakan bersama-sama oleh beberapa terminal yang terhubung dalam sebuah jaringan komunikasi.

Physical Layer Lapis ini bertanggung jawab untuk membawa bit-bit data melalui media tranmisi. Karena itu physical layer bertanggung jawab menentukan spesifikasi perangkat keras, seperti: representasi bit dalam bentuk tegangan listrik, antar-muka (interface) perangkat komunikasi, jenis dan karakteristik media transmisi, topologi jaringan komunikasi, konfigurasi jaringan komunikasi, spesifikasi peralatan dengan kelajuan pengiriman data (data rate) tertentu, dan hal-hal lain yang terkait media komunikasi secara fisik.


32

Gambar 2.5. Komunikasi dari hop ke hop

Sampai di sini fungsi masing-masing lapis telah dimengerti dan dipahami. Simaklah dengan baik betapa rumit dan kompleks proses yang terjadi di dalam komunikasi data. Namun dengan adanya pembagian tugas dalam bentuk protokol berlapis semacam ini proses identifikasi menjadi lebih mudah.

2.3.2. Proses Komunikasi dengan Model OSI Sekarang bagaimana proses komunikasi terjadi dengan menggunakan standar model OSI ini. Perhatikan Gambar 2.6.

Mirip dengan analogi tentang pengiriman surat yang telah dibahas dalam sub-bab 2.2. Sebelum pesan benar-benar siap dikirimkan, dimulai dari application layer pada sisi pengirim, pesan tersebut mengalami penambahan header (disimbolkan dengan notasi H1, H2, H3, ... dalam Gambar 2.6, hanya data-link layer yang mengalami penambahan trailer, T2) pada setiap lapis yang di laluinya. Proses penambahan

header

dikenal

dengan

istilah

pembungkusan/enkapsulasi

(encapsulation). Pada analogi pengiriman surat, pesan dibungkus ke dalam amplop terlebih dahulu. Data bersama-sama dengan header yang menyertainya disebut


33

dengan nama Protocol Data Unit (PDU). Secara khusus PDU pada transport layer disebut dengan segmen, PDU pada network layer disebut dengan paket, sedang PDU pada data-link layer disebut dengan frame. Pada sisi pengirim, pesan akan bergerak dari application layer menuju ke physical layer, dimana data dialirkan ke dalam media tranmisi dalam bentuk bit.

Pengirim

Penerima

Pesan

Pesan

H7

H6

H5

H4

Application

Application

Presentation

Presentation

Session

Session

Transport

Transport

Network

Network

Data-link

Data-link

H7

H6

H5

H4

segmen

segmen

H3

H3

paket H2

paket T3

H2

frame

Physical

H1

T3 frame

Physical

bit

H1 bit

Media Transmisi

Gambar 2.6. Pengiriman pesan dengan model OSI

Pesan yang telah terbungkus dan telah direpresentasikan dalam bentuk deretan bit dikirimkan melalui media transmisi. Pesan tersebut mungkin akan melewati berbagai macam intermediate node sebelum tiba di bagian akhir di sisi penerima. Dalam analogi pengiriman surat kita, sama dengan surat yang melewati berbagai rute dan intermediate kantor pos sebelum surat tersebut sampai di kantor pos akhir.

Pada sisi penerima, header dan trailer dibaca kemudian dibuang oleh setiap lapis. Sehingga pada application layer di sisi penerima hanya tinggal pesan yang selanjutnya dipresenasikan kepada pengguna. Dengan analogi pengiriman surat, pada sisi penerima amplop dibuang agar penerima surat dapat membaca pesan yang dikirimkan.


34

Di dalam benak pembaca pasti ada pertanyaan lagi: apa fungsi dari header dan trailer? Jawabannya mudah jika fungsi setiap lapis telah dipahami. Header dan trailer tidak lain berisi informasi tertentu agar setiap lapis dapat menjalankan tanggungjawabnya dengan baik. Sebagai contoh, pada transport layer, header (H4) mengandung informasi tentang urutan segmen, bit-bit kontrol apabila terjadi kesalahan, bit-bit kontrol agar tidak terjadi penumpukan data di sisi penerima. Bandingkan sekarang dengan fungsi transport layer dalam sub-bab 2.3.1. Sama khan? Sementara itu, Header pada network layer (H3) mengandung informasi tentang alamat sumber, alamat tujuan, dan informasi rute dari paket data. Sama juga dengan fungsi network layer yang telah dibahas. Dengan cara yang sama fungsi dari header-header yang lain dapat dipahami sebagai representasi dari fungsi masing-masing lapis.

2.3.3. Model TCP/IP Model OSI yang telah dibicarakan panjang lebar dalam sub-bab terdahulu adalah sebuah konsep lengkap tentang komunikasi data. Namun belum seluruhnya dapat diimplementasikan. Sekarang kita akan melihat satu model standar lain yang telah diimplementasikan dalam bentuk komunikasi data populer yang kita kenal dengan nama Internet. Internet tidak menggunakan model OSI melainkan menggunakan modifikasi dari model OSI yang selanjutnya disebut dengan model TCP/IP. Dinamakan demikian karena model TCP/IP memiliki dua protokol utama, yaitu: Transmission Control Protocol (TCP) pada transport layer dan Internet Protocol (IP) pada network layer.

Internet tidak menggunakan model OSI melainkan menggunakan modifikasi dari model OSI yang selanjutnya disebut dengan model TCP/IP.


35

Padanan antara model OSI dan model TCP/IP dapat dilihat dalam Gambar 2.7. Seperti terlihat dalam gambar, model TCP/IP menggabungkan fungsi application, presentation dan session layer ke dalam satu lapis application layer. Sedangkan fungsi data-link dan physical layer digabungkan ke dalam satu lapis dengan nama network access layer.

Fungsi dari masing-masing lapis pada model TCP/IP sama persis dengan fungsi dari masing-masing lapis dalam model OSI. Perbedaan di antara keduanya telah dijelaskan di atas bahwa fungsi dari setiap lapis dalam model TCP/IP telah diimplementasikan dalam bentuk protokol. Protokol pada setiap lapis dalam model TCP/IP dapat dilihat dalam Gambar 2.8.

Gambar 2.7. Padanan model OSI dan model TCP/IP

Application layer merupakan lapis yang memiliki jumlah protokol paling banyak. HyperText Transfer Protocol (HTTP) adalah protokol untuk akses web, File Transfer Protocol (FTP) adalah protokol untuk meletakkan dan mengambil file dari server, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) adalah protokol yang digunakan untuk mengirimkan e-mail, Domain Name System (DNS) adalah


36

protokol untuk mentransalasi dari alamat url ke alamat IP dan sebaliknya, Simple Network Management Protocol (SNMP) adalah protokol untuk managemen jaringan komunikasi. Dan protokol-protokol yang lain.

Model TCP/IP

Application

Transport

Protokol

HTTP

FTP

SMTP

TCP

DNS

SNMP

UDP

...

SCTP

Network

IP

Network Access

Protokol-protokol yang didefinisikan oleh lembaga atau industri pembuat peralatan komunikasi data

Gambar 2.8. Model TCP/IP dan Protokol

Seperti terlihat dalam gambar, setiap protokol pada application layer pasti berjalan di atas salah satu dari tiga protokol transport layer yang tersedia, yaitu: Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP) dan Stream Control Transmission Protocol (SCTP). Bagi pembaca yang tertarik mempelajari protokol TCP/IP lebih dalam direferensikan untuk membaca buku TCPI/IP karangan Bp. Onno W. Purbo dkk. (Purbo, 1998)

2.4.Batasan Pembahasan dalam Komunikasi Data Sekalipun model-model standar beserta fungsinya telah dibicarakan panjang lebar dalam sub-bab terdahulu, pembahasan dalam lingkup materi komunikasi data (dalam buku ini) tidak mencangkup seluruh fungsi dalam semua lapis baik model OSI maupun model TCP/IP. Materi komunikasi data hanya membatasi diri pada pembahasan 2 lapis yang


37

terbawah pada model OSI, yaitu physical layer dan data-link layer atau network access layer pada model TCP/IP. Sedangkan lapis-lapis yang lain merupakan bahasan dalam materi Jaringan Komputer. Karena itu materi Komunikasi Data seharusnya menjadi dasar bagi pembahasan tentang materi Jaringan Komputer.

Namun, hal ini tidak berarti bahwa sebagian besar Bab 2 terlalu bertele-tele tanpa ada relevansi dengan buku ini. Pemahaman seluruh aspek komunikasi dari awal sampai akhir penting agar pembaca mendapatkan gambaran yang mendalam dan tidak terpotongpotong tentang jaringan komunikasi yang kompleks.

Materi komunikasi data hanya membatasi diri pada pembahasan 2 lapis yang terbawah pada model OSI, yaitu physical layer dan data-link layer atau network access layer pada model TCP/IP.

2.5.Soal Pengayaan 1. Sebutkan peran protokol dalam komunikasi data! 2. Mengapa standarisasi dalam komunikasi data penting? Apa yang terjadi apabila tidak ada standarisasi? 3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan protokol berlapis? 4. Apa yang dimaksud dengan enkapsulasi? Mengapa proses enkapsulasi harus ada dalam komunikasi data? 5. Apa perbedaan antara error control pada data-link layer dan error control pada transport layer? 6. Mengapa standar TCP/IP memilih menggabungkan fungsi tiga buah lapis teratas dari standar OSI ke dalam satu lapis application layer saja? 7. Mengapa transport layer disebut sebagai lapis terjadinya komunikasi dari titik ke titik yang sesungguhnya? 8. Apa perbedaan utama antara tugas yang dilakukan oleh transport layer dan data-link layer?


38

Data dan Sinyal Tujuan dari Bab ini: • Pembaca memahami representasi data dan sinyal analog maupun digital. • Pembaca mampu membuat representasi sinyal dalam domain waktu dan domain frekuensi. • Pembaca memahami gangguan-gangguan yang terjadi dalam melakukan transimisi data. • Pembaca dapat menentukan parameter-parameter yang mempengaruhi unjuk kerja komunikasi data.

Dalam Bab 2 sudah dijelaskan bahwa data yang akan disalurkan melalui media transmisi berbentuk deretan bit. Namun di dalam media transmisi (misalnya: kabel) bukanlah bit 1 dan 0 berderet-deret dari ujung kabel satu ke ujung kabel lain. Untuk dapat ditransmisikan, data harus ditransformasikan terlebih dahulu ke dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Bit 1 dan 0 akan diwakili oleh tegangan listrik dengan nilai amplitudo yang berbeda. Sebagai contoh bit 1 diwakili oleh tegangan 1 volt dan bit 0 diwakili oleh tegangan -1 volt. Dalam ilustrasi di atas bit 1 dan 0 adalah data, sedangkan tegangan listrik yang melewati media transmisi adalah sinyal. Jadi setiap data yang akan ditransmisikan harus ditransformasikan ke dalam bentuk sinyal terlebih dahulu. Lihat Gambar 3.1. Perlu diingat bahwa bentuk sinyal tidak selalu tegangan +1 dan -1. Dalam komunikasi data, sinyal dapat direpresentasikan dengan level tegangan yang berbeda-beda tergantung pada spesifikasi perangkat keras.


39

Gambar 3.1. Data dan sinyal digital Untuk dapat ditransmisikan, data harus ditransformasikan ke dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Misalnya, bit 1 diwakili oleh tegangan 1 volt dan bit 0 diwakili oleh tegangan -1 volt.

Berdasarkan bentuknya, data dan sinyal dapat dibedakan ke dalam data dan sinyal analog atau data dan sinyal digital. Suatu data atau sinyal dikatakan analog apabila amplitudo dari data atau sinyal tersebut terus-menerus ada dalam rentang waktu tertentu (kontinyu) dan memiliki variasi nilai amplitudo tak terbatas. Misalnya, data yang berasal dari suara (voice) tergolong sebagai data analog. Sebaliknya data atau sinyal dikatakan digital apabila amplitudo dari data atau sinyal terebut tidak kontinyu dan memiliki variasi nilai amplitudo yang terbatas (diskrit). Sebagai ilustrasi perbedaan antara sinyal analog dan digital perhatikanlah Gambar 3.2.

Sinyal analog dan digital berdasarkan siklus perulangan gelombang dapat dibedakan ke dalam dua bentuk, yaitu sinyal periodik dan sinyal tidak-periodik. Sinyal periodik akan selalu berulang kembali setelah periode waktu tertentu terlewati. Dalam satu satuan waktu dimana sinyal tersebut berulang disebut dengan satu periode (disimbolkan dengan T ) atau satu siklus. Sedangkan sinyal tidak-periodik tidak menunjukkan adanya siklus tertentu sepanjang waktu. Di dalam komunikasi data seringkali digunakan sinyal analog periodik karena sinyal semacam itu memiliki bandwidth kecil. Namun untuk sinyal digital seringkali digunakan sinyal tidakperiodik karena sinyal semacam itu dapat merepresentasikan data dalam jumlah yang bervariasi.


40

Amplitudo

1

0

-1 0

0.2

0.4

0.6 Waktu

0.8

1

1.2

0

0.2

0.4

0.6 Waktu

0.8

1

1.2

Amplitudo

2 1 0 -1

Gambar 3.2. Sinyal analog (atas) dan sinyal digital (bawah)

3.1. Sinyal Analog Bentuk sinyal analog yang paling sederhana dapat digambarkan sebagai gelombang sinus. Namun dalam keadaan nyata suatu sinyal analog merupakan gabungan dari beberapa gelombang sinus yang disebut dengan sinyal komposit. Dengan teknik yang ditemukan oleh seorang ilmuwan Perancis bernama Jean-Babtiste Fourier sinyal komposit dapat didekomposisi ke dalam beberapa gelombang sinus untuk kepentingan analisis. Teknik ini disebut dengan analisis Fourier.

Dalam keadaan nyata suatu sinyal analog merupakan gabungan dari beberapa gelombang sinus yang disebut dengan sinyal komposit.

Sekarang mari kita perhatikan properti dari sebuah gelombang sinus seperti terlihat dalam Gambar 3.3. Gelombang sinus memiliki beberapa properti penting yang akan segera kita bahas, yaitu amplitudo, frekuensi, periode, fasa, dan panjang gelombang.

Amplitudo adalah suatu nilai yang merujuk pada ketinggian intensitas sinyal pada setiap waktu. Intensitas sinyal yang tertinggi disebut dengan amplitudo puncak. Intensitas


41

sinyal ini berkaitan dengan jumlah energi yang dibawa oleh gelombang tersebut. Sebagai contoh pada sinyal listrik, amplitudo diukur dengan satuan volt.

Amplitudo

1

1λ A

0 -1 0

0.1

0.2

0.3

0.4 0.5 0.6 Waktu (detik)

0.7

0.8

0.9

1

Gambar 3.3. Sinyal dalam bentuk gelombang sinus

Frekuensi dinyatakan sebagai jumlah periode yang dilalui oleh satu gelombang dalam waktu 1 detik. Dalam Gambar 3.3 terlihat bahwa dalam 1 detik gelombang melalui 2 siklus, karena itu gelombang dalam gambar 3.3 memiliki frekuensi = 2 siklus/detik (atau 2 Hertz). Frekuensi juga dapat dinyatakan sebagai jumlah perubahan per satuan waktu. Apabila suatu sinyal memiliki jumlah perubahan banyak sekali maka kita katakan sinyal tersebut memiliki frekuensi tinggi, sebaliknya apabila suatu sinyal memiliki jumlah perubahan sedikit sekali maka kita katakan sinyal tersebut memiliki frekuensi rendah. Apabila suatu sinyal berubah secara instan (tiba-tiba berubah) maka sinyal tersebut memiliki frekuensi tak terhingga. Apabila suatu sinyal tidak berubah sama sekali maka sinyal tersebut memiliki frekuensi nol. Misalnya, sinyal direct current (DC) yang dikeluarkan oleh sebuah baterai akan menghasilkan sinyal sebesar 1.5 volt terus menerus, karena itu frekuensi dari sinyal DC adalah nol.

Periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh 1 siklus gelombang. Dalam Gambar 3.3, satu siklus gelombang ditempuh dalam waktu 0,5 detik. Karena itu periode dari gelombang adalah 0,5 detik.

Frekuensi dan periode saling berbanding terbalik. Karena itu keduanya dapat dinyatakan dalam bentuk rumusan matematika sebagai berikut:


42

f =

1 T

(3.1)

T=

1 f

(3.2)

Dan

Yang mana f adalah frekuensi dalam satuan Hertz atau siklus/detik dan T adalah periode dalam satuan detik.

Panjang gelombang adalah jarak yang dilalui untuk menempuh satu siklus gelombang dalam satuan meter. Hubungan matematika antara panjang gelombang dan frekuensi dinyatakan dalam rumusan persamaan 3.3.

λ=

c f

(3.3)

Yang mana λ adalah representasi dari panjang gelombang dengan satuan meter, dan

c adalah kecepatan dari gelombang. Untuk gelombang elektromagnetik (misalnya: gelombang listrik, cahaya, radio, inframerah), c memiliki nilai tetap sebesar 3× 10 8 meter/detik. Perlu diketahui bahwa nilai λ tidak hanya tergantung pada frekuensi

seperti dalam persamaan 3.3, tetapi juga tergantung pada media transmisi yang digunakan.

Properti terakhir yang akan kita bahas adalah fasa. Fasa yang diukur dalam satuan derajad atau radian merupakan jarak pergeseran sinyal relatif terhadap titik 0. Apabila fasa bernilai positif, maka sinyal bergeser ke kiri relatif terhadap titik 0. Sebaliknya apabila fasa bernilai negatif, maka sinyal bergeser ke kanan relatif terhadap titik 0. Relasi antara satuan ukur derajad dan radian ditunjukkan dalam persamaan 3.4.

π radian = 180 0


(3.4)

43

Maka berdasarkan persamaan 3.4, 3600 sama dengan 2 π radian, 900 sama dengan ½ π radian dan 300 sama dengan 1/6 π radian. Sekarang kita akan melihat bagaimana fasa menggeser gelombang sinus. Perhatikan ilustrasi dalam Gambar 3.4.

Seperti terlihat dalam Gambar 3.4, tiga buah gelombang cosinus masing-masing memiliki T = 0.5 detik. Gelombang cosinus paling atas tidak mengalami pergeseran fasa karena titik awal gelombang terletak pada t = 0. Gelombang cosinus kedua mengalami pergeseran fasa sebesar ¼ T. Berdasarkan penjelasan sebelumnya kita tahu bahwa satu siklus gelombang cosinus akan menempuh 2 π radian = T. Maka ¼ T = ½ π radian. Hal berarti bahwa gelombang cosinus kedua bergeser dengan fasa ½ π radian. Sekarang

Amplitudo

tentukan pergeseran fasa pada gelombang cosinus yang terbawah dalam Gambar 3.4. 1 0 -1 -0.5

0

0.5

1

0.5

1

0.5

1

Amplitudo

Waktu (detik) 1 0 1/4 T

-1 -0.5

0 Waktu (detik)

Amplitudo

1 0 1/2 T -1 -0.5

0 Waktu (detik)

Gambar 3.4. Gelombang sinus dengan pergeseran fasa

Secara umum sinyal analog dapat dituliskan dalam sebuah model matematis yang kompak sebagai berikut: y = A.Cos (2.π . f .t + θ )


(3.5)

44

Yang mana A merupakan representasi dari amplitudo, f adalah frekuensi, t merupakan representasi waktu dan θ adalah representasi dari fasa. Perhatikan dalam Gambar 3.4. Pada saat θ bernilai positif, maka sinyal bergeser ke kiri sebesar θ . Contoh 3.1.

Sebuah perangkat bluetooth ditransmisikan dengan frekuensi 2,4 GHz. Berapa periode (T) dan panjang gelombang ( λ ) dari sinyal bluetooth tersebut?

Jawaban: f = 2,4 GHz, maka T=1/f = 1 / (2,4x109)= 0,416 x 10-9 detik = 0,416 nano detik.

Kecepatan gelombang elektromagnetik bergerak adalah 3 x 108 m/dt, maka panjang gelombang λ =3 x108 / 2,4x109 = 0,125 meter.

2

Amplitudo

1 0 -1 -2

0

0.5

1

1.5

2 2.5 3 Waktu (detik)

3.5

4

4.5

5

0

0.5

1

1.5


3.5

4

4.5

5

1

Amplitudo

0.5 0 -0.5 -1

Gambar 3.5. Ilustrasi sinyal analog komposit.


45

3.2.Sinyal Analog Komposit Seperti dijelaskan dalam sub-bab 3.1 bahwa dalam kondisi nyata sinyal analog sebenarnya merupakan gabungan dari beberapa sinyal sinus. Sinyal ini disebut dengan sinyal komposit. Sebagai ilustrasi perhatikan Gambar 3.5.

Gambar 3.5. pada sisi atas merupakan sinyal komposit, sedangkan pada sisi bawah merupakan hasil dekomposisi dari sinyal komposit. Hasil dekomposisi terdiri atas tiga buah sinyal, yaitu: y1 = Sin(2.π . f .t )

(3.6a)

1 y 2 = .Sin(2.π .3 f .t ) 3

(3.6b)

y3 =

1 .Sin(2.π .9 f .t ) 10

(3.6c)

Sinyal pertama pada persamaan 3.6a disebut dengan harmonik pertama, sinyal kedua pada persamaan 3.6b disebut harmonik ketiga dan sinyal terakhir pada persamaan 3.6c disebut harmonik kesembilan.

3.3.Sinyal Digital Sinyal digital adalah diskrit. Sinyal digital tidak memiliki amplitudo yang kontinyu sepanjang waktu. Seperti dijelaskan pada bagian awal dari bab ini bahwa apabila bit-bit diinginkan untuk ditranmisikan melalui media komunikasi dalam bentuk sinyal digital maka bit-bit tersebut harus ditransformasi ke dalam bentuk gelombang listrik. Misalnya bit 1 diwakili oleh tegangan listrik +1 volt dan bit 0 diwakili oleh tegangan listrik -1 volt. Representasi sinyal listrik semacam ini merupakan bentuk transformasi paling sederhana dimana 1 level tegangan sinyal listrik mewakili 1 bit data digital. Pada keadaan nyata, 1 level tegangan sinyal digital dapat mewakili beberapa bit data digital dengan tujuan untuk meningkatkan kecepatan pengiriman data. Sebagai ilustrasi perhatikan Gambar 3.6.


46

Pada keadaan nyata, 1 level tegangan sinyal digital dapat mewakili beberapa bit sinyal digital dengan tujuan untuk meningkatkan kecepatan pengiriman data.

Dalam Gambar 3.6 bagian atas terlihat bahwa dalam 1 detik terdapat 8 bit data. Karena itu dikatakan bahwa kecepatan pengiriman data untuk gambar pada bagian atas adalah 8 bit per second (bps). Sedangkan pada gambar bagian bawah dalam 1 detik terkirim sebanyak 16 bit. Karena itu kecepatan pengiriman data adalah 16 bps. Terbukti bahwa dengan membuat 1 level tegangan mewakili 2 bit data, kecepatan pengiriman data sekarang meningkat 2 kali lipat.

Amplitudo (volt) 1

0

0

1

0

1

1

0

+1 V

1 dt

Waktu(detik)

-1 V

Amplitudo (volt) 11

01

10

00

01

10

11

00

+1 V +0,5 V -0,5 V -1 V

1 dt

Waktu(detik)

Gambar 3.6. Representasi sinyal digital dalam tegangan listrik

Pada Gambar 3.6 bagian bawah juga terlihat agar 1 level tegangan merupakan representasi dari 2 bit data maka secara keseluruhan dibutuhkan sebanyak 4 level tegangan. Dimana tegangan +1 volt mewakili bit 11, tegangan +0,5 volt mewakili bit 10, tegangan -0,5 volt mewakili bit 01, dan tegangan -1 volt mewakili bit 00. Relasi antara jumlah level tegangan (L) dan jumlah bit (b)secara matematis dapat dirumuskan menjadi:


47

L = 2b

(3.7a)

b = log 2 L

(3.7b)

Hampir semua sinyal digital bersifat tidak-periodik. Karena itu sinyal digital tidak memiliki properti periode dan frekuensi sebagaimana halnya pada sinyal analog periodik. Satuan ukur yang secara umum digunakan pada sinyal digital adalah bit rate. Bit rate didefinisikan sebagai jumlah bit yang terkirim dalam 1 detik yang dinyatakan dengan satuan bit per second (bps). Rumusan matematis dari bit rate (R) dapat dilihat dalam persamaan 3.8.

R=

b log 2 L = t t

(3.8)

Contoh 3.2. Sistem komunikasi seluler GSM mentransmisikan data dengan kecepatan 270,8 kbps pada setiap kanal. Berapa waktu yang dibutuhkan untuk mentransmisikan sebanyak 5000 bit?

Jawaban: Diketahui bahwa R=270,8 kbps, maka t=5000/270.800= 0,0185 =18,5 mili detik.

3.4.Dekomposisi Sinyal Digital Pada sus-bab 3.2 kita telah mempelajari bahwa sinyal analog periodik dapat didekomposisi menjadi beberapa gelombang sinus dengan menggunakan analisis Fourier. Dengan cara yang sama, sinyal digital juga dapat didekomposisi menjadi deretan gelombang sinus. Sebagai contoh perhatikan ilustrasi dalam Gambar 3.7. Sinyal digital periodik seperti dalam Gambar 3.7a dapat dibuat dengan menggabungkan deretan gelombang sinus dengan amplitudo dan frekuensi berbeda-beda seperti pada Gambar 3.7b sampai Gambar 3.7e. Semakin banyak jumlah gelombang sinus yang terlibat, maka sinyal hasil jumlahan akan semakin menyerupai gelombang asli. Secara ideal jumlah gelombang sinus yang dibutuhkan berjumlah tak terhingga.


48

Gambar 3.7a. Sinyal digital periodik

2 Amplitudo

n=3 1 0 -1 -2

0

0.5

1

1.5

2

2.5 3 Waktu(detik)

3.5

4

4.5

5

Gambar 3.7b. Gabungan gelombang sinus sampai harmonik ketiga

2 Amplitudo

n=7 1 0 -1 -2

0

0.5

1

1.5

2

2.5 3 Waktu(detik)

3.5

4

4.5

5

Gambar 3.7c. Gabungan gelombang sinus sampai harmonik ketujuh

2 Amplitudo

n=23 1 0 -1 -2

0

0.5

1

1.5

2

2.5 3 Waktu(detik)

3.5

4

4.5

5

Gambar 3.7d. Gabungan gelombang sinus sampai harmonik keduapuluh tiga


49

2 Amplitudo

n=123 1 0 -1 -2

0

0.5

1

1.5

2

2.5 3 Waktu(detik)

3.5

4

4.5

5

Gambar 3.7e. Gabungan gelombang sinus sampai harmonik keseratus duapuluh tiga

Sinyal digital juga dapat didekomposisi menjadi deretan gelombang sinus dengan menggunakan analisis Fourier.

3.5.Sinyal dalam Domain Frekuensi Dalam seluruh sub-bab yang telah kita diskusikan di atas, kita fokus pada pembahasan tentang sinyal dalam domain waktu saja. Artinya, plot perubahan amplitudo dari sinyal analog maupun digital yang telah kita lakukan selalu menggunakan waktu sebagai acuan (variabel waktu sebagai sumbu-x dan amplitudo sebagai sumbu-y). Pada bagian ini kita akan melihat bagaimana plot terhadap perubahan amplitudo dilakukan dengan menggunakan frekuensi sebagai acuan (variabel frekuensi sebagai sumbu-x dan amplitudo sebagai sumbu-y). Mengapa representasi sinyal dalam domain frekuensi penting?

Dengan menggunakan domain frekuensi kita akan dapat melihat komponen-komponen yang menyusun sebuah sinyal dengan menggunakan acuan frekuensi. Sebagai contoh pada waktu kita berbicara tentang bandwidth dari suatu sinyal, bandwidth merupakan parameter yang diukur dengan menggunakan acuan frekuensi. Simpanlah kebingungan anda sampai pembahasan tentang sub-bab ini selesai.

Perlu diingat bahwa plot sinyal dalam domain frekuensi hanya memperhatikan amplitudo puncak dari suatu sinyal. Sebagai contoh sederhana perhatikan Gambar 3.8.


50

Amplitudo

2 0 -2 0

0.1

0.2

0.3

0.4 0.5 0.6 Waktu (detik)

0.7

0.8

0.9

1

0

1

2

3

4 5 6 Frekuensi (siklus/detik)

7

8

9

10

Amplitudo

3

2

1

0

Gambar 3.8. Representasi domain frekuensi dari gelombang sinus

Gambar 3.8 bagian atas adalah representasi gelombang sinus dalam domain waktu. Gelombang tersebut memiliki frekuensi sebanyak 5 siklus per detik karena dalam waktu 1 detik terdapat 5 siklus gelombang sinus. Sedangkan amplitudo puncak dari gelombang tersebut adalah 3. Representasi dalam domain frekuensi ditunjukkan pada bagian bawah dari gambar. Terlihat bahwa sebuah tiang dengan amplitudo 3 berada pada frekuensi 5 siklus per detik. Itulah representasi domain frekuensi dari gelombang sinus tunggal.

Dengan menggunakan domain frekuensi kita dapat melihat komponen-komponen yang menyusun sebuah sinyal dengan menggunakan acuan frekuensi.

Sekarang mari kita lihat sinyal analog komposit periodik seperti dalam Gambar 3.5. Representasi domain frekuensi dari sinyal tersebut dapat dilihat dalam Gambar 3.9 bagian bawah. Karena sinyal komposit terdiri atas 3 buah gelombang sinus dengan frekuensi masing-masing 1, 3 dan 9 siklus/detik, serta amplitudo masing-masing 1, 1/3 dan 1/10, maka representasi domain frekuensi dari sinyal-sinyal tersebut merupakan tiga buah tiang seperti dalam Gambar 3.9 bagian bawah.


51

Amplitudo Amplitudo Amplitudo

1 0 -1 0

0.5

1

1.5


3.5

4

4.5

5

0

0.5

1

1.5


3.5

4

4.5

5

0

1

2

3

4 5 6 Frekuensi (siklus/detik)

7

8

9

10

1 0 -1

1 0.5 0

Gambar 3.9. Representasi domain frekuensi dari sinyal analog komposit

Sinyal pertama dengan frekuensi 1 siklus/detik disebut dengan harmonik pertama, sinyal kedua dengan frekuensi 3 siklus/detik disebut harmonik ketiga dan sinyal terakhir dengan frekuensi 9 siklus/detik disebut harmonik kesembilan.

Secara umum dapat kita lihat beberapa prinsip penting sebagai berikut: • Representasi domain frekuensi dari sinyal analog komposit periodik adalah deretan sinyal dengan frekuensi diskrit. Seperti terlihat dalam Gambar 3.9. • Representasi domain frekuensi dari

sinyal analog komposit tidak-periodik adalah

sinyal dengan frekuensi kontinyu. Seperti terlihat dalam Gambar 3.10. • Representasi domain frekuensi dari sinyal digital periodik adalah deretan sinyal dengan frekuensi diskrit dan bandwidth tak terhingga. Seperti terlihat dalam Gambar 3.10. • Representasi domain frekuensi dari sinyal digital tidak-periodik adalah sinyal dengan frekuensi kontinyu dan bandwidth tak terhingga. Seperti terlihat dalam Gambar 3.10.

Dalam seluruh bab ini pembaca telah akrab dengan istilah bandwidth atau dalam istilah bahasa Indonesia disebut dengan istilah lebar pita. Namun apa sebenarnya definisi dari


52

bandwidth? Bandwidth (B) dalam satuan Hertz adalah seluruh frekuensi dari terendah sampai tertinggi yang dikandung oleh suatu sinyal komposit. Lihat Gambar 3.11.

Bandwidth (B) dalam satuan Hertz adalah seluruh frekuensi dari terendah sampai tertinggi yang dikandung oleh suatu sinyal komposit

Amplitudo

Amplitudo

Waktu

Frekuensi

Sinyal analog tidak-periodik Amplitudo

Amplitudo

... Waktu

... f

3f 5f 7f 9f ...

Frekuensi

Sinyal digital periodik Amplitudo

Amplitudo

... Waktu

Frekuensi

Sinyal digital tidak-periodik

Gambar 3.10. Representasi domain waktu dan domain frekuensi.


53

Gambar 3.11. Ilustrasi tentang bandwidth (lebar pita).

3.6.Gangguan-Gangguan Transmisi Sinyal merambat melalui media transmisi dari pengirim menuju ke penerima. Selama melalui proses rambatan tersebut sinyal akan mengalami penurunan energi dan juga menerima gangguan eksternal. Gangguan akibat penurunan energi disebut dengan atenuasi. Sementara itu gangguan dari luar dapat disebabkan oleh adanya distorsi dan derau (noise).

3.6.1. Atenuasi Sesuai dengan hukum Termodinamika II, tidak mungkin tidak ada energi yang terbuang selama sebuah sistem melakukan proses. Demikian pula halnya dengan sinyal yang merambat melalui media transmisi, secara natural pasti akan mengalami kehilangan energi akibat adanya gesekan elektron dengan media (terbuang menjadi energi panas). Hal ini menyebabkan adanya penurunan daya sinyal pada sisi penerima (Ptujuan) jika dibandingkan dengan daya yang dikirimkan oleh sisi pengirim (Psumber). Kedua daya diukur dalam satuan watt. Penurunan daya inilah dalam komunikasi data disebut dengan istilah atenuasi yang diukur dalam satuan desibel (dB). Atenuasi didefinisikan dengan rumusan:

 Ptujuan Atenuasi(dB) = 10 log10   Psumber

  


(3.9)

54

Gangguan akibat adanya atenuasi ini dapat diatasi dengan menambahkan peralatan yang disebut dengan repeater di antara sisi pengirim dan sisi penerima. Repeater atau Amplifier bertugas untuk menguatkan kembali sinyal yang telah kehilangan daya tersebut. Tanpa adanya repeater, maka sinyal tidak akan dapat dideteksi dengan baik oleh peralatan di sisi penerima.

Contoh 3.3. Misalkan sebuah sinyal komunikasi nirkabel bergerak melintasi kanal sehingga daya yang diterima adalah separo dari daya yang dipancarkan, berapa atenuasi dari sinyal tersebut?

Jawaban: Ptujuan = ½ Psumber , maka Atenuasi = 10 log (1/2) = 3 dB. Karena itu kehilangan daya separo seringkali disebut dengan atenuasi 3 dB.

3.6.2. Distorsi

Distorsi mengakibatkan adanya perubahan bentuk sinyal di sisi penerima sehingga peralatan pada sisi penerima tidak dapat mendeteksi sinyal dengan benar. Salah satu penyebab distorsi adalah adanya berbagai macam filter di sepanjang jalur komunikasi antara pengirim dan penerima. Bahkan media transmisi sendiri dapat berfungsi sebagai filter. Karena tidak ada filter yang bersifat ideal, maka sinyal yang melewatinya pasti akan terdistorsi. Salah satu jenis distorsi yang secara dominan mengganggu komunikasi data terutama dalam komunikasi nirkabel disebut dengan istilah Inter-Symbol Interference (ISI). Akan tetapi kabar baiknya adalah jenis distorsi ISI dapat dikurangi dengan menambahkan peralatan equalizer pada sisi penerima (jusak,2006).

3.6.3. Derau (Noise)

Derau dapat dikategorikan ke dalam beberapa macam, yaitu thermal noise, induced noise, crosstalk, dan impulse noise. Thermal noise secara natural terjadi akibat adanya gesekan elektron dalam media. Induced noise berasal dari perangkat-


55

perangkat lain di sekitar jalur komunikasi, misalnya adanya medan listrik di sekitar media komunikasi. Crosstalk terjadi akibat saling pengaruh antara media pengirim dan penerima. Tidak jarang saat anda berbicara melalui pesawat telepon, pada saat bersamaan anda mendengar pembicaraan orang lain. Inilah yang disebut dengan crosstalk. Impulse noise merupakan derau dengan energi sangat tinggi tetapi berlangsung dalam waktu cukup singkat. Misalnya, energi yang berasal dari petir yang menjalar melalui media komunikasi dapat digolongkan sebagai impulse noise.

Perbandingan antara daya dari sinyal asli dan daya dari derau disebut dengan Signal-to-Noise Ratio (SNR). SNR diukur dalam satuan desibel (dB) dan didefinisikan dengan rumus:

P SNR = 10 log10  s  PN

  

(3.10)

Yang mana Ps adalah daya rata-rata sinyal dalam satuan watt dan PN adalah daya rata-rata dari derau dalam satuan watt. Apabila nilai daya rata-rata dari derau cukup besar dibandingkan dengan daya rata-rata dari sinyal, maka SNR akan bernilai kecil. Daya rata-rata derau yang besar ini adalah kondisi yang tidak diinginkan. Nilai SNR dapat dinaikkan dengan cara memperbesar daya rata-rata dari sinyal.

Contoh 3.4. Sinyal untuk sebuah sistem komunikasi nirkabel ditransmisikan dengan daya (Ps) 10 mW. (i) Pada kondisi kanal tanpa derau, berapa nilai SNR? (ii) Apabila diketahui bahwa bahwa daya dari derau (PN) pada media tersebut adalah 1 mikro Watt, berapakah nilai SNR (dB)?

Jawaban: (i)

Kanal tanpa derau, SNR = 10x10-3/0 = ∞, adalah kondisi ideal yang tidak mungkin tercapai dalam keadaan nyata.

(ii)

SNR = 10x10-3/1x10-6=10000, maka SNR (dB) = 10 log 10000 = 40 dB.


56

3.7.Kapasitas Kanal Pada sus-bab 3.6 kita telah melihat adanya gangguan-gangguan yang mungkin ada dijalur transmisi. Sekarang muncul pertanyaan baru, apa pengaruh adanya gangguan-gangguan tersebut terhadap data yang kita kirimkan? Pada sinyal digital, gangguan tersebut akan membatasi kecepatan data (data rate atau bit rate) yang dapat dicapai. Kecepatan data maksimal yang dapat dicapai melalui suatu kanal disebut dengan kapasitas kanal (channel capacity).

Kecepatan data maksimal yang dapat dicapai melalui suatu kanal disebut dengan kapasitas kanal (channel capacity).

Misalkan kita sedang berada pada kondisi ideal dimana pada kanal komunikasi tidak terdapat noise sama sekali (noiseless channel), maka dengan menggunakan Nyquist Theorem kita dapat menghitung kecepatan pengiriman bit (bit rate) dengan rumusan seperti di bawah ini:

R = 2 B log 2 L

(3.11)

Yang mana B adalah bandwidth (Hertz) dari kanal, L adalah jumlah level dari sinyal digital dan R adalah bit rate (bps). Walaupun perhitungan bit rate dengan Nyquist Theorem tidak mungkin dicapai pada kondisi sebenarnya (tidak ada kanal tanpa derau sedikitpun), rumusan tersebut tetap perlu untuk menghitung ambang atas bit rate (bit rate maksimal) dari suatu sistem.

Apabila kanal transmisi mengandung derau didalamnya, maka kapasitas kanal (C) dalm satuan bit per second (bps). dapat ditentukan dengan Shannon Theorem sebagai berikut:

C = B log 2 (1 + SNR)


(3.12)

57

Persamaan 3.12 adalah definisi dari bit rate maksimum yang dapat dicapai pada saat sinyal digital dikirimkan melalui kanal yang mengandung derau. Perhatikan bahwa persamaan 3.12 tidak mengandung variabel L (level sinyal digital). Hal ini berarti bahwa tidak peduli berapapun level sinyal digital yang dikirimkan, bit rate maksimal tidak akan pernah melebihi nilai C.

Perlu diingat bahwa rumusan kapasitas kanal dalam persamaan 3.12 adalah kondisi ideal. Dalam keadaan nyata kapasitas kanal sebenarnya lebih kecil bila dibandingkan dengan Shannon Theorem. Hal ini disebabkan karena adanya keterbatasan peralatan, tidak ada peralatan yang ideal

Contoh 3.5. Pada sistem komunikasi Asymetric Digital Subscriber Line (ADSL) dengan teknik modulasi discrete multitone technique (DMT), setiap kanal memiliki bandwidth 4,312 kHz. Apabila SNR pada saluran telokomunikasi kabel adalah 3162, berapa nilai kapasitas kanal secara teoritis?

Jawaban: C = 4,312 x 103 x log2 (1 + 3162) = 4.312 x 11,62 = 50.105,44 bps. Namun karena keterbatasan peralatan kondisi ideal seperti ini tidak pernah tercapai. Apabila toleransi sebesar 10% digunakan untuk mengkompensasi keterbatasan peralatan, maka nilai kapasitas kanal pada kondisi nyata adalah 50.105,44 x 90% = 45,095 kbps.

3.8.Parameter Ukur Unjuk Kerja Sampai di sini pembaca telah memahami karakteristik dari data dan sinyal. Pada bagian akhir dari bab ini kita akan mempelajari beberapa parameter yang seringkali digunakan untuk mengukur unjuk kerja dari sistem komunikasi.

Bandwidth, digunakan untuk menentukan jangkauan frekuensi yang terkandung dalam suatu sinyal komposit. Bandwidth dapat ditentukan dengan menggunakan dua macam satuan yaitu Hertz dan bps. Bandwidth dengan satuan Hertz digunakan untuk mengukur


58

jangkauan frekuensi sinyal analog, sedangkan bandwidth yang dinyatakan dengan satuan bps digunakan untuk mengukur kecepatan data digital maksimal yang dapat dikirimkan melalui sebuah kanal komunikasi (yaitu: kapasitas kanal, C).

Throughput, adalah jumlah data yang secara nyata dapat dikirimkan melalui kanal komunikasi. Misalkan, sebuah komunikasi serial pada komputer secara teoritis dapat mengirimkan data sebanyak 56 kbps, namun karena adanya gangguan-gangguan di dalam media transmisi, kecepatan data 56 kbps tersebut secara nyata tidak mungkin tercapai. Kecepatan aktual akan berada di bawah 56 kbps. Kecepatan data aktual itulah throughput.

Efisiensi, biasanya digunakan untuk menentukan tingkat efisiensi pemakaian bandwidth dari suatu kanal komunikasi data. Efisiensi dirumuskan perbandingan antara jumlah bandwidth yang terpakai (aktual) dengan jumlah bandwidth yang tersedia dinyatakan dalam satuan persen (%).

Waktu Tunda (delay), adalah selisih waktu antara saat mulainya data dikirimkan sampai saat data tiba di sisi penerima. Waktu tunda secara natural ada di dalam proses komunikasi karena data membutuhkan waktu untuk merambat melalui media transmisi.


59

3.9.Soal Pengayaan 1. Sebutkan perbedaan antara data dan sinyal? 2. Tentukan nilai amplitudo, frekuensi, periode dan pergeseran fasa gelombang sinus pada Gambar 3.12!

Amplitudo

2 1 0 -1 -2 -1

-0.5

0

0.5 Waktu(detik)

1

1.5

Gambar 3.12. Gelombang sinus untuk soal no. 2.

3. Representasikan sinyal dalam Gambar 3.13 ke dalam domain frekuensi!

Amplitudo

2 1 0 -1 -2 0

0.2

0.4

0.6

0.8 1 1.2 Waktu(detik)

1.4

1.6

1.8

2

4. Mengapa sinyal digital periodik dan tidak-periodik apabila direpresentasikan ke dalam domain frekuensi kedunya memiliki bandwidth tak terhingga? (Lihat sub-bab 3.4) 5. Sebuah sinyal komposit priodikmemiliki bandwidth sebesar 1500 Hz tersusun atas dua buah gelombang sinus. Gelombang perbama memiliki frekuensi 250 Hz dengan amplitudo maksimum 20 V sedangkan gelombang kedua memiliki amplitudo maksimum 8 V. Gambarkan representasi domain frekuensi dari sinyal tersebut! 6. Sebuah stasiun televisi mentransmisikan frame gambar dengan resolusi 1280 x 800 pixel. Setiap pixel mengandung 1024 warna. Karena gambar harus bergerak, maka dalam 1 detik dibutuhkan pengiriman sebanyak 30 frame gambar. Berapa bandwidth pada jalur tranmisi yang dibutuhkan oleh stasiun televisi tersebut? 7. Beberapa gelombang elektromagnetik (dengan c=3.108) memiliki spesifikasi seperti dalam tabel. Isikan bagian kosong dari tabel tersebut:


60

No

λ (meter)

1

10 nm

F (Hertz)

2

8 MHz

3

0,6 mili detik

4 5

T (detik)

300 GHz 0,03 mm

8. Jika bandwidth dari sebuah kanal adalah 128 Kbps, berapa waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan data sebanyak 500.000 bit? 9. Sebuah sinyal dengan daya 100 miliwatt dilewatkan melalui 8 buah peralatan yang masing-masing memiliki derau sebesar 20 mikrowatt. Berapa nilai SNR dari sinyal tersebut? 10. Sebuah kanal komunikasi memiliki bandwidth sebesar 56 KHz. Jika diinginkan agar data dapat terkirim dengan kecepatan 228 Kbps, berapa jumlah SNR minimum yang dibutuhkan? 11. Daya dapat diukur dalam satuan Watt, dBWatt dan dBm. Carilah melalui literatur yang lain persamaan hubungan di antara ketiganya. Jika diketahui sebuah perangkat mobile memancarkan daya sebesar 5 mW. Berapa dBWatt dan dBm? 12. Asumsikan peralatan hanya mampu mencapai 80% dari kriteria Shannon. Apabila perangkat mobile memancarkan daya sebesar 5 mW dengan noise disekitar media diperkirakan sebesar 0,1 mW. Berapakah kapasitas kanal apabila digunakan bandwidth sebesar 250 kHz?


61

Media Transmisi

Tujuan dari Bab ini: • Pembaca memahami deskripsi fisik berbagai macam media tranmisi dalam komunikasi data. • Pembaca dapat menentukan aplikasi dari berbagai macam media tranmisi. • Pembaca memahami sejarah dan nilai strategis penggunaan komunikasi satelit di Indonesia.

Media transmisi adalah jalur fisik yang menghubungkan antara sisi pengirim dan sisi penerima. Secara umum media transmisi dikategorikan ke dalam dua hal yaitu: Guided Media dan Unguided Media. Media transmisi yang masuk dalam kategory guided media antara lain kabel twisted-pair, kabel koaksial dan kabel serat optik (fiber-optic). Sedangkan media transmisi yang masuk dalam kategory unguided media adalah gelombang radio, gelombang mikro dan infra merah. Dalam bab ini kita akan membahas berbagai jenis media transmisi tersebut di atas.

Terdapat beberapa kriteria yang dapat digunakan untuk menentukan jenis media transmisi dalam komunikasi data, yaitu: kecepatan pengiriman data, bandwidth dan jarak transmisi. Setiap media transmisi memiliki kemampuan yang berbeda untuk membawa data dengan kecepatan tertentu. Atau dengan kata lain, setiap media transmisi memiliki kapasitas kanal yang berbeda-beda. Pada Bab 3 kita tahu bahwa kapasitas kanal dipengaruhi oleh besarnya bandwidth yang dimiliki oleh media transmisi. Jarak transmisi terkait dengan adanya atenuasi PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

62

di dalam proses komunikasi data. Semakin tinggi atenuasi maka jarak transmisi akan semakin pendek. Namun secara umum, media transmisi yang termasuk dalam guided media memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap gangguan transmisi dibandingkan dengan unguided media.

Kriteria untuk menentukan jenis media transmisi dalam komunikasi data, yaitu: kecepatan pengiriman data, bandwidth dan jarak transmisi.

4.1.Media Kabel Twisted-Pair Kabel twisted-pair sesuai dengan namanya terdiri atas dua buah kabel tembaga yang saling dipilin seperti terlihat dalam Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Kabel unshielded twisted-pair (UTP) 1 pasang.

Masing-masing kabel dari pasangan tersebut memiliki fungsi sendiri-sendiri. Kabel pertama digunakan untuk mengirimkan sinyal dari sumber kepada tujuan, sedangkan kabel kedua digunakan sebagai tegangan referensi (ground). Namun, dalam aplikasi nyata tidak pernah digunakan hanya satu pasang kabel saja. Misalnya, kabel telepon menggunakan dua pasang twisted-pair, satu pasang digunakan untuk mengirim sinyal dan satu pasang lagi digunakan untuk menerima sinyal. Kabel twisted-pair untuk komunikasi jaringan Local Area Network (LAN) membutuhkan empat pasang kabel twisted-pair, satu pasang untuk mengirim sinyal, satu pasang lagi untuk menerima sinyal dan dua pasang sisanya digunakan untuk sinyal kontrol.

Apa fungsi dari pilinan kabel? Pilinan kabel berfungsi untuk mengurangi pengaruh gangguan transmisi yang berupa derau (noise) dan crosstalk. Jumlah pilinan per panjang PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

63

kabel mempunyai pengaruh terhadap kualitas dari sinyal yang dibawa oleh kabel twistedpair. (Forouzan, 2007)

Pilinan kabel berfungsi untuk mengurangi pengaruh gangguan transmisi yang berupa derau (noise) dan crosstalk.

Berdasarkan pembungkusnya, kabel twisted-pair terdiri atas dua macam, yaitu: unshielded twisted-pair (UTP) dan shielded twisted-pair (STP). Perbedaan antara kabel UTP dan STP dapat dilihat dalam ilustrasi Gambar 4.2.

Gambar 4.2. Ilustrasi kabel UTP dan STP

Kabel STP memiliki tambahan anyaman kawat di luar pembungkus dalam dari kabel dengan tujuan untuk melindungi sinyal informasi dari gangguan noise. Sekalipun kabel jenis STP lebih tahan terhadap gangguan, tetapi kabel STP tidak fleksibel. Karena itu secara umum kabel UTP lebih disukai daripada kabel STP.

Kabel UTP yang telah distandarkan oleh Electronic Industries Association (EIA) memiliki sebanyak 8 buah kategori seperti terlihat dalam Tabel 4.1.

Kabel UTP dapat terhubung ke terminal atau devais melalui sebuah konektor. Tipe konektor yang digunakan adalah konektor RJ-45 untuk LAN dan konektor RJ-11 untuk perangkat telepon dan modem. Perbedaan dari kedua konektor tersebut adalah dari sisi dimensi (ukuran). RJ-45 dapat menampung sampai 4 pasang kabel twisted pair, PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

64

sedangkan RJ-11 hanya dapat menampung 2 pasang kabel twisted pair. Ilustrasi konektor RJ-45 dapat dilihat dalam Gambar 4.3.

Tabel 4.1. Kategori dari Kabel UTP (diadopsi dari Forouzan, 2007) Kategori 1

Spesifikasi Digunakan

untuk

membawa

Data Rate (Mbps) sinyal

<0,1

Aplikasi Telepon

suara. 2

Digunakan untuk membawa sinyal T-1.

2

T-1

Di Indonesia tidak beredar. 3

Digunakan untuk LAN Ethernet

10

LAN

4

Digunakan untuk LAN Token Ring

20

LAN

Tidak berdar di Indonesia. 5

Digunakan untuk LAN Fast-Ethernet

100

LAN

5e

Pengembangan dari category 5 dengan

125

LAN

tujuan untuk meminimalkan crosstalk dan interferensi. 6

Digunakan untuk LAN Gigabit-Ethernet

200

LAN

7

Peningkatan dari category 6. Seringkali

600

LAN

disebut juga dengan screened shielded twisted pair (SSTP).

Gambar 4.3. Konektor RJ-45 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

65

Selain jenis kabel dan konektor, badan standar EIA juga menentukan standar tentang urutan susunan kabel UTP di dalam konektor. Apabila urutan kabel tidak sesuai dengan standar yang ditetapkan, maka komunikasi tidak akan mencapai kecepatan pengiriman data maksimal. Susunan kabel UTP distandarkan dengan dalam dua nama, yaitu: EIA/TIA 586A dan EIA/TIA 586B. Susunan kabel UTP sesuai dengan EIA/TIA 586A ditunjukkan dalam Gambar 4.4.

Gambar 4.4. Susunan warna kabel untuk standar EIA/TIA 586A

Kabel UTP memiliki 4 pasang kabel twisted-pair. Setiap pasang ditandai dengan warna, misalnya: hijau dan hijau putih adalah satu pasang. Pada standar EIA/TIA 586A terdapat dua macam koneksi, yaitu straight-through dan cross-over. Straight-through digunakan untuk menghubungkan terminal dan devais, misalnya: komputer ke perangkat jaringan. Cross-over digunakan untuk menghubungkan terminal ke terminal atau devais ke devais, PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

66

misalnya: koneksi komputer ke komputer, koneksi perangkat jaringan ke perangkat jaringan.

Apabila urutan kabel tidak sesuai dengan standar yang ditetapkan, maka komunikasi tidak akan mencapai kecepatan pengiriman data maksimal.

4.2.Kabel Koaksial Kabel koaksial sesuai dengan strukturnya di desain untuk mengirimkan sinyal dengan frekuensi tinggi. Bagian terdalam dari kabel koaksial adalah kawat tembaga sebagai pengahantar sinyal. Kawat tembaga terbungkus oleh plastik yang berfungsi sebagai insulator. Di bagian luar plastik berupa anyaman kawat tembaga yang berfungsi sebagai konduktor luar. Anyaman kawat tembaga ini juga berfungsi untuk melindungi kabel terhadap gangguan interferensi dari luar. Ilustrasi bentuk fisik kabel koaksial ditunjukkan dalam Gambar 4.5.

Gambar 4.5. Ilustrasi struktur kabel koaksial

Kabel koaksial menggunakan beberapa macam konektor, antara lain: konektor BayoneNeill-Concelman (BNC), konektor T dan terminator seperti terlihat dalam Gambar 4.6.


67

Gambar 4.6. Konektor BNC, konektor T dan terminator

Konektor BNC digunakan sebagai penghubung di ujung kabel menuju ke perangkat, sedangkan konektor T digunakan pada titik percabangan. Terminator digunakan untuk menutup ujung terakhir dari kabel yang tidak terhubung ke perangkat.

Beberapa kategori kabel koaksial yang banyak digunakan saat ini ditunjukkan dalam Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Kategori kabel koaksial (diadopsi dari Forouzan, 2007) Kategori

Impedansi (Ω)

Aplikasi

RG-6/U

75

Televisi kabel, satelit dan kabel modem

RG-8/U

50

Thick Ethernet

RG-58/U

50

Thin Ethernet

RG-62/U

92

ARCNet

RG-174/U

50

Pigtail dari access-point Wifi

RG-213/U

50

Komunikasi radio dan radio amatir

Note: RG singkatan dari Radio Government. Kabel koaksial memiliki keunggulan dibandingkan dengan twisted-pair dalam hal kemampuannya membawa sinyal dengan bandwidth cukup lebar. Misalnya aplikasi dalam telepon analog, kabel koaksial dapat membawa sampai 10.000 sinyal suara. Dalam Tabel 4.2 juga ditunjukkan bahwa kabel koaksial secara umum digunakan untuk Televisi kabel dan jaringan LAN. Untuk jaringan LAN, kabel koaksial digunakan untuk jaringan thick ethernet dan thin ethernet. Kedua macam teknologi komunikasi jaringan ini tidak dijumpai lagi pada saat ini di Indonesia, karena sebagian besar telah menggunakan kabel UTP. PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

68

Kabel koaksial memiliki keunggulan dibandingkan dengan twisted-pair dalam hal kemampuannya membawa sinyal dengan bandwidth cukup lebar.

4.3.Serat Optik Kabel serat optik terbuat dari gelas atau plastik yang didesain untuk mengarahkan cahaya yang melewatinya. Pada kabel serat optik data tidak dikonversi menjadi tegangan listrik, melainkan menjadi pulsa-pulsa cahaya. Karena itu sinyal yang melewati kabel serat optik akan lebih tahan terhadap interferensi daripada sinyal yang melewati kabel tembaga. Keuntungan lain menggunakan kabel serat optik kecilnya efek atenuasi sinyal, sehingga jarak jangkau kabel serat optik lebih jauh dibanding twisted pair atau koaksial. Kabel serat optik banyak digunakan untuk menopang tulang punggung (backbone) jaringan komunikasi karena kemampuannya untuk membawa sinyal dengan bandwidth besar. Saat ini teknologi serat optik telah mampu mengirimkan data sampai kecepatan 1600 Gbps. Di antara

keunggulan-keunggulan

menggunakan

serat

optik

tersebut,

satu-satunya

penghalang implementasi kabel serat optik adalah biaya instalasi dan pemeliharaan yang mahal. Di samping itu, pemasangan kabel serat optik selalu membutuhkan satu pasang kabel, satu untuk pengirim dan satu untuk penerima, karena cahaya memiliki sifat fisik bergerak searah.

Struktur kabel serat optik ditunjukkan dalam Gambar 4.7. Gelas atau plastik sebagai penghantar cahaya berada di bagian tengah dari kabel disebut dengan core. Core dibungkus dengan clading yang berfungsi untuk mengatur pantulan dari cahaya yang melewati core. Di luar clading terdapat satu lapisan lagi yang disebut dengan Kevlar bertujuan untuk menguatkan kabel.

Sinyal yang melewati kabel serat optik akan lebih tahan terhadap interferensi daripada sinyal yang melewati kabel tembaga.


69

Gambar 4.7. Struktur kabel serat optik (sumber:wikipedia)

Berdasarkan mode propagasi pulsa-pulsa cahaya yang melewati core, serat optik dapat dibedakan ke dalam tiga macam, yaitu: multimode step-index, multimode graded-index dan single mode. Perhatikan Gambar 4.8 untuk memahami perbedaan dari ketiganya. Mode propagasi multimode secara fisik ditandai dengan ukuran core yang lebih besar dibandingkan dengan ukuran core pada single mode. Ukuran core multimode step-index adalah 200 µm, sedangkan core dari multimode graded-index berukuran antara 50 µm sampai 100 µm. Single mode memiliki ukuran core kurang dari 10 µm.

Gambar 4.8 menunjukkan bahwa pantulan cahaya pada kabel multimode step-index berbelok dengan sangat tajam. Hal ini disebabkan karena densitas core dari tengah sampai tepi sama. Sedangkan serat optik multimode graded-index menggunakan core dengan kepadatan sangat tinggi di tengah-tengah core kemudian berangsur-angsur mengecil pada bagian tepi dari core. Sehingga cahaya yang dipantulkan berbelok dengan sudut yang lebih besar.

Berdasarkan mode propagasi pulsa-pulsa cahaya yang melewati core, serat optik dapat dibedakan ke dalam tiga macam, yaitu: multimode step-index, multimode graded-index dan single mode.


70

Gambar 4.8. Ilustrasi mode propagasi kabel fiber optik (sumber: wikipedia) Kabel serat optik memiliki tiga macam model konektor, yaitu: konektor subscribechannel (SC), konektor straight-tip (ST) dan konektor MT-RJ yang berukuran sama dengan RJ-45. Bentuk masing-masing konektor dapat dilihat dalam Gambar 4.9.

Gambar 4.9. Berbagai jenis konektor pada serat optik

Beberapa kategori kabel serat optik yang banyak digunakan saat ini adalah seperti terlihat dalam Tabel 4.3.

Kabel serat optik digunakan baik untuk tulang punggung jaringan telekomunikasi maupun jaringan internet. Misalnya, jaringan Palapa Ring yang menghubungkan beberapa titik di seluruh Indonesia sebagian besar dibangun dengan menggunakan kabel serat optik sebagai tulang punggung komunikasi. Palapa Ring merupakan jaringan kabel bawah laut berbentuk cincin terintegrasi yang membentang dari Sumatera Utara hingga Papua bagian PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

71

barat. Panjangnya sekitar 25.000 km. Setiap cincin akan meneruskan akses berkemampuan pita lebar (broadband) dari satu titik ke titik lainnya di setiap kabupaten. Akses itu akan mendukung jaringan serat optik pita lebar berkecepatan tinggi dengan kapasitas 300 Gbps hingga 1.000 Gbps di daerah tersebut (detiknas, 2006).

Contoh aplikasi lain dari kabel serat optik adalah Televisi kabel dan jaringan LAN. Untuk jaringan LAN, badan standar internasional IEEE telah membuat standar implementasi kabel serat optik untuk jaringan LAN dengan nama 100Base-FX yang memiliki kecepatan sampai 100Mbps dan 1000Base-FX dengan kecepatan sampai 1Gbps.

Tabel 4.3. Kategori kabel serat optik (Forouzan, 2007) Kategori

Core (µm)

Cladding (µm)

50/125

50

125

Multimode graded-index

62.5/125

62.5

125


100/125

100

125


7/125

7

125

Single mode

Mode

4.4.Nirkabel Media komunikasi nirkabel dikenal dengan unguided media karena sinyal yang berupa gelombang

elektromagnetik

melintas

tanpa

menggunakan

kabel.

Gelombang

elektromagnetik tersebut ditansmisikan melintasi udara terbuka dengan menggunakan antena. Gelombang tersebut dapat membentur dan memantul tanah, gedung, pohon, tiang listrik dan apapun yang berada di antara antena pengirim dan penerima. Karena itu, gelombang elektromagnetik lebih rentan terhadap gangguan interferensi, atenuasi dan derau dari luar. Setiap benturan dan pantulan memberi pengaruh terhadap pelemahan energi gelombang. Bahkan akibat adanya pantulan, beberapa gelombang dapat datang bersamaan pada sisi penerima, model gelombang ini disebut dengan multipath propagation seperti terlihat dalam Gambar 3.10. Karena itu perangkat pada sisi penerima gelombang elektromagnetik membutuhkan kemampuan deteksi lebih kompleks jika


72

dibandingkan dengan perangkat penerima pada komunikasi dengan media kabel (jusak, 2007).

Gelombang elektromagnetik lebih rentan terhadap gangguan interferensi, atenuasi dan derau dari luar.

Gambar 4.10. Pengaruh dari multipath propagation pada sinyal

Gelombang elektromagnetik memiliki jangkauan frekuensi sangat lebar, mulai dari frekuensi gelombang suara sampai frekuensi gelombang gamma. Pembagian tipe gelombang elektromagnetik berdasarkan frekuensi dapa dilihat dalam Gambar 3.10. Namun, dari seluruh spektrum gelombang elektromagnetik yang ada tidak semuanya digunakan untuk komunikasi data. Untuk kebutuhan komunikasi data, gelombang elektromagnetik digolongkan ke dalam tiga jenis, yaitu: gelombang radio, gelombang mikro dan infra merah.

Untuk kebutuhan komunikasi data, gelombang elektromagnetik digolongkan ke dalam tiga jenis, yaitu: gelombang radio, gelombang mikro dan infra merah.

Gelombang radio memiliki jangkauan frekuensi dari 3 kHz sampai 1 GHz. Gelombang radio dengan frekuensi seperti ini memiliki keuntungan tersendiri karena gelombang radio dapat dipantulkan melalui lapisan ionosfer. Sehingga jarak jangkau antara pengirim dan penerima sangat jauh, bahkan gelombang radio dapat melintas antar pulau. Selain itu, gelombang radio dengan frekuensi rendah memiliki sifat fisik dapat menembus dinding PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

73

bangunan. Salah satu contoh aplikasi gelombang radio untuk komunikasi adalah radio komersial, misalnya radio AM atau FM, radio komunikasi handie-talkie (HT).

. Gambar 4.11. Spektrum gelombang elektromagnetik (Keiner, 2008)


74

Tabel 4.4. Penetapan pita frekuensi gelombang radio dan gelombang mikro Pita Frekuensi Very Low Frequency

Jangkauan

Aplikasi

3-30 KHz

Radio navigasi

(VLF) Low Frequency (LF)

Keterangan Propagasi di permukaan tanah.

30-300 KHz

Radio navigasi

Propagasi di permukaan tanah.

Middle Frequency (MF)

300 KHz-

Radio komersial AM

3 MHz High Frequency (HF)

3-30 MHz

Propagasi melalui ionosfer

Radio komersial

Propagasi melalui

citizen band (CB),

ionosfer

komunikasi pesawat udara dan kapal laut. Very High Frequency

30-300 MHz

(VHF)

Ultra High Frequency (UHF)

300 MHz – 3 GHz

Televisi VHF

Propagasi melalui

(misalnya TVRI) dan

ionosfer dan point-to-

radio komersial FM.

point.

Televisi UHF,

Propagasi point-to-

komunikasi selular,

point.

satelit, WLAN (WiFi). Super High Frequency

3-30 GHz

(SHF) Extremely High Frequency (EHF)

30-300 GHz

Komunikasi satelit,

Propagasi point-to-

WLAN (WiFi)

point.

Komunikasi radar

Propagasi point-to-

dan satelit.

point.

Gelombang mikro memiliki jangkauan frekuensi dari 1GHz sampai 300 GHz. Gelombang mikro tidak dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer sebagaimana halnya pada gelombang radio. Karena itu komunikasi gelombang mikro merupakan komunikasi point-to-point, dan tidak boleh terdapat halangan apapun di antara sisi pengirim dan sisi penerima (lineof-sight). Gelombang mikro dengan frekuensi tinggi memiliki sifat fisik tidak dapat menembus dinding. Namun gelombang mikro dengan frekuensi rendah (sekitar 1G-2G Hz) masih dapat memantul tanah, gedung, pohon, tiang listrik seperti gelombang mikro PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

75

yang umum digunakan pada komunikasi selular. Penetapan nama untuk masing-masing pita frekuensi gelombang radio dan gelombang mikro beserta contoh aplikasinya dapat dilihat dalam Tabel 4.4.

Bentuk terakhir dari gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan sebagai media komunikasi adalah gelombang infra merah. Gelombang infra merah beroperasi pada frekuensi 300 GHz sampai 400 THz. Karena beroperasi frekuensi yang cukup tinggi, gelombang infra merah tidak akan dapat menembus dinding. Aplikasi dari gelombang infra merah adalah untuk komunikasi jarak pendek, misalnya komputer dengan printer, mobile phone ke mobile phone, remote control untuk televisi dan tape, dsb. Aplikasi gelombang infra merah semacam ini telah distandarkan oleh badan standar internasional bernama Infrared Data Association (IrDA). Standar terbaru yang telah didefinisikan oleh IrDA adalah komunikasi dengan kecepatan pengiriman data mencapai 4 Mbps.

Beberapa contoh aplikasi komunikasi nirkabel yang telah banyak digunakan secara komersial di Indonesia antara lain, WiFi, Bluetooth, dan RFID. Mari kita lihat sepintas aplikasi komunikasi nirkabel tersebut. Wireless Fidelity (WiFi) adalah sebuah aplikasi komunikasi nirkabel untuk sebuah local area network (LAN). Karena itu WiFI digolongkan sebagai perangkat Wireless LAN. Standar WiFi yang dikeluarkan oleh lembaga standar Internasional IEEE memiliki nama standar IEEE 802.11b. Dalam perkembangannya standar IEEE 802.11 memiliki berbagai macam tipe tergantung pada frekuensi dimana perangkat nirkabel beroperasi dan juga tergantung pada kecepatan pengiriman data. Tabel 4.5 menunjukkan berbagai jenis tipe yang mengikuti standar IEEE 802.11 beserta frekuensi operasi dan kecepatan pengiriman data. Untuk Indonesia, sebagian besar standar IEEE 802.11 beroperasi pada frekuensi tidak berlisensi 2,4 GHz. Jarak akses yang dapat dijangkau adalah radius 25-100m saja. Untuk jarak jangkau yang lebih jauh lagi, tentu saja tidak bisa digunakan WiFi. Untuk jarak jangkau maksimal 5 Km, digunakan perangkat Wireless MAN dengan nama produk WiMax, yang distandarkan oleh IEEE dengan nama IEEE 802.16 (Wibisono, 2007).


76

Tabel 4.5 Berbagai tipe standar IEEE 802.11 Standar

Frekuensi

IEEE 802.11a

5,1 – 5,2 GHz 5,2 – 5,3 GHz

Data-rate

54 Mbps

5,7 – 5,8 GHz IEEE 802.11b

2,4 – 2,485

11 Mbps

IEEE 802.11g

2,4 – 2,485

36 – 54 Mbps

IEEE 802.11n

???

100 Mbps

Teknologi komunikasi nirkabel yang juga banyak tersedia di pasaran Indonesia adalah Bluetooth. Sekalipun bluetooth beroperasi pada frekuensi yang sama dengan WiFi, namun keduanya memiliki perbedaan dalam hal implementasi. WiFi diimplementasikan untuk cakupan area yang lebih kecil daripada WiFi, karena itu teknologi bluetooth tergolong sebagai Persoanl Area Network (PAN) dengan jarak jangkau bervariasi. Sebagai contoh, bluetooth digunakan untuk komunikasi antar Personal Digital Assistant (PDA), handphone, printer, notebook, digital camera dsb. Teknologi bluetooth terbagi atas 3 macam kelas seperti ditunjukkan dalam Tabel 4.6: Tabel 4.6. Berbagai kelas dari bluetooth Kelas

Daya Maksimum

Jarak Jangkau Maks.

Kelas 1

100 mW

100 m

Kelas 2

2,5 mW

10 m

Kelas 3

1 mW

1m

Aplikasi komunikasi nirkabel dalam bentuk Radio Frequency Identification (RFID) belum banyak dijumpai di Indonesia. RFID adalah sebuah aplikasi gelombang radio untuk tujuan identifikasi. Negara-negara maju menggunakan RFID, antara lain: untuk identifikasi passport, identifikasi alat pembayaran transportasi, identifikasi buku pada perpustakaan, identifikasi kartu akses untuk masuk ke ruangan tertentu. Peralatan RFID memiliki tiga macam tipe, yaitu: pasif, aktif dan semi-pasif. RFID pasif tidak memiliki baterai di dalamnya, karena RFID jenis ini hanya mampu menerima sinyal kemudian memberi PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STMIK PELITA NUSANTARA MEDAN (2015)

77

respon secukupnya. RFID pasif memiliki jarak jangkau sekitar 10cm sampai beberapa meter saja. Berbeda dengan RFID pasif, RFID aktif memiliki baterai di dalamnya sebagai pembangkit daya bagi microchip dan juga digunakan untuk mengirimkan sinyal. Jarak jangkau dari RFID aktif dapat mencapai beberapa ratus meter. Jenis ketiga dari RFID adalah RFID semi-pasif. RFID semi-pasif memiliki baterai di dalamnya tetapi RFID ini hanya digunakan sebagai pembangkit daya bagi microchip, tidak untuk mengirimkan sinyal. RFID semi-pasif dapat mencapai jarak jangkau sampai 100m.

4.5.Komunikasi Satelit di Indonesia Secara geografis Indonesia adalah negara kepulauan dengan jumlah pulau lebih dari 13.600 pulau. Karena itu media komunikasi yang paling sesuai untuk mempersatukan seluruh daerah yang terpisah-pisah oleh lautan tersebut adalah komunikasi satelit. Telkom sebagai perusahaam telokomunikasi negara saat ini telah meluncurkan lima buah satelit mengitari bumi, yaitu: Palapa A, Palapa B, Palapa C, Telkom-1 dan Telkom-2. Dalam waktu dekat (tahun 2009) akan diluncurkan kembali satelit Telkom-3. Perbandingan karakteristik dari setiap satelit dapat dilihat dalam Tabel 4.7.

Satelit pertama adalah satelit geostationer Palapa A yang diluncurkan pada 17 Agustus 1976 dan dinobatkan sebagai satelit domestik ketiga setelah Amerika Serikat dan Canada. Pada saat itu seluruh daerah ibukota kabupaten di Indonesia telah dapat dijangkau oleh televisi nasional. Satelit Palapa A selanjutnya digantikan oleh Satelit Palapa B dan Palapa C. Dengan semakin banyaknya stasiun bumi dan terminal-terminal kecil yang disebut Very Small Aperture Terminal (VSAT), maka satelit Palapa melayani bukan hanya siaran televisi nasional melainkan juga komunikasi perbankan, komunikasi Sambungan Langsung Jarak Jauh (SLJJ) yang menghubungkan Indonesia dari ujung barat ke timur.

Satelit pertama adalah satelit geostationer Palapa A yang diluncurkan pada 17 Agustus 1976 dan dinobatkan sebagai satelit domestik ketiga setelah Amerika Serikat dan Canada.


78

Tabel 4.7. Perkembangan satelit Telkom (Arifin, 1999) Palapa A Tipe

HS-333

Palapa B HS-376

Palapa C HS-601

Telkom-1 LM-

Telkom-2 STAR-2

A2100 Kapasitas(trans

12

24

34

36

28

30 dBW

33 dBW

37 dBW

38/41

42

ponder) EIRP

dBW Waktu hidup

7 tahun

9 tahun

12 tahun

15 tahun

15 tahun

Peluncur

Delta 2914

Space Shuttle

Ariane-4

Ariane-5

Ariane-5

Satelit Telkom-1 (Palapa B2R) diluncurkan pada tahun 1999 dengan kemampuan yang jauh lebih tinggi daripada satelit-satelit pendahulunya. Satelit Telkom-1 memiliki kapasitas 36 transponder yang terdiri atas 24 transponder standard C-band dan 12 transponder extended C-band dengan lebar pita masing-masing 36 MHz. Standard C-band bekerja pada frekuensi 4 GHz untuk uplink dan 6 GHz untuk downlink. Sedangkan extended C-band bekerja pada frekuensi 3 GHz untuk uplink dan 7 GHz untuk downlink (Teguh, 2003).

Layanan-layanan yang dapat diberikan oleh satelit Telkom-1 antara lain: multimedia dan internet berkecepatan tinggi, televisi broadcast komersial, video conference, komunikasi selular dan juga komunikasi data melalui VSAT.

Satelit Telkom-2 diluncurkan pada tanggal 16 November 2005 oleh roket Ariane 5. Telkom-2 memiliki akan beroperasi selama 15 tahun dengan nilai investasi sekitar 170 juta dolar AS. Sekitar 70 persen kapasitas transponder Telkom-2 akan disewakan kepada pihak luar. Sedangkan sisanya 30 persen kapasitas akan digunakan sendiri oleh Telkom untuk mendukung sistem komunikasi transmisi backbone yang meliputi layanan telekomunikasi sambungan langsung jarak jauh (SLJJ), sambungan langsung internasional (SLI), internet, dan jaringan komunikasi untuk kepentingan militer. Satelit ini akan


79

beredar di orbit 118° BT dengan kapasitas 24 transponder C-band dan berbobot 1.975 kg. Daya jangkau meliputi seluruh ASEAN, India dan Guam.

Sampai saat ini Indonesia telah memiliki beberapa satelit yang dimiliki perusahaanperusahaan: PT. Telkom, PT. Indosat, PT. Media Citra Indostar, PT. Pasifik Satelit Nusantara dan LAPAN. Satelit-satelit tersebut terbagi atas beberapa golongan sesuai dengan fungsinya, yaitu Fixed Satellite Service: Palapa Telkom-1 (108E), Telkom-2 (118E), Palapa C1 (113E), Palapa Pacific 146E; Broadcasting Satellite Service: Cakrawarta-1 (107.7E); Mobile Satellite Service: Garuda-1 (123E); dan Space Exploration Satellite: LAPAN Tubsat (Satelit Non GSO).

4.6.Soal Pengayaan 1. Jelaskan fungsi utama dari pilinan kabel pada twisted-pair! 2. Mengapa sebagian besar teknologi jaringan komputer pada saat ini lebih memilih menggunakan media kabel UTP daripada menggunakan media kabel koaksial? 3. Apa fungsi konduktor luar yang berupa anyaman kawat tembaga pada kabel koaksial? 4. Mengapa secara umum komunikasi data yang menggunakan media nirkabel memiliki kecepatan pengiriman data lebih kecil daripada komunikasi data dengan media kabel atau serat optik? 5. Sekalipun memiliki bandwidth sangat lebar, implementasi kabel serat optik ternyata memiliki kendala tersendiri. Apa kendala implementasi kabel serat optik? 6. Melalui sumber Internet, carilah contoh perangkat yang telah menggunakan teknologi bluetooth di Indonesia! 7. Jelaskan perbedaan antara teknologi bluetooth dan WiFi. 8. Melalui sumber Internet, carilah contoh perangkat yang telah menggunakan teknologi RFID di Indonesia! 9. Jelaskan perbedaan karakteristik antara penggunaan media komunikasi gelombang radio dan gelombang mikro! 10. Bagaimana bentuk susunan koneksi kabel UTP apabila menggunakan standar EIA/TIA 568B?


80

11. Lakukan identifikasi frekuensi opeasi dari semua stasiun teleisi yang ada di Indonesia, seperti tampak dalam tabel di bawah ini: Stasiun Televisi

Frekuensi Operasi

TVRI TransTV MetroTV RCTI ...

12. Telkom akan meluncurkan satelit Telkom-3. Carilah spesifikasi dan rencana peruntukan satelit tersebut untuk kemajuan dunia komunikasi di Indonesia!


81

Tujuan dari Bab ini:

Recommend Documents