Physical Layer - Networking Media

Mode Transmisi :

Mode transmisi adalah cara pengiriman data dari satu piranti ke piranti lain, yaitu secara sinkron (synchronous transmission) dan tak-sinkron (asynchronous transmission).

Transmisi Synchronous adalah transmisi data dimana kedua pihak, pengirim dan penerima, berada pada waktu yang sinkron, biasanya dimulai dengan sinyal SYN untuk melakukan sinkronisasi antara dua piranti yang berkomunikasi, kemudian menyusul sinyal STX (start-of-text) yang menyatakan awal dari transmisi data, kemudian sejumlah (blok) data dikirim, dan ditutup dengan ETX (end-of-text), terakhir ada sinyal BCC (block-check-character) yang digunakan untuk mengecek kesalahan dalam penerimaan data.

Transmisi Asynchronous adalah transmisi data dimana kedua pihak, pengirim dan penerima tidak perlu berada pada waktu yang sinkron. Mode transmisi ini diterapkan pada komunikasi data dimana kecepatan piranti pengirim dan piranti penerima jauh berbeda. Sebagai contoh transmisi data dari keyboard ke memory dilakukan tak-sinkron karena kecepatan keyboard ditentukan oleh kecepatan user dalam menekan tombol (faktor manusia), kecepatan memory ditentukan oleh transfer-rate dari memory, namun bagaimanapun cepatnya manusia dalam mengetik masih lambat dibanding kecepatan prosessor dalam mentransfer data. Apabila dilakukan secara sinkron maka memory / prosessor banyak kehilangan waktu percuma, menanti tombol ditekan. Biasanya transmisi tak-sinkron dilakukan karakter-per-karakter, dimana setiap karakter diawal oleh start-of-bit (SOB) dan ditutup dengan parity-bit (untuk memeriksa kesalahan) dan end-of-bit (EOB).


Transmisi paralel adalah transmisi data dimana dalam satu satuan waktu beberapa bit (biasanya 8-bit) bisa disalurkan bersamaan. Pada komputer tersedia juga saluran paralel atau paralel-port misalnya saluran yang dihubungkan dengan printer ketika akan mencetak data. Pada kenyataan, komunikasi jarak jauh melalui kabel banyak dilakukan secara serial, misalnya saluran telepon, karena untuk transmisi paralel diperlukan kabel 8-kali lipat kebutuhan kabel pada transmisi serial.

Metode Transisi Data :

SIMPLEX : Transmisi data dimana data hanya mengalir dalam suatu arah pada jalur komunikasi data. Biasanya jarang dipakai untuk sistem komunikasi data. Contoh : Radio, TV.
 Ilustrasi : 

HALF-DUPLEX : Transmisi data dimana dapat mengalir dalam dua arah pada jalur komunikasi data, dengan saling bergantian. Contoh : Handy-Talkie, Radio Amatir
Ilustrasi :  

 
FULL-DUPLEX : Transmisi data dimana dapat mengalir dalam dua arah pada jalur komunikasi data dengan bersamaan atau serempak. Contoh : Telepon, Copy data dari komputer ke komputer lainnya
Ilustrasi : 

 

Jenis-Jenis Kabel

Coaxial

Coaxial banyak digunakan di jaringan lokal karena biaya pembangunan jaringannya relatif murah,
biasanya kabel ini digunakan pada ring.
      Kabel coaxial menyediakan perlindungan cukup baik dari cross talk dan electrical interference (berasal dari petir dan sistem radio) karena terdapat semacam perlindungan logam/metal dalam kabel tersebut. Kabel coaxial hanya dapat mempunyai transfer rate data maximum 10 Mbps    

  Tabel 1: Jenis Cable Coaxial

Type	Hambatan	Digunakan untuk
RG-8	50 ohm	Thick Ethernet
RG-11	50 ohm	Thick Ethernet
RG-58	50 ohm	Thin Ethernet
RG-59	75 ohm	Kabel TV
RG-62	93 ohm	ARCnet

UTP ( Unshielded Twisted Pair )


      UTP merupakan kabel jaringan yang paling banyak digunakan karena UTP mempunyai tingkat noise yang kecil, disebabkan kabel dililitkan berpasangan sehingga Mengurangi gelombang elegtromagnetic yang dapat mengganggu pengiriman data.
     Kabel Unshielded Twisted Pair  (UTP) merupakan sepasang kabel yang di-twist/dililit satu sama lain dengan tujuan untuk mengurangi interferensi listrik yang dapat terdiri dari dua, empat atau lebih pasangan kabel (umumnya yang dipakai dalam jaringan komputer terdiri dari 4 pasang kabel / 8kabel). UTP dapat mempunyai transfer rate 10 Mbps sampai dengan100 Mbps tetapi mempunyai jarak yang pendek yaitu maximum 100m.
     Umumnya di Indonesia warna kabel yang terlilit/di-twist adalah (orange-putih orange), (hijau-putih hijau), (coklat-putih coklat dan biru-putih biru). Pada umumnya menggunakan konektor RJ-45. Pada saat ini penggunaan UTP cable merupakan pilihan yang paling efisien dalam pengembangan jaringan komputer berkecepatan tinggi 10 mbps s/d 100mbps.
Terdapat 5 kategori kabel UTP :
1.   Category (CAT) 1
Digunakan untuk telekomunikasi telepon dan tidak sesuai untuk transmisi data.
2.   Category (CAT) 2
Jenis UTP ini dapat melakukan transmisi data sampai kecepatan 4 Mbps.
3.      Category (CAT) 3
Digunakan untuk mengakomodasikan transmisi dengan kecepatan sampai dengan 10 Mbps.
4.   Category (CAT) 4
Digunakan untuk mengakomodasikan transmisi dengan kecepatan sampai dengan 16 Mbps.
5.   Category (CAT) 5
Merupakan jenis yang paling popular dipakai dalam jaringan komputer di dunia pada saat ini. Digunakan untuk mengakomodasikan transmisi dengan kecepatan sampai dengan 100 Mbps.
     Untuk penyambungan konekter UTP untuk jaringan 10/100 Mbps perlu diperhatikan metode kombinasi penyambungan warna kabel yaitu dimulai dari kiri konekter ke kanan.

Susunan kabel straight/lurus

Putih Orange	1	Putih Orange
Orange	2	Orange
Putih Hijau	3	Putih Hijau
Biru	4	Biru
Putih Biru	5	Putih Biru
Hijau	6	Hijau
Putih Coklat	7	Putih Coklat
Coklat	8	Coklat

Susunan kabel cross/silang

Putih Orange	1	Putih Hijau
Orange	2	Hijau
Putih Hijau	3	Putih Orange
Biru	4	Biru
Putih Biru	5	Putih Biru
Hijau	6	Orange
Putih Coklat	7	Putih Coklat
Coklat	8	Coklat

 

Kegunaan kabel straight yaitu, menghubungkan perangkat yang berlainan. Contohnya adalah
·        Menghubungkan antara PC  ke  switch atau hub
·        Menghubungkan antara Switch ke Ethernet / Fast Ethernet Router
Kegunaan kabel cross yaitu, menghubungkan perangkat yang sejenis. Contohnya adalah :
·        Menghubungkan antara pc dan modem.
·        Menghubungkan antara Switch dan Switch.

STP ( Shielded Twisted Pair )     
     Secara fisik kabel shielded sama dengan unshielded tetapi perbedaannya sangat besar dimulai dari kontruksi kabel shielded mempunyai selubung tembaga atau alumunium foil yang khusus dirancang untuk mengurangi gangguan elektrik. Kekurangan STP kabel lainnya adalah tidak samanya standar antar perusahaan yang memproduksi dan lebih mahal dan lebih tebal sehingga lebih susah dalam penanganan fisiknya.



STP ( Shielded Twisted Pair )     
     Secara fisik kabel shielded sama dengan unshielded tetapi perbedaannya sangat besar dimulai dari kontruksi kabel shielded mempunyai selubung tembaga atau alumunium foil yang khusus dirancang untuk mengurangi gangguan elektrik. Kekurangan STP kabel lainnya adalah tidak samanya standar antar perusahaan yang memproduksi dan lebih mahal dan lebih tebal sehingga lebih susah dalam penanganan fisiknya.

Fiber Optic

Fiber Optic mempunyai dua mode transmisi, yaitu single mode dan multi mode. Single mode menggunakan sinar laser sebagai media transmisi data sehingga mempunyai jangkauan yang lebih jauh. Sedangkan multimode menggunakan LED sebagai media transmisi.
Teknologi fiber optic atau serat cahaya memungkinkan menjangkau jarak yang besar dan menyediakan perlindungan total terhadap gangguan elektrik. Kecepatan transfer data dapat mencapai 1000 mbps serta jarak dalam satu segment dapat labih dari 3.5 km. kabel serat cahaya tidak terganggu oleh lingkungan cuaca dan panas.

Kabel fiber optic terdiri dari macam-macam jenis tergantung dari mana tempat kabel FO akan diletakan, misal dalam air, bawah tanah, dan lain-lain.
Dari segala macam keuntungan, kabel serat cahaya terdapat kerugian. Kerugiannya antara lain penanganan khusus serta harganya yang sangat mahal tetapi kabel ini merupakan alternative yang paling baik bagi masa depan jaringan komputer.
Adapun keuntungan-keuntungan lain dari kabel fiber optic adalah :
·                    Kecepatan : jaringan-jaringan fiber optic beroperasi pada kecepatan tinggi,mencapaigigabits.
·                    Bandwidth : fiber optic mampu membawa paket-paket dengan kapasitas besar.
·                    Distance : sinyal-sinyal dapat ditransmisikan lebih jauh tanpa memerlukan        perlakuan refresh atau diperkuat.
Resistance : daya tahan kuat terhadap imbas elektromagnetik yang dihasilkan perangkat-perangkat elektronik seperti radio, motor atau bahkan kabel-kabel transmisi lain di sekelilingnya.

Teknologi Unguide Media
Media unguided mentransmisikan gelombang elektromagnetik tanpa menggunakan konduktor fisik seperti kabel atau serat optik. Contoh sederhana adalah: gelombang.

Media tidak terpandu (unguided), transmisi dan penerimaan dapat dicapai dengan menggunakan antena. Untuk transmisi, antena mengeluarkan energi elektromgnetik ke medium (biasanya udara) dan untuk peneriman, antenna mengambil gelombang elektromagnetik dari medium di sekitarnya.


Pendeteksi Error (Parity Bit dan CRC)

Metode Deteksi Kesalahan : Parity Bit dan CRC
1. Echo
Metode sederhana dengan sistem interaktif. Operator memasukkan data melalui terminal dan mengirimkan ke komputer. Komputer akan menampilkan kembali ke terminal, sehingga dapat memeriksa apakah data yang dikirimkan dengan benar.
2. Error Otomatis / Parity Check
Penambahan parity bit untuk akhir masing-masing kata dalam frame. Tetapi problem dari parity bit adalah impulse noise yang cukup panjang merusak lebih dari satu bit, pada data rate yang tinggi.

Jenis Parity Check :
a. Even parity (paritas genap), digunakan untuk transmisi asynchronous. Bit parity ditambahkan supaya banyaknya ‘1’ untuk tiap karakter / data adalah genap
b. Odd parity (paritas ganjil), digunakan untuk transmisi synchronous. Bit parity ditambahkan supaya banyaknya ‘1’ untuk tiap karakter / data adalah ganjil

Dengan bit pariti dikenal 3 deteksi kesalahan, yaitu :
a. Vertical Redundancy Check / VRC
b. Longitudinal Redundancy Check / LRC
c. Cyclic Redundancy Check / CRC
 Digunakan pengiriman berkecepatan tinggi, sehingga perlu rangkaian elektronik yang sukar. Cara CRC mengatasi masalah overhead dan disebut pengujian berorientasi bit, karena dasar pemeriksaan kemungkinan kesalahan adalah bit / karakter dan menggunakan rumus matematika khusus.
Contoh menggunakan paritas genap:

Satu blok informasi dilihat sebagai sederetan bit yang ditransmisikan. Bit yang ditransmisikan dimasukkan kedalam register geser siklis yang disebut generator CRC. Operasi ini didasarkan atas pembagian deretan bit dengan sebuah fungsi khusus.
Hasil bagi pembagian diabaikan. Sisanya disalurkan sebagai BCS (Block Check Sequence). Fungsi khusus tersebut disebut generator polynominal.

Realisasi Generator CRC / Penguji
 Data dimasukkan kedalam register geser pada berbagai titik melalui gerbang XOR yang mempunyai hubungan langsung dengan generator polynominal yaitu rumus matematika untuk membagi bit data. Lebih baik dari VRC / LRC, 99% error dapat terdeteksi.