JARINGAN SELULER NIRKABEL

Prinsip-Prinsip Jaringan Seluler
            Radio seluler adalah sebuah teknik yang dikembangkan untuk meningkatkan kapasitas yang tersedia untuk layanan telepon radio mobile. Sebelum pengenalan radio seluler, layanan telepon radio hanya disediakan oleh transmitter/receiver berdaya tinggi. Sistem umum akan mendukung sekitar 25 kanal dengan jari-jari efektif sekitar 80 km. Cara untuk meningkatkan kapasitas sistem tersebut adalah menggunakan sistem berdaya rendah dengan jari-jari lebih pendek dan untuk menggunakan banyak transmitter/receiver. Kita memulai bagian ini dengan pandangan sebuah organisasi dari sistem seluler kemudian mengamati beberapa detail dari implementasi mereka.
14.1.1 Organisasi Jaringan Seluler
            Inti dari jaringan seluler adalah penggunaan transmitter multiple berdaya rendah, dengan urutan 100 W atau kurang. Oleh karena jangkauan dari transmitter seperti itu kecil, sebuah area dapat dibagi dalam sel-sel, masing-masing berperan sebagai antenanya sendiri. Setiap sel dialokasikan sebuah band frekuensi dan dilayani oleh sebuah stasiun dasar, terdiri dari transmitter, receiver, dan unit kontrol. Sel-sel terdekat ditugaskan pada frekuensi-frekuensi yang berbeda untuk mencegah interfrensi atau crosstalk. Bagaimanapun, sel yang cukup jauh satu sama lain dapat menggunakan band frekuensi yang sama.
14.1.2 Operasi Sistem Seluler
Elemen-elemen penting dari sistem seluler. Pada perkiraan pusat dari setiap sel adalah sebuah stasiun dasar (base station-BS). BS mencakup sebuah antena, pengendali, dan sejumlah transceiver, untuk berkomunikasi pada kanal yang diberikan pada sel tersebut. Pengendali tersebut digunakan untuk menangani proses panggilan antara unit mobile dan sisa dari jaringan tersebut. Pada waktu apa pun, sejumlah unit pengguna mobile mungkin aktif dan berpindah di sekitar dalam sel, berkomunikasi dengan BS. Masing-masing BS dikoneksikan ke sebuah mobile telecommunications switching office (MTSO), dengan satu MTSO melayani banyak BS. Umumnya, link antara MTSO dan MS adalah sebuah kabel, meskipun link tanpa kabel juga memungkinkan. MTSO menghubungkan panggilan antara unit mobile. MTSO juga dihubungkan ke telepon umun atau jaringan telekomunikasi dan dapat membuat sebuah koneksi antara pelanggan tak bergerak ke jaringan publik dan pelanggan mobile ke jaringan seluler. MTSO menugaskan kanal suara ke setiap panggilan, melakukan handoff, dan memonitor panggilan untuk informasi penagihan.
14.1.3 Dampak Perambatan Radio Mobile
            Komunikasi radio mobile memperkenalkan kerumitan yang tidak ditemukan dalam komunikasi kabel atau komunikasi nirkabel tetap. Dua area umum yang dibahas adalah kekuatan sinyal dan efek perambatan sinyal

• Kekuatan sinyal

Kekuatan sinyal antara stasiun dasar dan unit mobile harus cukup kuat untuk mempertahankan kualitas sinyal pada penerima yang tak bergerak, tetapi tidak sekuat untuk menerima banyak interferensi dari kanal pembantu dengan kanal dalam sel lain yang menggunakan band frekuensi yang sama. Terdapat beberapa faktor yang membuatnya rumit. Derau (noise) yang dibuat manusia sangat beragam, menghasilkan tingkat noise yang bervariasi.

• Fading

Meskipun kekuatan sinyal dalam jangkauan yang efektif, efek perambatan sinyal mungkin menggangu sinyal dan menyebabkan kesalahan.
Ketika merancang layout seluler,, teknisi komunikasi harus memperhitungkan beragam efek perambatan, tingkat daya transmisi maksimum yang diinginkan pada stasiun dasar dan unit mobile, tinggi umum dari antena unit mobile, dan tinggi yang tersedia dari antena BS. Faktor-faktor ini akan menentukan ukuran sel individu. Sayangnya, seperti yang dijelaskan, efek perambatan bersifat dinamiss dan sulit untuk diprediksi. Hal terbaik yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan sebuah model berdasarkan data empiris dan menerapkan model itu ke lingkungan yang diberikan untuk mengembangkan panduan-panduan ukuran sel.
14.1.4 Fading Dalam Lingkungan Mobile
            Mungkin masalah teknis yang paling menantang yang dihadapi oleh para teknisi sistem komunikasi adalah fading dalam lingkungan mobile. Istilah fading mengacu pada variasi waktu dari daya sinyal yang diterima yang disebabkan oleh perubahan-perubahan dalam media transmisi atau jalur. Pada lingkungan tetap, fading dipengaruhi oleh perubahan-perubahan dalam kondisi atmosferik, seperti hujan. Akan tetpai, dalam lingkungan mobile, di mana satu dari dua antena dipindahkan relatif terhadap yang lain, lokasi relatif dari berbagai hambatan berubah sepanjang waktu, menciptakan transmisi kompleks.
14.2 Analog Generasi Pertama
            Jaringan telepon seluler awal menyediakan kanal lau lintas; jaringan ini sekarang disebut sebagai sistem generasi-pertama. Sejak tahun 1980-an, sistem generasi pertama yang paling umum di Amerika Utara adalah Advanced Mobile Phone Service (AMPS) yang dikembangkan oleh AT &T. Pendekatan ini juga umu di Amerika Selatan, Australia, dan China. Meskipun secara perlahan digantikan oleh sistem generasi-kedua. AMPS masih umum digunakan.
14.3 CDMA Generasi Kedua
            Jaringan seluler generasi pertama, seperti AMPS, cepat sekali menjadi populer, mengancam meluapnya kapasitas yang tersedia. Sistem generasi kedua telah dikembangkan untuk menyediakan sinyal dengan kualitas yang lebih baik, kecepatan data yang lebih tinggi untuk mendukung layanan digital, kapasitas lebih besar. BLAC99b menuliskan hal berikut sebagai perbedaan antara dua generasi :

• Kanal lalu lintas

Perbedaan yang paling penting antara dua generasi tersebut adalah sistem generasi- pertama hampir murni analog, sedangkan sistem generasi-kedua adalah digital

• Enkripsi

Oleh karena semua lalu lintas kontrol, digitalkan dalam sistem generasi-kedua, hal itu relatif sederhana untuk mengkodekan semua lalu lintas untuk mencegah penyadapan. Semua sistem generasi-kedua menyediakan pengamanan seperti ini.

• Deteksi dan koreksi kesalahan

Aliran lalu lintas digital dari sistem generasi-kedua juga memberikan mamfaat teknologi deteksi dan koreksi kesalahan. Hasilnya tentu saja berupa penerimaan suara yang sangat jelas

• Akses kanal

Pada sisteme generasi-pertama, masing-masing sel mendukung sejumlah kanal. Pada waktu tertentu, sebuah kanal dialokasikan hanya ke satu pengguna. Sistem generasi-kedua juga menyediakan banyak kanal per sel, tetapi setiap kanal secara dinamis dibagi oleh sejumlah pengguna menggunakan division multiple access (TDMA) atau code multiple access (CDMA)
14.4 Sistem Generasi Ketiga
Tujuan komunikasi nirkabel generasi-ketiga (3G) adalah untuk menyediakan komunikasi nirkabel berkecepatan-tinggi secara wajar untuk mendukung multimedia, data, dan video sebagai penambahan suara. ITU milik International Mobile Telecommunications pada tahun 2000 (IMT-2000) berinisyatif untuk mendefinisikan pandangan ITU mengenai kemampuan generasi-ketiga :

• Kualitas suara yang dapat dibandingkan dengan jaringan telepon umum
• Kecepatan data 144-kbps yang tersedia untuk pengguna dalam kendaraan bermotor berkeecepatan-tinggi di atas area yang besar
• 384 kbps yang tersedia untuk pejalan kaki yang berdiri dan bergerak lambat di atas area yang kecil
• Mendukung (untuk difasekan dalam) untuk 2,084 Mbps untuk penggunaan kantor
• Kecepatan transmisi data yang simetris dan asimetris
• Mendukung, baik untuk layanan data paket-switched maupun sirkuit swithed
• Sebuah antarmuka yang dapat menyesuaikan diri terhadap internet untuk merefleksikan sistem asimetri antara lalu lintas pulang dan pergi secara efisien
• Penggunan yang lebih efisien akan spektrum yang tersedia secara umum
• Mendukung berbagai jenis peralatan mobile
• Fleksibilitas untuk memberikan pengenalan terhadap layanan dan teknologi baru.

PERUTEAN DALAM JARINGAN SWITCHING

Perutean Dalam Jaringan Packet-Swithcing
            Salah satu aspek desain yang paling rumit dan penting dari jaringan data switched adalah perutean. Bagian ini menyurvei karakteritistik-karakteristik kunci yang dapat digunakan untuk mengklasifikasikan strategi perutean. Prinsip-prinsip yang dideskripsikan dalam bagian ini juga dapat diterapkan dalam perutean internetwork.
12.1.1 Karakteristik-Karakteristik
            Fungsi utama dari packet-switching adalah menerima paket dari suatu sumber stasiun dan mengarahkan mereka ke stasiun tujuan.. Untuk menyelesaikan ini, satu jalur atau rute melalui jaringan tersebut harus ditentukan; umumnya, lebih dari satu rute yang memungkinkan. Jadi, fungsi perutean harus dilakukan. Persyaratan-persyaratan untuk fungsi ini mencakup :

• Ketepatan
• Kesederhanaan
• Ketahanan
• Stabilitas
• Kewajaran
• Keoptimalan
• Efisiensi

12.1.1.1  Kriteria Kinerja
            Pemilihan sebuah rute umumnya berdasarkan beberapa kriteria kinerja. Kriteria yang paling sederhana adalah memilih rute lompatan-minimum (kriteria yang melewati jumlah node terkecil) melalui jaringan tersebut. Kriteria ini adalah kriteria yang mudah diukur dan seharusnya meminimalkan konsumsi sumber-sumber jaringan. Generalisasi dari kriteria lompatan-minimum adalah perutean dengan biaya terendah.
12.1.1.2 Waktu dan Keputusan
            Keputusan perutean dibuat berdasakan beberapa kriteria kinerja. Dua karakteristik utama dari keputusan tersebut adalah waktu dan tempat di mana keputusan tersebut dibuat. Waktu dan keputusan ditentukan oleh apakah keputusan perutean tersebut dibuat berdasarkan paket atau sirkuit maya. Ketika operasi internal dari jaringan adalah datagram, keputusan perutean dibuat masing-masing untuk setiap paket. Untuk operasi sirkuit maya internal, keputusan perutean dibuat pada saat sirkuit maya dibangun.. Pada kasus yang paling sederhana, semua paket berikutnya menggunakan sirkuit maya mengikuti rute yang sama. Pada desain jaringan yang lebih rumit, jaringan tersebut dapat secara dinamis mengganti rute yang ditugaskan pada sirkuit maya khusus sebagai respons dalam kondisi yang berubah (contohnya, kelebihan muatan atau kegagalan dalam sebuah bagian dari jaringan).
12.1.2 Strategi-Strategi Dalam Perutean
            Sejumlah besar strategi perutean telah berkembang untuk berhadapan dengan persyaratan perutean dari jaringan packet-switching. Banyak dari strategi ini juga diterapkan pada perutean internetwork. Pada bagian ini kita akan membahas empat strategi pennting yaitu :

1. Perutean tetap

Bagi perutean tetap, sebuah rute tunggal dan permanen dikonfigurasi untuk masing-masing pasangan sumber-tujuan dari node dalam jaringan tersebut. Algoritma perutean biaya-terendah dapat digunakan. Rute tersebut ditetapkan, atau paling tidak hanya diubah ketika tidak ada perubahan dalam topologi jaringan. Jadi, biaya link yang digunakan dalam merancang rute tidak berdasarkan pada variabel dinamis seperti lalu lintas, Bagaimanapun juga, mereka dapat berdasarkan pada lalu lintas atau kapasitas yang diinginkan.

1. Flooding

Teknik ini membutuhkan informasi jaringan apa pun dan bekerja sebagai berikut. Sebuah paket dikirimkan oleh sebuah node sumber ke setiap node tetangganya. Pada setiap node, paket yang datamg ditransmisikan ulang pada semua link yang keluar, kecuali untuk link paket itu tiba.

1. Perutean acak

Perutean acak memiliki kesederhanaan dan ketahanan dari flooding dengan muatan lalu lintas yang jauh lebih sedikit. Dengan perutean acak, sebuah node memilih hanya satu jalur output untuk transmisi ulang dari paket yang datang. Link output dipiluh secara acak, di luar link di mana paket tersebut tiba. Jika semua link memiliki keuntungan yang sama untuk dipilih, maka semua node mungkin secara sederhana menggunakan link output dalam sebuah model

1. Perutean adaptif

Pada semua jaringan packet-switcing secara maya, beberapa jenis teknik perutean adaptif digunakan. Maksudnya, keputusan perutean yang dibuat berubah seiring dengan kondisi perubahan jaringan. Kondisi-kondisi utama yang mempengaruhi keputusan perutean adalah :

• Kegagalan

Ketika sebuah node atau link gagal, ia tidak dapat lagi digunakan sebagai bagian dari sebuah rute

• Kemacetan

Ketika sebuah bagian khusus dari jaringan tidak mengalami kemacetan, akan lebih baik memindahkan paket-paket dengan cara memutar daripada melewati area kemacetan.
12.2 Contoh-Contoh Perutean Dalam ARPANET
            Pada bagian ini, kita akan melihat beberapa contoh strategi perutean. Semua ini awalnya dikembangkan untuk ARPANET, yang merupakan jaringan packet-switching yang merupakan fondasi dari internet saat ini. Penting untuk mengamati strategi-strategi ini karena berbagai alasan. Pertama, strategi-strategi ini dan yang serupa juga digunakan dalam jaringan packet-switching yang lain, termasuk sejumlah jaringan dalam internet, Kedua, skema perutean berdasarkan kerja ARPANET juga digunakan untuk perutean internetwork dalam internet dan internetwork pribadi. Terakhir, skema perutean ARPANET berevolusi dengan cara memberikan pencerahan terhadap beberapa isu desain penting yang berhubungan dengan algoritma perutean.
12.2.1 Generasi Pertama
            Algoritma perutean awal, dirancang pada tahun 1969, merupakan algoritma adaptif terdistribusi menggunakan penundaan yang diperkirakan sebagai kriteria kinerja dan versi algoritma Bellman-Ford.
12.2.2 Generasi Kedua
            Setalah beberapa tahun pengalaman dan beberapa modifikasi minor, algoritma perutean asli digantikan dengan sesuatu yang sangat berbeda pada tahun 1979.
12.2.3 Generasi Ketiga
            Pengalaman dengan strategi baru ini mengindikasikan bahwa strategi tersebut lebih responsif dan stabil dibandingkan yang lama. Overhead yang dipengaruhi oleh flooding sedang-sedang saja karena masing-masing node melakukan hal ini paling banyak satu kali setiap 10 detik. Bagaimanapun juga, ketika muatan pada jaringan bertambah. Kekurangan dalam strategi baru mulai muncul, dan strategi tersebut direvisi pada tahun 1987.
12.3 Algoritma Biaya-Terendah (Least-Cost)
            Sebagian besar algoritma perutean biaya-terendah (least-cost) digunakan dalam jaringan packet-switching dan internet merupakan variasi salah satu dari dua algoritma umum, dikenal sebagai algoritma dijkstra dan algoritma Bellman-Ford.
12.3.1 Algoritma Dijkstra
            Algoritma Dijkstra dapat dinyatakan sebagai; carilah jalur terpendek dari sebuah sumber node tertentu ke semua node lainnya dengan mengembangkan jalur-jalur tersebut dalam urutan meningkatnya panjang jalur. Algoritma tersebut akan melanjutkan ke beberapa tahapan.
12.3.2 Algoritma Bellman-Ford
            Algoritma Bellman-Ford dapat dinyatakan sebagai berikut. Carilah jalur terpendek dari suatu node sumber tertentu dengan syarat hambatan yang terkandung dalam jalur maksimum satu link, kemudian carilah jalur terpendek dengan hambatan jalur maksimum dua link, dan seterusnya. Algoritma ini juga akan berlanjut ke beberapa tahapan.

PROTOKOL DATA LINK CONTROL

Flow Control
            Flow control adalah sebuah teknik untuk meyakinkan bahwa entisitas pengirim tidak melebihi entitas yang diterima data. Entisitas yang diterima secar khas mengalokasi sebuah bufer data dengan beberapa panjang maksimum untuk sebuah transmisi. Ketika data diterima, receiver harus melakukan sejumlah pengolahan tertentu sebelum memindahkan data ke piranti lunak yang levelnya-lebih-tinggi. Dengan tidak adanya flow control, bufer receiver mungkin terisi dan terlalu penuh ketika sedang mengolah data lama.
7.1.1 Stop-and-Wait Control
            Bentuk yang paling sederhana dari flow control, dikenal sebagai stop-and-wait flow control, bekerja sebagai berikut. Entisitas sumber mengirimkan sebuah frame. Setelah entisitas tujuan menerima frame tersebut, hal ini mengindikasikan keinginan untuk menerima frame lain dengan mengirimkan kembali jawaban bahwa frame baru saja diterima. Entisitas sumber harus menunggu sampai ia menerima jawaban tersebut sebelum mengirimkan frame tersebut. Dengan demikian, entisitas tujuan dapat memberhentikan aliran data dengan menahan jawaban. Prosedur ini bekerja dengan baik dan, sesungguhnya, mungkin sulit untuk dikembangkan ketika pesan dikirmkan dalam beberapa frame besar. Bagaimanapun, sering kali terjadi kasus di mana sebuah sumber akan memisahkan sejumlah besar blok data ke dalam blok data yang lebih kecil dan mentransmisikan data tersebut dalam banyak frame.
7.1.2 Sliding-Window Flow Control
            Inti dari permasalahan yang digambarkan sejauh ini adalah bahwa hanya satu frame pada satu waktu yang dapat dikirimkan. Pada situasi ketika panjang bit dari link lebih besar dari panjang frame (a > 1), menghasilkan ketidakefisienan yang serius. Efisiensi dapat sangat dikembangkan dengan membiarkan berbagai frame dikirimkan pada waktu yang sama operasi ini disebut dengan sliding-window flow control.
7.2 Control Kesalahan
            Kontrol kesalahan mengarah pada mekanisme untuk mendeteksi dan mengoreksi kesalahan yang terjadi pada saat transmisi frame. Sebagai tambahan, kita mengakui kemungkinan adanya dua tipe kesalahan :

1. Frame hilang

Sebuah frame yang tidak berhasil tiba di tempat tujuannya. Sebagai contoh, sebuah suara ledakan mungkin merusak sebuah frame, sampai pada tingkat di mana penerima tidak sadar bahwa sebuah frame telah dikirimkan.

1. Frame rusak

Sebuah frame dikenali memang tiba, tetapi beberapa bitnya salah (telah berubah selama transmisi)
Teknik yang paling umum untuk kontrol kesalahan didasari oleh beberapa atau seluruh komponen berikut ini :

• Deteksi kesalaha
• Jawaban positif

tujuannya mengembalikan jawaban positif yang berhasi diterima, frame tanpa kesalahan

• Transmisi ulang setelah waktu habis

Sumber mentransmisikan ulang sebuah frame yang belum dijawab setelah sejumlah waktu yang ditentukan

• Jawaban negatif dan transmisi ulang

Tujuan mengembalikan sebuah frame jawaban negatif di mana kesalahan terdeteksi. Sumber akan mentransmisikan ulang. Sumber akan mentransmisikan ulang frame seperti itu
Secara kolektif, mekanisme ini dikenal sebagai pinta automatik pengulangan (autumatic repaeT request­- ARQ); pengaruh ARQ adalah untuk mengubah data link yang tidak dapat diandalkan menjadi dapat diandalkan. Ketiga versi ARQ telah distandarisasi, yaitu :

1. Stop-and-Wait ARQ
2. Go-Back-N ARQ
3. Selective-Reject ARQ

7.3 High-Level Data Link Control (HDLC)
            Hal yan paling penting dari sebuah protokol data link control adalah HDLC. HDLC sebagai dasar bagi banyak protokol data link control lainnya, yang digunakan untuk format yang sama atau mirip dan mekanisme yang sama seperti dalam HDLC.
7.3.1 Karakteristik
            Untuk memuakan berbagai aplikasi, HDLC mendefinisikan tiga tipe stasiun, du alink, dan tiga mode operasi data transfer. Tiga stasiun tersebut, yaitu :

1. Stasiun primer

Bertanggung jawab mengendalikan operasi link. Frame yang dihasilkan dari stasiun primer disebut perintah

1. Stasiun sekunder

Beroperasi di bawah kendali stasiun primer. Frame yang dihasilkan oleh stasiun sekunder disebut respons. Stasiun mempertahankan link logic yang terpisah dengan setiap stasiun sekunder di setiap jalur.

1. Stasiun gabungan

Menggabungkan fitur primer dan sekunder. Sebuah stasiun yang digabungkan menghasilkan perintah da respons.
Konfigurasi dua link tersebut adalah :

1. Konfigurasi tidak seimbang

Terdiri dari satu primer dan satu atau lebih stasiun sekunder serta pendukung, baik transmisi full-duplex maupun half-duplex

1. Konfigurasi seimbang

Terdiri dari dua stasiun yang digabungkan dan pendukung, baik transmisi full-duplex maupun half-duplex
Adatiga mode transfer, yaitu :

1. Normal response mode (NRM)

Digunakan dengan konfigurasi yang tidak seimbang. Stasiun utama mungkin menginisiasi transfer data ke sebuah stasiun sekunder, tetapi sebuah stasiun sekunder hanya dapat mentrasmisikan data sesuai respons dari perintah stasiun primer.

1. Asynchronous balanced mode (ABM)

Digunakan dalam konfigurasi yang seimbang. Stasiun gabungan dapat menginisiasi transmisi tanpa menerima izin dari stasiun gabungan lainnya

1. Asychronous response mode (ARM)

Digunakan dalam konfigurasi yang tidak seimbang. Stasiun sekunder dapat menginisiasi transmisi tanpa secara eksplisit memperoleh izin dari stasiun primer. Stasiun primer masih memiliki tanggunga jawab terhadap jalur, termasuk inisiasi transmisi, pemulihan kesalahan, dan putusnya koneksi logis.
7.3.2 Struktur Frame
            HDLC menggunakan transmisi sinkron. Seluruh transmisi dalam bentuk frame, dan sebuah format frame tunggal mencukupi untuk semua pertukaran tipe data dan kontrol. Struktur frame HDLC adalah tanda (flag), alamat, dan kontrol yang mendahului hal-hal yang berkaitan dengan informasi disebut kepala (header). FCS dan field flag yang mengikuti hal-hal yang berkaitan dengan data disebut sebagai trailler. Field-field dalam HDLC :

• Field alamat
• Field kontrol
• Field informasi
• Field frame check sequnce.

7.3.3 Operasi
            Operasi HDLC terdiri dari pertukaran I-frame, dan U-frame di antara dua stasiun. Berbagai perintah dan respons yang ditetapkan untukk tipe-tipe frame ini terdaftar dalat tabel 7.1

Nama	Perintah/Respons	Deskripsi
Informasi	C/R	Pertukaran pengguna data
Supervisi atau (S)
Receive ready (RR)	C/R	Jawaban postif; siap menerima I-frame
Receive not ready (RNR)	C/R	Jawaban positif; tidak siap menerima
Reject (REJ)	C/R	Jawaban negatif; pergi kembali ke N
Selective Reject (SREJ)	C/R	Jawaban negatif; penolakan selektif
Tidak memiliki nomor (U)
Set normal response/ extented mode (SNRM/SNRME)	C	Stel mode; diperpanjang = nomor urut 7 bit
Set asynchronous response/extented mode (SARM/SARME)	C	Stel mode; diperpanjang = nomor urut 7 bit
Set asynchronous balanced/extented mode (SABM/SABME)	C	Stel mode; diperpanjang = nomor urut 7 bit
Set initialization mode (SIM	C	Inisialisasi fungsi link kontrol pada stasiun yang dialamatkan
Disconnect (DISC)	C	Menghilangkan koneksi link logic
Unnumbered acknowledment	R	Jawaban penerimaan satu dari perintah mode yang disetel
Disconnect mode (DM	R	Yang merespons ada pada mode yang tidak terhubung
Request disconnected (RD)	R	Permintaan atas perintah DISC
Request initialization mode (RIM)	R	Membutuhkan inisiasi; meminta perintah SIM
Unnumbered information (UI)	C/R	Digunakan untuk pertukaran informasi kontrol
Unnumbered poll (UP)	C	Digunakan untuk mengumpulkan informasi kontrol
Reset (RSET)	C	Digunakan untuk pemulihan; reset N(R), N(S)
Exchange identification (XID)	C/R	Digunakan untuk permintaan/status yang dilaporkan
Test (TEST)	C/R	Pertukaran field informasi yang identik untuk pengujian
Frame reject (FRMR)	R	Melaporkan penerimaan frame yang tidak diterima

Tabel 7.1 Respons dan perintah HDLC

Operasi HDLC melibatkan tiga fase. Pertama, satu sisi atau sisi lainnya menginisiasi data link sehingga frame mungkin saja ditukar dalam bentuk yang berurutan. Selama fase ini, operasi yang digunakan sesuai dengan yang disetujui. Setelah inisialisasi, pertukaran data pengguna di kedua sisi dan kendali informasi untuk memamfaatkan flow control dan kontrol kesalaha. Pada akhirnya, satu dari kedua sisi memberikan sinyal untuk mengakhiri operasi.

TEKNIK KOMUNIKASI DATA DIGITAL

Transmisi Asinkron dan Sinkron
6.1.1 Transmisi Asinkron
             Ada dua pendekatan yang umum digunakan untuk mencapai sinkronisasi yang diharapkan. Pertama, dengan nama yang cukup ganjil, yaitu transmisi asinkron. Strategi dalam skema ini adalah menghindari masalah timing dengan cara tidak mengirimkan aliran bit yang panjang dan tidak putus-putus. Jadi data ditransmisikan satu karakter sekaligus, di mana setiap karakter panjangnyalima sampai delapan bit. Timing atau sinkronisasi harus dipertahankan hanya di dalam setiap karakter; receiver mempunyai kesempatan untuk melakukan sinkronisasi kembali pada permulaan setiap karakter baru.
6.1.2 Transmisi Sinkron
            Dengan transmisi sinkron, suatu blok bit ditransmisikan dalam suatu aliran yang mantap tanpa kode start dan stop. Panjang blok tersebut dapat terdiri dari banyak bit. Untuk mencegah ketidaksesuaian waktu di antara transmitter dan receiver, detaknya bagaimanapun juga harus disinkronisasi. Salah satu kemungkinan adalah dengan menyediakan sebuah jalur detak terpisah di antara transmitter dan receiver. Salah satu sisi (transmitter atau receiver) mengatur jalur secara teratur dengan satu pulsa pendek per waktu bit. Sisi lainnya menggunakan pulsa reguler ini sebagai detak. Teknik ini bekerja dengan baik untuk jarak pendek, tetapi untuk jarak lebih panjang, pulsa detak akan menjadi sasaran gangguan-gangguan yang sama seperti yang terjadi pada sinyal data, ditambah lagi dengan adanya kesalahan timing.
6.2 Tipe-Tipe Kesalahan
            Pada sistem transmisi digital kesalahan terjadi ketika bit berubah di antara transmisi dan penerimaan; yakni, biner 1 ditransmisikan dan biner 0 diterima, atau biner 0 ditransmisikan dan biner 1 diterima. Dua tipe kesalahan yang umum dapat terjadi; kesalahan bit-tunggal dan ledakan kesalahan. Kesalahan bit-tunggal adalah kondisi kesalahan yang terisolasi yang mengubah satu bit, tetapi tidak mempengaruhi bit yang terdekat. Ledakan kesalahan dengan panjang B adalah sederetan bit B di mana bit pertama dan terakhir serta sejumlah bit menengah diterima dalam kesalahan. Lebih tepatnya, IEEE Std dan ITU-T Recommendation Q.9 mendefinisikan kedua ledakan kesalahan sebagai berikut. Ledakan kesalahan: grup bit di mana dua bit mengalami kesalahan berturut-turut selalu dipisahkan kurang dari sejumlah x bit yang benar. Bit yang mengalami kesalahan terakhir dalam ledakan dan bit pertama mengalami kesalahan pada ledakan berikutnya dipisahkan oleh x atau lebih bit yang benar.
6.3 Deteksi Kesalahan
6.3.1 Cek Paritas
            Skema yang paling sederhana dari deteksi-kesalahan adalah dengan membubuhi sebuah bit paritas pada akhir sebuah blok data. Contoh umumnya adalah transmisi karakter, di mana sebuah bit paritas disertakan pada masing-masing karakter IRA 7-bit. Nilai dari bit ini diplih sehingga karakter memiliki angka genap dari 1 (paritas genap) atau angka ganjil 1 (paritas ganjil).
6.3.2 Cyclic Redudancy Check (CRC)
            Satu dari yang paling dan yang paling kuat, dari kode deteksi-kesalahan adalah cyclic redudancy check (CRC) atau cek redudansi siklik. Yang dapat dideskripsikan sebagai berikut. Misalnya terdapat sebuah blok k-bit, atau pesan, sehingga transmitter menghasilkan sebuah deretan (n-k) –bit, dikenal sebagai frame check sequence (FCS) atau urutan cek bingkai, seperti frame hasil, terdiri dari n-bit, dapat dibagi dengan angka yang telah ditentukan. Receiver kemudian membagi frame yang datang dengan angka tersebut dan, jika tidak ada sisa, diasumsikan tidak terjadi kesalahan.
6.4 Koreksi Kesalahan
            Deteksi kesalahan merupakan teknik yang bermamfaat, ditemukan dalam protokol data link control, seperti HDLC, dan dalam protokol transpor, seperti TCP. Bagaimanapun juga, koreksi kesalahan menggunakan kode deteksi-kesalahan, membutuhkan blok data yang akan ditransmisikan ulang. Untuk aplikasi nirkabel, pendekatan ini tidaklah mencukupi untuk dua alasan.

1. Laju kesalahan bit pada link nirkabel dapat menjadi dangat tinggi, yang akan menyebabkan sejumlah besar transmisi ulang.
2. Pada beberapa kasus, terutam link satelit, penundaan perambatan sangat lama dibandingkan dengan waktu transmisi debuah frame tunggal. Hasilnya adalah sistem sangat tidak efisien.

Oleh karenanya, receiver diharapkan mampu mengkoreksi kesalahan dalam sebuah transmisi yang akan datang berdasarkan bit dalam transmisi tersebut.
6.5 Konfigurasi Kanal
            Dua karakeristik yang membedakan berbagai konfigurasi data link adalah topologi dan apakah link tersebut half duplex atau full duflex.
6.5.1 Topologi
            Topologi data link menunjukkan susunan stasiun secara fisik pada medium transmisi. Jika hanya terdapat dua stasiun (contohnya, terminal dan komputer atau dua komputer), linknya adalah titik-ke-titik. Umumnya, link multititik digunakan dalam kasus sebuah komputer (stasiun primer) dan serangkaian terminal (stasiun kedua). Saat ini, topologi multititik banyak ditemukan pada local area network.

TEKNIK PENGKODEAN SINYAL

Data Digital, Sinyal-Sinyal Digital
            Sebuah data digital adalah serangkaian pulsa tegangan diskrit, Masing-masing pulsa adalah sebuah elemen sinyal. Data biner ditransmisikan dengan mengkodekan setiap bit ke dalam elemen-elemen sinyal. Jika elemen-elemen sinyal semuanya memiliki tanda aljabar yang sama, yaitu positif atau negatif, maka sinyal tersebut adalah unipolar. Pada pensinyalan polar, satu kondisi logika direpresentasikan oleh tingkat tegangan positif, dan lainnya dengan dengan tingkat tegangan negatif.  Pada kecepatan pensinyalan data, atau kecepatan data, dari sebuah sinyal adalah kecepatan dalam bit per detik, di mana data ditransmisikan. Durasi atau panjang bit adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk transmitter memancarkan bit; untuk kecepatan data R, durasi bit adalah 1/R. Sebaliknya, kecepatan modulasi adalah kecepatan di mana tingkat sinyal diubah. Hal ini bergantung pada sifat alami pengkodean digital, seperti yang dijelaskan sebelumnya. Akhirnya, istilah yanda dan ruang, untuk alasan historis, mengacu pada digit biner 1 dan 0 secara berurutan. Tabel 5.1 meringkas istilah-istilah penting; hal ini seharusnya lebih jelas ketika melihat sebuah contoh berikutnya, di bagian ini.

Istilah	Satuan	Definisi
Elemen data	Bit	Biner tunggal 1 atau 0
Kecepatan data	Bit per detik	Kecepatan di mana elemen-elemen data ditransmisikan
Elemen sinyal	Digital; sebuah pulsa teganngan dari amplitudo konstanAnalog; sebuah pulsa dengan frekuensi, fase, dan amplitudo konstan	Bagian dari sinyal yang menggunakan interval terpendek dari kode pensinyalan
Kecepatan pensinyalan atau kecepatan modulasi	Elemen-elemen sinyal per detik	Kecepatan di mana elemen-elemen sinyal ditransmisikan

Tabel 5.1 Istilah-istilah penting dalam transmisi data

            Terdapat faktor lin yang dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja, dan itu adalah skema pengkodean. Skema pengkodean hanyalah sebuah pemetaan dari bit data ke elemen sinyal. Berbagai pendekatan telah dicoba. Apa yang mengikutinya, kita mendeskripsikan beberapa dari yang paling umum; mereka mendefinisikan dalam tabel 5.2.

Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L) 0 = tingkat tinggi 1 = tingkat rendah Nonreturn to Zero Inverted (NRZI) 0 = tidak ada transisi dari permulaan interval (satu waktu bit) 1 = transisi pada awal interval awal Bipolar-AMI 0 = tidak ada saluran sinyal 1= tingkat positif atau negatif, bergantian secara berurutan Pseudoternary 0 = tingkat positif atau negatif, bergantian secara berurtan 1= tidak ada saluran sinyal Manchester 0 = transisi dari tinggi ke rendah di pertengahan interval 1 = transisi dari rendah ke tinggi di pertengahan interval Differential Manchester Selalu sebuah transisi di pertengahan interval 0 = transisi pada awal interval 1 = tidak ada transisi pada awal interval B8ZS Sama dengan bipolar AMI, kecuali string apa pun dari delapan nol dipindahkan oleh sebuah string dengan dua kode pelanggaran HDB3 Sama dengan bipolar AMI, kecuali string apa pun dari empat nol dipindahkan oleh sebuah string dengan satu kode pelanggaran

Tabel 5.2 Definisi format pengkodean sinyal digital
Sebelum mendeskripsikan teknik-teknik ini, mari kita amati cara-cara berikut dari mengevaluasi dan membandingkan berbagai teknik.

• Spektrum sinyal

Beberapa aspek dari spektrum sinyal itu penting. Kurangnya komponen frekuensi tinggi berarti lebih kecil bandwidth yang dibutuhkan untuk transmisi.

• Clocking

Kita menyebutkan kebutuhan untuk memutuskan awal dan akhirnya dari masing-masing posisi bit. Hal ini bukanlah tugas yang mudah. Satu pendekatan yang agak mahal adalah menyediakan jam terpisah yan mengarahkan sinkronisasi transmitter dan penerima.

• Deteksi kesalahan

Bagaimanapun juga, adalah hal yang berguna untuk memilliki kemampuan deteksi kesalahan yang ada dalam skema pengkodean sinyal fisik. Hal ini memungkinkan kesalahan deteksi lebih cepat

• Interferensi sinyal dan kerentanan noise

Kode-kode tertentu memperlihatkan kinerja superior dalam menghadirkan noise. Kinerja biasanya dinyatakan dalam istilah BER

• Biaya dan kekompleksan

Meskipun logika digital terus jatuh dalam harga, faktor ini seharusnya diabaikan. Khususnya semakin tinggi kecepatan pensinyalan untuk mencapai kecepatan tertentu, semakin besar biaya tersebut.
Teknik pengkodean sinyal digital :

1. Nonreturn to Zero

Cara yang paling umum dan mudah untuk mentransmisikan sinyal-sinyal digital adalah menggunakan tingkat tegangan berbeda untuk dua digit biner. Kode-kode yang mengikuti strategi ini berbagi sifat bahwa tingkat tegangan tersebut itu konstan selama interval bit; tidak ada transisi (tidak ada yang kembali ke tingkat tegangan nol). Contohnya, tidak ada tegangan dapat digunakan untuk mewakili biner 0, dengan tegangan positif konstan digunakan untuk mewakili biner 1. Lebih umumnya, tegangan negatif mewakili satu nilai biner dan tegangan positif mewakili lainnya. Kode yang terakhir ini, dikenal dengan Nonreturn to zero-level (NRZ-L).

1. Biner Multitingkat

Sebuah kategori dari teknik-teknik pengkodean dikenal sebagai biner multitingkat yang menunjuk beberapa kekurangan dari kode-kode NRZ. Kode-kode ini digunakan pada lebih dari dua tingkat sinyal.

1. Biphase

Terdapat seperangkat lain teknik-teknik pengkodean, dikelompokkan dalam istilah biphase, yang mengatasi kelemahan dari kode-kode NRZ, Dua teknik ini,Manchester dan differentialManchester. Pada kodeManchester, terdapat sebuah transmisi di pertengahan masing-masing periode bit. Transmisi midbit tersebut berperan sebagai mekanisme clocking dan juga sebagai data; transisi rendah ke tinggi mewakili 1, dan transisi tinggi ke rendah mewakili 0. Pada differentialManchester, transisi midbit digunakan hanya untuk menyediakan clocking, Pengkodean 0 diwakili dengan adanya transisi di awal dari periode bit. Dan 1 diwakili dengan tidak adanya transisi pada awal periode bit. DifferentialManchester telah menambahkan keuntungan dari menggunakanpengkodean differential.

1. Kecepatan Modulasi

Ketika teknik pengkodean sinyal digunakan, perbedaan perlu dibuat antara kecepatan data ( dinyatakan dalam bit per detik) dan kecepatan modulasi (dinyatakan dalam baud).
Teknik-Teknik Scrambling
            Meskipun teknik-teknik biphase telah mencapai penggunaan meluas dari aplikasi Local Area Network pada kecepatan data yang relatif tinggi (sampai 10 Mbps), mereka belum digunakan secara luas dalam aplikasi-aplikasi jarak jauh. Alasan utama untuk hal ini adalah mereka membutuhkan kecepatan pensinyalan tinggi relatif terhadap kecepatan data. Jenis ketidakefisienan ini lebih mahal dibandingkan aplikasi jarak jauh. Pendekatan lain adalah menggunakan beberapa jenis skema scrambling.
5.2 Data Digital, Sinyal-Sinyal Analog
            Sekarang, kita beralih pada kasus pentransmisian data digital menggunakan sinyal-sinyal analog. Penggunaan yang paling umum dari transformasi ini adalah mentransmisikan data digital melalui jaringan telepon umum. Jaringan telepon didesain untuk menerima, mengalihkan, dan mentransmisikan sinyal-sinyal analog dengan frekuensi suara sekitar 300-3400 MHz. Untuk saat ini, hal itu belum sesuai untuk menangani sinyal-sinyal digital dari lokasi pelanggan (meskipun hal ini mulai berubah). Dengan demikian, perangkat digital yang dipasang ke jaringan melalui sebuah modem (modulator-demodulator), yan mengubah data digital menjadi sinyal-sinyal analog, dan sebaliknya. Kita menyebutkan bahwa modulasi dipengaruhi satu atau lebih dari tuga karakteristik sinyal pembawa; amplitodo, frekuensi, dan fase. Jadi, terdapat tiga pengkodean dasar atau teknik modulasi untuk mengubah data digital menjadi sinyal-sinyal analog seperti; amplitudo shift keying (ASK), frequency shift keying (FSK), dan phase shift keying (PSK).
5.2.1 Amplitudo Shift Keying (ASK)
            Teknik ASK digunakan untuk mentransmisikan data digital sepanjang serat optik. Untuk transmitter LED (light-emiting diode). Hal itu berarti satu elemen sinyal direpresentasikan oleh sebuah pulsa cahaya, sedangkan elemen sinyal lainnya direpresentasikan oleh tidak adanya cahaya.

5.2.2 Frequency Shift Keying (FSK)
            Bentuk yang paling umum dari FSK adalah FSK biner (binary FSK-BFSK), di mana nilai dua biner direpresentasikan oleh dua frekuensi berbeda yang dekat dengan frekuensi pembawa. BFSK lebih rentan terhadap kesalahan dibandingkan ASK. Pada jalur kelas suara, BFSK umumnya digunakan hingg 1200 bps, BFSK juga umum digunakan untuk transmisi radio befrekuensi tinggi (3-30 MHz). Bahkan, BFSK juga dapat digunakan pada frekuensi yang lebih tinggi pada local area network yang menggunakan kabel koaksial. Sebuah sinyal yang lebih efisien bandwidth, tetapi juga lebih rentan terhadap kesalahan adalah multiple FSK (MFSK). Di mana, lebih dari dua frekuensi yang digunakan.
5.2.3 Phase Shift Keying (PSK)
            Pada PSK, fase sinyal pembawa berpindah untuk mewakili data.

• PSK Dua-Level

Skema paling sederhana yang menggunakan dua phase untuk mewakili dua digit biner dikenal sebagai binary fase shift keying. Sebuah bentuk alternatif dari PSK dua-level adalah differentiaal PSK(DPSK)

• PSK Empat-Level

Penggunaan bandwidth yang lebih efisien dapat dicapai jika setiap elemen pensinyalan merepresentasikan lebih dari satu bit. Sebagai contoh, alih-alih sebuah fase berputar 180°, sebagaimana yang diperbolehkan BPSK, sebuah teknik pengkodean umum, yang dikenal sebagai quadrature phase shift keying QPSK).

• PSK Multi-Level

Penggunaan dari banyak level dapat diperluas lebih dari mengambil dua bit dalam satu waktu. Sangat mungkin untuk mentransmisikan tiga bit pada satu waktu menggunakan delapan sudut fase yang berbeda. Lebih jauh lagi, setiap sudut dapat memiliki lebih dari satu amplitudo. Sebagai contoh, modem standar 9600 bps menggunakan 12 sudut fase, empat di antaranya memiliki dua nilai amplitudo, untuk keseluruhan 16 elemen sinyal yang berbeda.
5.3 Data Analog, Sinyal-Sinyal Digital
            Proses yang mengubah data analog ke data digital disebut dengan digitisasi. Ketika data analog telah dikonversi dalam data digital, sejumlah hal dapat terjadi. Tiga hal yang paling umum adalah :

1. Data digital dapat ditransmisikan menggunakan NRZ-L.
2. Data digital dapat dikodekan sebagai sebuah sinyal digital menggunakan sebuah kode yang berbeda dari NRZ-L. Dengan demikian dibutuhkan satu langkah tambahan
3. Data digital dapat dikonversikan ke dalam sinyal analog, menggunakan satu dari teknik modulasi,

Perangkat yang digunakan untuk mengubah data analog menjadi bentuk digital, dikenal sebagai codec (coder-decoder) . Teknik utama yang digunakan dalam codec adalah modulasi pulsa dan modulasi delta.
5.3.1 Pulse Code Modulation
            Pulse Code  Modulation (PCM) didasarkan pada teori sampling berikut. Jika sebuah sinyal f (t) disampel pada interval waktu teratur pada kecepatan yang lebih tinggi dua kali dibandingkan dengan frekuensi sinyal tertinggi, maka sampel tersebut memuat segala informasi dari sinyal yang asli. Fungsi f (t) dapat direkontruksi dari sampel-sampel ini dengan penggunaan penyaring lolos-rendah (low-pass filter). Jika data suara dibatasi pada frekuensi di bawah 4000 Hz, prosedur lama dapat menjelaskannya, 8000 sampel per detik akan cukup mengkarakteristikan sinyal suara dengan lengkap. Patut dicatat bagaimanapun juga, bahwa sampel-sampel analog ini disebut sampel pulse amplitude modulation (PAM) atau modulasi amplitudo pulsa. Untu mengubah menjadi digital, masing-masing dari sampel analog ini harus ditandai dengan suatu kode biner.
5.3.2 Modulasi Delta
            Berbagai teknik telah digunakan untuk meningkatkan kinerja PCM atau untuk mengurangi kerumitannya. Satu dari alternatif yang paling populer dari PCM adalah modulasi Delta (Delta modulation-DM). Dengan modulasi delta, sebuah input analog diaproksimasi dengan sebuah fungsi tangga yang bergerak naik turun dengan satu tingkat kuantitas δ pada masing-masing interval sampling (T).
5.4 Data Analog, Sinyal-Sinyal Digital
            Terdapat dua alasan penting untuk modulasi analog ke sinyal digital :

1. Frekuensi yang lebih tinggi dibutuhkan untuk transmisi yang efektif. Untuk transmisi tak terkendali, secara maya tidak mungkin mentransmisikan sinyal baseband karena antena-antena yang dibutuhkan harus memiliki diameter berkilo-kilo meter.
2. Modulasi memperbolehkan frequency divosion multiflexing.

5.4.1 Modulasi Amplitudo
            Modulasi amplitudo (Amplitude Modulation­-AM) adalah bentuk yang paling sederhana dari modulasi
5.4.2 Modulasi Sudut
            Modulasi frekuensi atau freqency modulation (FM) dan modulasi fase atau phase modulation (PM) merupakan kasus spesial dari modulasi sudut.

MEDIA TRANSMISI

Media Transmisi Terpandu
Untuk media transmisi terpandu, kapasitas transmisi, baik dalam bentuk kecepatan data maupun bandwidth, sangat bergantung pada jarak dan pada apakah media-media tersebut adalah titik-ke-titik atau multititik. Tiga media terpandu yang umum digunakan untuk transmisi data adalah :

1. Twisted pair
2. Kabel koaksial, dan
3. Serat optik

4.1.1 Twisted Pair
-         Disekat secara terpisah
-         Digulung bersama-sama
-         Seringnya “membundel” dalam kabel
-         Biasanya dipasang dalam gedung selama konstruksi
Twisted pair adalah media transmisi yang paling hemat dan paling banuak digunakan.
A. Deskripsi Fisik
            Sebuah twisted pair terdiri dari dua kawat tembaga berisolasi yang disusun dalam suatu pola spiral beraturan. Pasangan kawat bertindak sebagai link komunikasi tunggal.Biasanya, sejumlah pasangan ini dibundel menjadi satu dalam sebuah kabel dengan cara membungkus mereka dalam selubung yang kuat. Pada jarak yang cukup jauh, kabel mungkin mengandung ratusan pasangan. Gulungan tersebut cenderung mengurangi interferensi crosstalk antara pasangan yang saling berdekatan dalam suatu kabel. Pasangan yang saling berdekatan dalam suatu bundel umumnya memiliki panjang gulungan yang berbeda yang bervariasi dari 5-15 cm. Kabel-kabel dalam suatu pasangan memiliki ketebalan 0,4-0,9 mm.
B. Aplikasi
            Sejauh ini, media transmisi terpandu yang paling umum untuk sinyal analog dan digital adalah twisted pair. Media ini adalah media yang paling sering digunakan dalam jaringan telepon dan merupakan penopang beban komunikasi dalam sebuah gedung.

C. Karakteristik Transmisi
            Twisted pair dapat digunakan untuk mentransmisikan, baik transmisi analog maupun digital. Untuk sinyal analog, dibutuhkan amplifier kira-kira setiapp 5-6 km. Untuk transmisi digital (baik sinyal analog maupun digital), repeater dibutuhkan kira-kira 2-3 km.
Twisted pair terdiri dari 2 jenis, yaitu :

1. Twisted pair tak terlindung (unshielded twisted pair-UTP)

UTP adalah kabel telepon biasa, gedung-gedung perkantoran, pada umumnya, mengalami kelebihan twisted pair tak terlindung, lebih dari yang dibutuhkan untuk penyokong telepon sederhana. Jenis ini merupakan yang termurah dari semua jenis media transmisi yang umum digunakan untuk LAN mudah ditangani serta mudah untuk diinstal.

1. Twisted pair terlindung (shielded twisted pair-STP)

STP adalah subjek untuk gangguan elektromagnetik eksternal, termasuk gangguan dari twisted pair yang berdekatan dan noise dari lingkungan. STP memberikan kinerja yang lebih baik pada kecepatan data yan lebih tinggi. STP lebih murah dan lebih sulit ditangani dibandingkan dengan UTP.
4.1.2 Kabel Koaksial

1. A.     Deskripsi Fisik

Kabel koaksial, seperti twisted pair, terdiri dari dua konduktor, tetapi kabel koaksial dikonstruksi secara berbeda, sehingga memungkinkan untuk beroperasi pada jangkauan frekuensi yang lebih luas. Kabel koaksial terdiri dari konduktor silinder berongga bagian luar yang mengelilingi kabel konduktor tunggal bagian dalam. Konduktor bagian dalam tetap pada tempatnya dengan bantuan cincin isolator atau material dielektrik padat yang ditempatkan teratur. Konduktor bagian luar ditutupi dengan selubung atau pelindung. Satu kabel koaksial memiliki diameter dari 1-2,5 cm. Kabel koaksial dapat digunakan pada jarak yang lebih panjang dan menyokong lebih banyak stasiunpada jalur bersama dibandingkan twisted pair.
B. Aplikasi
            Kabel koaksial adalah media transmisi serbaguna, digunakan dalam berbagai aplikasi. Hal yan paling penting adalah :
-         Distribusi siaran televisi
-         Transmisi telepon jarak jauh
-         Link sistem komputer jangkauan pendek
-         Local Area Network

1. C.   Karakteristik

Kabel koaksial memiliki karakteristik yang superior dibandingkan dengan twisted pair dan oleh karena itu dapat digunakan dengan efektif pada frekuensi dan kecepatan data yang lebih tinggi. Oleh karena memiliki pelindung konstruksi yang konsentris, kabel koaksial jauh tidak rentan dengan gangguan dan crosstalk dibandingkan dengan twisted pair. Hambatan-hambatan dalam kinerja adalah atenuasi, thermal noise, dan intermodulation noise. Untuk transmisi jarak jauh dari sinyal-sinyal analog, amplifier dibutuhkan di setiap beberapa kilometer, jika frekuensi yang digunakan lebih tinggi maka jarak yang dibutuhkan juga lebih dekat. Spektrum yang dapat digunakan untuk pensinyalan analogmeluas hingga sekitar 500 MHz. Untuk pensinyalan digital, repeater dibutuhkan tiap kilometer atau lebih dekat lagi jika kecepatan data lebih tinggi.
4.1.3 Serat Optik
A. Deskripsi Fisik
            Serat optik itu tipis (2-125 µm), media fleksibel yang mengarahkan sinar optik. Berbagai kaca dan plastik dapat digunakan untuk membuat serat optik. Kerugian paling rendah dapat diperoleh dengan menggunakan serat ultrapure fused silica. Serat ultrafure sulit diproduksi; jenis lainnya adalah serat kaca highe-loss multicomponent yang memiliki kehilangan yang lebih besar tetapi lebih ekonomis dan tetap dapat menyediakan kinerja yang baik. Serat plastik bahkan lebih murah dan dapat digunakan untuk link muatan pendek, dengan tingkat kehilangan yang masih dapat diterima.
B. Aplikasi
            Serat optik telah banyk digunakan dalam telekomunikasi jarak jauh, dan digunakan di aplikasi militer terus meningkat. Peningkatan yang terus-menerus dalam kinerja dan penurunan harganya, disertai dengan keuntungan mendasar dari serat optik, telah membuatnya semakin menarik untuk jaringan area lokal.Lima kategori dasar dari aplikasi telah menjadi penting untuk serat optik :

1. Long-haul trunk
2. Metropolitan trunk
3. Rural exchange trunk
4. Subcriber loop
5. Local area network

C. Karakterisitik Transmisi
Serat optik mentransmisikan sbuah sinar sinyal yang dikodekan dengan cara refleksi internal total. Refleksi internal total dapat terjadi dalam media transparan apa pun yang memiliki indeks refraksi yang lebih tinggi dibandingkan media sekitarnya. Efeknya, serat optik bertindak sebagai pemandu gelombang (waveguide) untuk frekuensi dalam jangkauan 10¹⁴-10¹⁵ Hertz; ini meliputi porsi spektrum inframerah dan spektrum tampak.
4.2 Transmisi Nirkabel
            Tiga jangkauan umum frekuensi merupakan perhatian kita dari transmisi nirkabel. Frekuensi-frekuensi dalam jangkauan sekitar 1-40 GHz mengacu sebagai frekuensi gelombang radio. Pada frekuensi ini, sinar searah yang sangat tinggi mungkin dihasilkan, dan gelombang mikro sangat cocok untuk transmisi dari titik-ke-titik. Gelombang mikro juga digunakan untuk komunikasi satelit. Frekuensi-frekuensi dalam jangkauan 30 MHz-1 GHz, cocok untuk aplikasi segala arah. Kita menunjuk jangkauan ini sebagai jangkaun radio.Untuk media tak terpandu, transmisi dan penerimaan dicapai dengan alat sebuah antena. Sebelum melihat pada kategori-kategori khusus dari transmisi nirkabel, kita memberikan sebuah pengenalan singkat mengenai antena.
4.2.1 Antena
            Sebuah antena dapat didefinisikan sebagai konduktor elektrik atau sistem konduktor yang digunakan, baik untuk meradiasi energi elektromagnetik maupun mengumpulkan energi elektromagnetik. Antena parabolik reflektif adalah sebuah tipe antena yang penting, yang digunakan dalam gelombang mikro terestrial dan penerapan satelit.. Sebuah parabola adalah lokus/tempat yang jaraknya sama dari sebuah garis tetap dan titik tetap bukan pada garis tertentu. Titik tetap tersebut disebut fokus dan garis tetap disebut direktriks. Bati antena adalah (antenna gain) adalah ukuran keterarahan dari sebuah antena. Bati antena didefinisikan sebagai output daya, pada arah tertentu, berbanding dengan daya yang dihasilkan dari arah manapun oleh sebuah antena segala arah sempurna (antena isotropik). Sebuah konsep yang berkaitan dengan bati antena adalah area efektif dari sebuah antena. Area efektif dari sebuah antena berhubungan dengan ukuran fisik antena dan bentuknya.
4.2.2 Gelombang Mikro Terestrial
A. Deskripsi Fisik
            Tipe yang paling umum dari antena gelombang mikro adalah parabolik “piring”. Ukuran umumnya berdiameter sekitar 3 m. Antena pengirim memfokuskan sinar pendek agar mencapai transmisi garis pandanga (line-of-sight) ke antena penerima. Antena gelombang mikro biasanya ditempatkan pada ketinggian tertentu di atas permukaan tanah untuk memperluas jangkauan antarantena dan agar dapat mentransmisikan tanpa adanya penghalang-penghalang. Untuk mencapai transmisi jarak jauh, seperangakat menara pemancar gelombang mikro digunakan, dan link gelombang mikro titik-ke-titik dirangkai bersama pada jarak yang diinginkan.
B. Aplikasi
            Kegunaan utama dari sistem gelombang mikro terestrial adalah layanan telekomunikasi long-haul, sebagai alternatif untuk kabel koaksial atau serat optik. Fasilitas gelombang mikro membutuhkan jauh lebih sedikit amplifier atau repeater dibandingkan kabel koaksial pada jarak yang sama, tetapi membutuhkan transmisi garis-pandang. Gelombang mikro biasanya digunakan untuk transmisi suara dan televisi.
C. Karakteristik Transmisi
            Transmisi gelombang mikro mencakup porsi yang penting dari spektrum elektromagnetik. Frekuensi-frekuensi umum berada dalam rentang 1-40 GHz. Semakin tinggi frekuensi yang digunakan, semakin tinggi bandwidth potensial dan kecepatan data untuk beberapa sistem umum.
4.2.3 Gelombang Mikro Satelit
A. Deskripsi Fisik
            Satelit komunikasi adalah sebuah stasiun relai gelombang mikro. Hal itu digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih transmitter/penerima gelombang mikro berbasis-bumi, dikenal sebagai stasiun bumi, atau ground-station. Satelit menerima transmisi pada satu band frekuensi (uplink), menguatkan dan mengulangi sinyal tersebut, serta mentransmisikan ke frekuensi yang lain (downlink). Satelit yang mengorbit tunggal akan beroperasi pada sejumlah band frekeunsi, disebut dengan kanal transponder, atau singkat transponder.
B. Aplikasi
            Berikut ini adalah aplikasi yang penting untuk satelit :
-         Distribusi siaran TV
-         Transmisi telepon jarak jauh
-         Jaringan bisnis pribadi
-         Penempatan global
C. Karakteristik Transmisi
            Rentang frekuensi terbaik untuk transmisi satelit adalah jangkauan hingga 1-10 GHz, terdapat noise yang signifikan dari sumber-sumber alam, termasuk yang berhubungan dengan galaksi, matahari, dan atmosphere noise (derau atmosfer), serta interfernsi yang dibuat oleh manusia dari berbagai perangkat elektronik. Di atas 10 GHz, sinyal tersebut sangat dilemahkan oleh absorpsi atmosfer dan hujan.
4.2.4 Siaran Radio
A. Deskripsi Fisik
            Perbedaan utama antara siaran radio dan gelombang mikro adalah siaran radio ke segala arah sedangkan gelombang mikro ke satu arah. Dengan demikian, siaran radio tidak membutuhkan antena berbentuk piring, dan antena tersebut tidak perlu menjulang kokoh dengan lurus sempurna.
B. Aplikasi Radio
            Istilah umum yang digunakan untuk mencakup frekuensi-frekuensi dalam jangkauan 3 kHz-300 GHz. Kita menggunakan istilah informasi siaran radio untuk mencakup VHF dan bagian band UHF; 30 MHz- 1 GHz. Jangkauan ini mencakup radio FM serta televisi UHF dan VHF. Jangkauan ini juga digunakan untuk sejumlah aplikasi jaringan data.
C. Karakteristik Transmisi
            Jangkauan 30 MHz-1 GHz itu efektif untuk komunikasi siaran. Tidak seperti kasus untuk gelombang elektromagnetik frekuensi lebih rendah, ionosfer transparan terhadap gelombang radio di atas 30 MHz. Oleh karena itu, transmisi dibatasi hingga jarak pandang, dan tarsmitter yang jauh tidak akan menggangggu satu sama lain karena pantulan dari atmosfer. Tidak seperti frekuensi tinggi dari wilayah gelombang mikro, siaran radio lebih tidak sensitif terhadap atenuasi dan curah hujan.
4.2.5 Inframerah
            Komunikasi inframerah dicapai dengan menggunakan transmitter/penerima (transceiver) yang memodulasi cahaya inframerah tidak koheren. Transceiver harus beraada dalam jalur pandang satu sama lain, baik secara langsung maupun melalui pemantulan dari permukaan berwarna terang seperti langit-langit ruangan. Perbedaan penting dari transmisi inframerah dan gelombang radio adalah inframerah tidak menembus dinding. Jadi, permasalahan pengamanan dan interferensi yang ditemukan dalam sistem gelombang mikro tidak akan ditemukan di sini. Selain itu, tidak ada isu alokasi frekuensi pada inframerah karena tidak ada perizinan yang dibutuhkan.
4.3 Perambatan Nirkabel
4.3.1 Perambatan Gelombang Bumi
            Perambatan gelombang bumi kurang lebih mengikuti kontur bumi dan dapat menyebar pada jarak yang cukup jauh, melampaui cakrawala visual. Efek ini ditemukan dalam frekuensi-frekuensi hingga sekitar 2 MHz. Beberapa faktor meliputi kecenderungan gelombang elektromagnetik dalam band frekuensi ini mengikuti lekukan bumi. Contoh yang paling terkenal dari komunikasi gelombang bumi adalah radio AM.
4.3.2 Perambatan Gelombang Angkasa
            Perambatan gelombang angkasa digunakan oleh radio amatir, radio CB, dan siaran international seperti BBC dan Voice of America.
4.3.3 Perambatan Line of Sight
Di atas 30 MHz, bukan perambatan ground wave maupun gelombang angkasa yang beroperasi, maka komunikasi pasti dilakukan oleh garis pandang (line of sight). Untuk komunikasi satelit, sinyal di atas 30 MHz tidak dipantulkan oleh ionosfer dan oleh karena itu suatu sinyal dapat ditransmisikan antara stasiun bumi dan tambahan sateli yang tidak melebihi cakrawala.
4.4 Transmisi Garis Pandang (Line of Sight)
4.4.1 Rugi pada Ruang Bebas
            Untuk komunikasi nirkabel apa pun dari sinyal menyebar dengan jarak. Oleh karena itu, semakin jauh sebuah antena tetap dengan antena penerima, semakin lemah daya sinyal diterimanya. Untuk komunikasi satelit ini adalah mode utama dari kehilangan sinyal. Meskipun tidak ada sumber lain dari atenuasi atau kerusakan yang diasumsikan, sinyal yang ditransmisikan akan melemah sepanjang jarak yang ditempuh karena sinyal tersebut telah tersebar pada area yang semakin luas. Bentuk atenuasi ini dikenal sebagai rugi pada ruang bebas.
4.4.2 Absorpsi Atmosferis
            Rugi tambahan antara antena transmisi dan penerima adalah absorpsi atmosferis. Uap air dan oksigen berkontribusi paling banyak terhadap atenuasi. Atenuasi tertinggi terjadi di sekitar 22 GHz.
4.4.3 Multijalur
            Bagi fasilitas-fasilitas nirkabel di mana kita relatif bebas menentukan lokasi antena, mereka dapat diletakkan pada tempat yang tidak ada penghalang yang akan menggangu, terdapat jalur garis pandang langsung dari transmitter ke penerima. Kasus ini adalah kasus umum untuk banyak fasilitas satelit dan gelombang mikro titik-ke-titik.
4.4.4 Refraksi
            Gelombang radio direfraksi (dilengkungkan) ketika mereka merambat melalui atmosfer. Refraksi disebabkan oleh perubahan-perubahan dalam kecepatan sinyal sesuai ketinggian atau dengan perubahan ruang lainnya di kondisi atmosferis.

TRANSMISI DATA

Konsep dan Terminologi
3.1.1 Terminologi Transmisi
            Transmisi data terjadi diantara transmitter dan receiver melalui beberapa media transmisi. Media transmisi dapat diklasifikasi sebagai terpandu atau tak terpandu. Dengan media terpandu (guided media), gelombang dikendalikan sepanjang jalur fisik; contoh-contoh guided media adalah twisted pair, kabel koaksial, serta serat optik. Media tak terpandu (unguided media), juga disebut nirkabel, menyediakan alat untuk mentransmisi gelombang elektromagnetik, tetapi tidak mengendalikannya, contohnya adalah perambatan (propagation) melalui udara, ruang hampa udara, dan air laut. Istilah link langsung (direct langsung) digunakan untuk menunjukkan jalur transmisi antara dua perangkat dimana sinyal dirambatkan secara langsung dari transmitter menuju receiver tanpa melalui peralatan perantara, berbeda dengan amplifier atau repeater yang digunakan untuk meningkatkan kekuatab sinyal. Media transmisi terpandu adalah titik-ke-titik (point-to-point), jika ia menyediakan link langsung di antara dua perangkat dan membagi media yang sama. Pada konfigurasi multititik (multipoint) terpandu, lebih dari dua perangkat membagi media yang sama. Sebuah transmisi dapat berupa simplex (simpleks), half duplex (dupleks setengah), atau full duplex (dupleks penuh).
3.1.2 Frekuensi, Spektrum, dan Bandwidth
            Frekuensi adalah kecepatan [dalam putaran per detik, atau Hertz(Hz)] dimana sinyal berulang-ulang. Parameter yang ekuivalen adalah periode (T) suatu sinyal, merupakan jumlah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu pengulangan; jadi T=1/f. Fase merupakan ukuran posisi relatif dalam suatu waktu di dalam satu periode sinyal. Panjang gelombang () dari sebuah sinyal adalah jarak yang ditempati  oleh satu siklus tunggal, atau dengan kata lain, jarak antara dua titik dari fase yang bersesuaian dari dua putaran yang bersesuaian dari dua putaran yang berurutan.
Spektrum sebuah sinyal adalah rentang frekuensi di mana spektrum berada. Bandwidth mutlak dari suatu sinyal adalah lebar spektrum. Bagaimanapun juga, sebagian besar energi dalam sinyal ditempatkan pada suatu band (pita) frekuensi yang relatif sempit. Band ini disebut sebagai bandwidth efektif, atau hanya bandwidth.
3.2 Transmisi Data Digital dan Analog
3.2.1 Data Analog dan Digital
            Konsep-konsep data analog dan digital cukup sederhana. Data analog menerima nilai yang kontinu pada beberapa interval. Sebagai contoh, suara dan video mengubah pola-pola intensitas secara kontinu. Sebagian besar data yang dikumpulkan oleh sensor, seperti suhu dan tekanan, dinilai secara kontinu. Data digital menerima nilai-nilai diskrit; contohnya, teks dan bilangan bulat. Contoh yang paling imi dari data analog adalah audio, yang dalam bentuk gelombang suara akustik, dapat dirasakan manusia secara langsung. Contoh umum lainnya mengenai data analog adalah video. Di sini, lebih mudah untuk mengkarakteristikkan data dipandang dari segi layar TV (tujuan) dibandingkan dengan tampilan asli (sumber) yang direkam oleh kamera TV. Contoh umum dari data digital adalah teks dan string karakter. Data tekstual merupakan data yang paling nyaman untuk manusia, tetapi mereka, yang dalam bentuk karakter, tidak mudah untuk disimpan atau ditransmisikan oleh pengolahan data dan sistem komunikasi. Sistem seperti itu didesain untuk data biner. Jadi, sejumlah kode telah direncanakan sehingga karakter dapat diwakili oleh sederetan bit.
3.2.2 Sinyal-sinyal Analog dan Digital
            Dalam sistem komunikasi, data disebarkan dari satu titik ke titik yang lain melalui sebuah  alat sinyal elektromagnetik. Sinyal analog adalah gelombang elektromagnetik yang senantiasa bervariasi yang mungkin disebarkan melalui berbagai macam media, bergantung pada spektrum; contohnya media kabel seperti twisted pair dan kabel koaksial; kabel serat optik, dan media terpandu, seperti atmosfer dan perambatan ruang. Sinyal digital adalah rangkaian pulsa tegangan yang mungkin ditransmisikan melalui media kabel, contohnya tingkat tegangan positif konstan mungkin mewakili biner 0 dan tingkat tegangan negatif konstan mungkin mewakili biner 1. Keuntungan dari pensinyalan digital adalah lebih murah dibandingkan pensinyalan analog dan tidak perlu rentan terhadap gangguan noise. Kerugian utama adalah sinyal digital mengalami atenuasi lebih banyak dibandingkan sinyal analog.

	Sinyal Analog	Sinyal Digital
Data Analog	Dua alternatif; (1) sinyal menggunakan spektrum yang sama dengan data analog; (2) data analog dikodekan untuk menggunakan porsi spektrum yang sama,	Data analog dikodekan menggunakan codec untuk menghasilkan digital bit stream.
Data Digital	Dat digital dikodekan menggunakan suatu modem untuk menghasilkan sinyal analog.	Dua alternatif; (1) sinyal terdiri dari dua tingkat tegangan listrik untuk mewakili dua nilai biner; (2) data digital dikodekan untuk menghasilkan suatu sinyal digital dengan sifat-sifat yang diinginkan.

Tabel 3.1 (a) Data dan sinyal-sinyal

	Transmisi Analog	Transmisi Digital
Sinyal Analog	Disebarkan melalui ampifier; perlakuan sama baik untuk sinyal yang digunakan untuk mewakili data analog maupun digital	Mengasumsikan bahwa sinyal analog mewakili data digital. Sinyal disebarkan melalui repeater; pada masing-masing repeater, data digital diperoleh kembali dari sinyal yang masuk dan digunakan untuk membangkitkan sinyal analog keluar yang baru
Sinyal Digital	Tidak dipergunakan	Sinyal analog menampilkan stream 1 dan 0, yan mungkin mewakili data digital atau mungkin sebuah pengkodean data analog. Sinyal disebarkan melalui repeater; pada masing-masing repeater, stream 1 dan 0 diperoleh kembali dari sinyal yang masuk dan dipergunakan untuk menghasilkan sinyal digital keluar yang baru.

Tabel 3.1 (b) Perlakuan sinyal-sinyal

3.2.3 Transmisi Analog dan Digital
Transmisi analog adalah seperangakat sinyal analog yang ditransmisikan tanpa memperdulikan isinya; sinyal-sinyal tersebut mewakili data analog (contoh suara) atau data digital (contoh, data biner yang melewati sebuah modem). Pada kedua kasus, sinyal analog akan menjadi lemah setelah jarak tertentu. Untuk mencapai jarak yang lebih panjang, sistem transmisi analog mencakup amplifier yang menaikkan energi dalam sinyal. Sayangnya, amplifier juga menaikkan komponen noise. Dengan amplifier yang melewati jarak yang jauh, sinyal-sinyal tersebut semakin lama semakin distorsi. Transmisi digital menerima muatan biner untuk sinyal. Sinyal digital itu dapat ditransmisikan hanya pada jarak yang terbatas sebelum atenuasi niose, dan gangguan lain yang membahayakan integritas data. Untuk mencapai jarak yang lebih jauh, repeater digunakan, Suatu repeater menerima sinyal digital, memperoleh kembalipola 1 dan , dan mentransmisikan kembali sinyal baru. Dengan demikian, atenuasi dapat diatasi.
3.3 Gangguan Transmisi
Gangguan yang paling signifikan adalah :

1. Atenuasi dan distorsi atenuasi

Kekuatan sinyal berkurang bila jaraknya terlalu jauh melalui media transmisi. Untuk media terpandu, penurunan dalam kekuatan, atau atenuasi, biasanya eksponensial sehingga umumnya dinyatakan dalam jumlah desibel konstan per unit jarak. Untuk media terpandu, atenuasi adalah sebuah fungsi yang rumit dari jarak dan ruang. Atenuasi membawa tiga pertimbangan untuk membangun transmisi. Pertama, sinyal yang diterima harus memiliki kekuatan yang cukup kuat sehingga untaian elektronik pada penerima dapat mendeteksi sinyal. Kedua, sinyal tersebut harus mempertahankan tingkat yang lebih tinggi daripada noise yang diterima tanpa kesalahan. Ketiga, atenuasi bervariasi mengikuti frekuensi.

1. Distorsi Tunda

Distorsi tunda terjadi karena kecepatan penyebaran sinyal melalui suatu media terpandu bervariasi mengikuti frekuensi. Untuk sinyal yang dibatasi band, kecepatan cenderung paling tinggi di dedat pusat frekuensi dan menurun di depan kedua ujung band. Jadi, berbagai komponen frekuensi dari suatu sinyal akan tiba pada penerima pada waktu-waktu yang berbeda, menghasilkan perubahan fase antara frekuensi-frekuensi yang berbeda.

1. Noise

Untuk peristiwa transmisi data apa pun, sinyal yang diterima akan berisikan sinyal-sinyal yang ditransmisikan, dimodifikasi oleh berbagai distorsi yang terjadi melalui berbagai sistem transmisi, ditambah sinyal-sinyal tambahan yang tidak diinginkan yang diselipkan antara transmisi dan penerima. Berikutnya, sinyal-sinyal yang tidak diinginkan disebut sebagai noise. Noise adalah faktor utama yang membatasi kinerja sistem komunikasi. Noise dapat dibagi menjadi empat kategori, yaitu :

• Noise termal
• Noise intermodulasi
• Crosstalk
• Noise impuls.

3.4 Kapasitas Kanal
            Kita telah melihat berbagai jenis gangguan yang dapat mendistorsi dan merusak suatu sinyal. Untuk data digital, pertanyaan yang akan muncul adalah sampai tingkat apa gangguan-gangguan ini mampu membatasi kecepatan data yang dapat dicapai. Kecepatan maksimum data dapat ditransmisikan melalui jalur komunikasi tertentu, atau kanal, pada kondisi tertentu, disebut sebagai kapasitas kanal. Di sini, terdapat empat konsep yang dihubungkan satu sama lain.

• Kecepatan data

Kecepatan tersebut, dalam bit per detik (bps), dimana data dapat dikomunikasika.

• Bandwidth

Bandwidth dari sinyal yang ditransmisikan saat dipaksa oleh transmitter dan sifat alami media transmisi, dinytakan dalam siklus per detik, atai Hertz.

• Noise

Tingkat noise rata-rata sepanjang jalur komunikasi

• Laju kesalahan

Laju ketika kesalahan terjadi, di mana suatu kesalahan diteroma sebesar 1 ketika 0 ditransmisikan atau diterima sebuah 0 ketika1 ditransmisikan.
Permasalahan yang sedang kita bahas adalah fasilitas-fasilitas komunikasi yang mahal dan, umumnya, semakin besar bandwidth fasilitas, maka semakin besar biayanya. Selanjutnya, semua kanal transmisi dari kepentingan tertentu apa pun terbats oleh bandwidth. Batasan tersebut muncul dari sifat-sifat fisik dari media transmisi atau dari pembatasan-pembatasan yang disengaja pada transmitter terhadap bandwidth unutk mencegah gangguan dari sumber lain. Oleh karena itu, kita menggunakan bandwidth yang ada seefektif mungkin. Untuk data digital, hal ini berarti bahwa kita akan mendapatkan kecepatan data setinggi mungkin dalam batas laju kesalahan untuk bandwidth yang ada. Penghalang utma untuk mencapai efisiensi tersebut adalah noise.

ARSITEKTUR PROTOKOL, TCP/IP, DAN APLIKASI BERBASIS INTERNET

Kebutuhan Akan Arsitektur Protokol
Ketika komputer, terminal, dan atau perangkat pengolahan data lainnya saling bertukar data, prosedur-prosedur yang terlibat dapat sangat kompleks. Kita ambil contoh transfer sebuah file antara dua komputer. Jalur data antara dua komputer harus ada, baik secara langsung maupun melalui sebuah jaringan komunikasi. Akan tetapi, lebih banyak jalur dibutuhkan. Tugas-tugas khusus yang dilakukan antara lain :

1. Sistem sumber harus mengaktifkan jalur komunikasi data langsung atau menginformasikan jaringan komunikasi dari identitas sistem tujuan yang diinginkan.
2. Sistem sumber harus memastikan bahwa sistem tujuan dipersiapkan untuk menerima data.
3. Aplikasi transfer file pada sistem harus memastikan program manajemen file pada sistem tujuan telah dipersiapkan untuk menerima dan menyimpan data bagi pengguna tertentu.
4. Jika format yang digunakan dalal dua sistem berbeda, satu atau sistem lainnya harus melakukan fungsi translasi format.

Komunikasi dapat dicapai dengan membuat lapisan yang sama, atau peer, dalam dua sistem berkomunikasi. Lapisan peer berkomunikasi dengan blok data yang telah diformat yang mengikuti seperangkat aturan atau konvensi ynag dikenal sebagai sebuah protokol. Fitur-fitur utama dari sebuah protokol adalah sebagai berikut :

1. Sintaks : Berhubungan dengan format blok-blok data
2. Semantik : Mencakup kendali informasi untuk koordinasi penanganan kesalahan
3. Timing : Mencakup kecepatan pencocokan dan pengurutan

2.2  Arsitektur Potokol TCP/IP
2.2.1 Lapisan TCP/IP

• Lapisan fisik (physical layer)
• Lapisan akses jaringan (network access layer)
• Lapisan internet (internet layer)
• Lapisan host-ke-host, atau lapisan transpor (transport layer)
• Lapisan aplikasi (application layer)

2.2.2 Operasi dari TCP dan IP
Bebeapa jenis protokol akses jaringan, seperti Ethernet logic, dulu digunakan untuk menghubungkan sebuah komputer ke subjaringan. Protokol ini memungkinkan host mengirim data sepanjang subjaringan ke host lainnya atau, jika host target ada di subjaringan yang lain, data akan diteruskan ke sebuah perute. IP diimplementasikan di semua sistem akhir dan perute. Hal itu berperan sebagai sebuah relay untuk memindahkan sebuah blok data dari satu host, melalui satu perute atau lebih, ke host lainnya. TCP diimplementasikan hanya di sistem akhir; TCP mengikuti jejak blok data untuk memastikan bahwa semuanya dikirim dengan benar ke aplikasi yang tepat. Untuk komunikasi yang berhasil, setiap entitas dalam keseluruhan dalam sistem harus memiliki alamat yang unik. Sesungguhnya, dua tingkat pengalamatandibutuhkan setiap host pada subjaringan harus memiliki alamat internet global yang unik; hal ini memungkinkan data disampaikan ke host yang tepat. Masing-masing proses dengan sebuah host harus memiliki sebuah alamat yang unik dalam host tersebut; hal ini memungkinkan protokol host-ke-host (TCP) mengantarkan data ke proses yang tepat . Alamat terakhir ini dikenal dengan sebutan port (porta).
Marilah kita mencari sebuah operasi yang sederhana. Misalkan suatu proses berhubungan dengan port 3 pada host A, ingin mengirimkan sebuah pesan ke proses lainnya, yang berhubungan dengan port 2 pada host B. Proses pada A memindahkan pesan turun ke TCP dengan instruksi mengirimkannya ke host B, port 2. TCP memindahkan pesan turun ke TCP dengan instruksi mengirimkannya ke host B. Perhatikan bahwa IP tidak perlu diberitahukan mengenai identitas dari port tujuan. Apa yang perlu diketahui hanyalah data yang ingin disampaikan ke host B. Selanjutnya, IP memindahkan pesan ke lapisan akses jaringan (contohnya, Ethernet logic) dengan instruksi mengirimkannya ke perute J (lompatan pertama dari jalan menuju B).
Pada setiap potongan ini, TCP membubuhkan kendali informasi yang dikenal dengan header (kepala) TCP, membentuk suatu segmen TCP. Kendali informasi akan digunakan oleh entitas protocol TCP peer pada host B. Contoh item-item yang ada di header ini, antara lain:

• Port tujuan : ketika entitas TCP pada B menerima segmen tersebut, ia harus mengetahui ke mana data tersebut harus dikirimkan.
• Nomor urutan: TCP memberi nomor pada segmen-segmen yang dikirimkan ke port tujuan tertentu secara berurutan, sehingga jika mereka tiba tidak sesuai dengan urutan, maka entitas TCP pada B akan mengurutkan kembali.
• Checksum (ceksum) : TCP pengirim meliputi suatu kode yang merupakan suatu fungsi dari isi sisa segmen. TCP penerima mengerjakan perhitungan yang sama dan membandingkan dengan hasil kode yang datang. Ketidaksesuaian akan terjadi jika terdapat kesalahan dalam transmisi.

2.2.3 TCP dan UDP
            Sebagai tambahan pada TCP, terdapat satu protocol tingkat-transpor yang biasanya digunakan sebagai bagian dari deretan protocol TCP/IP; Protocol datagram pengguna (User Datagram Protocol)-UDP). UDP memungkinkan pengiriman, pemeliharaan urutan, atau perlindungan terhadap duplikasi. UDP memungkinkan suatu prosedur untuk mengirimkan pesan ke prosedur lainnya dengan mekanisme protocol yang minimum. Aplikasi yang berorientasi pada transaksi menggunakan UDP; salah satu contohnya adalah SNMP (Simple Neywork Management Protocol atau protokol manajemen jaringan sederhana), protokol manajemen jaringan standar untuk jaringan TCP/IP. Oleh karena UDP tidak berkoneksi, sangat sedikit yang dilakukannya. Pada intinya, hal itu menambahkan sesuatu kemampuan pengalamatan port ke IP.
2.2.4 IP dan IPv6
            Pada tahun 1995, internet Engineering Task Force (IETF), yang mengembangkan standar-standar protokol untuk internet, mengeluarkan suatu spesifikasi untuk generasi IP selanjutnya, yang kemudian dikenal sebagai IPng. Spesifikasi ini kemudian berubah menhadi suatu standar pada tahun 1996, dikenal sebagai IPv6, IPv6 menyediakan sejumlah pengayaan fungsi pada IP yang sudah ada, didesain untuk mengakomodasi kecepatan yang lebih tinggi dari jaringan-jaringan masa kini dan campuran dari aliran data, termasuk grafis dan video yang sekarang menjadi lebih umum.
2.2.5 Aplikasi TCP/IP
            Sejumlah aplikasi telah distandarisasi untuk berorientasi di atas TCP. Kita menyebutkan tiga dari hal yang paling umum di sini.

1. Protokol pengiriman suratsederhana (Simple mail transfer protocol-SMTP)

Menyediakan fasilitas transfor e-mail dasar. Protokol ini menyediakan suatu mekanisme untuk memindahkan pesan diantara host terpisah. Fitur-fitur SMTP mencakup diskusi lewat e-mail (mailing-list), penerimaan kembali (return receipt), dan meneruskan (forwarding).

1. Protokol transfer berkas (File transfer protocol-FTP)

Digunakan untuk mengirim file dari satu sistem ke yang lainnya di bawah perintah pengguna. Baik file teks maupun biner diakomodasi, dan protokol tersebut menyediakan fitur-fitur untuk mengendalikan akses pengguna.

1. TELNET

Menyediakan kemampuan remote logon, yang memungkinkan seseorang pengguna pada sebuah terminal atau PC untuk melakukan login ke sebuah komputer yang berjauhan seolah-olah terhubung langsung ke komputer itu.
Antarmuka protokol, masing-masing lapisan pada protokol TCP/IP beriteraksi dengan lapisan tetangganya. Pada sumber, lapisan aplikasi mengggunakan layanan dari lapisan ujung-ke-ujung (end-to-end) dan membuat data datang ke lapisan tersebut.Hubungan yang serupa terdapat pada antarmuka ujung-ke-ujung dan lapisan internet. Serta pada antarmuka internet dan lapisan akses jaringan. Di tempat tujuannya, setiap lapisan mengirimkan sampai ke lapisan tinggi lainnya.
2.3  Model OSI
Model acuan Open System Interconnection (OSI) dikembangkan oleh International Organization for Standardization (ISO) sebagai sebuah model untuk arsitektur protokol komputer dan sebagai suatu kerangka untuk mengembangkan standar-standar protokol. Model OSI terdiri dari tujuh lapisan, antara lain :

1. Aplikasi
2. Presentasi
3. Sesi
4. Transpor
5. Jaringan
6. Data link
7. Fisik

Aplikasi Menyediakan akses ke lingkungan OSI untuk para pengguna dan juga menyediakan layanan informasi terdistribusi.

Presentasi Menyediakan kebebasan bagi proses aplikasi dari perbedaan-perbedaan representasi data (sintaks)

Sesi Menyediakan struktur kontrol untuk komunikasi antara aplikasi; membangun, mengatur, dan mengakhiri koneksi (sesi) antara aplikasi yang beroperasi.

Transpor Menyediakan transfrer data yang handal dan transparan antara tiap titik akhir; menyediakan pemulihan error dari ujung-ke-ujung dan flow-kontrol

Jaringan Menyediakan lapisan atas dengan kebebasan transmisi data dan teknologi switching yang digunakan untuk menghubungkan sistem; bertanggung jawab untuk membangun, memelihara, dan mengakhiri koneksi.

Link Data Menyediakan transfer informasi yang handal melalui link fisik; mengirim blok-blok (frame) dengan sinkronisasi yang dibutuhkan, kontrol kesalahan, dan flow kontrol

Fisik Berhubungan dengan transmisi bit stream yang tidak terstruktur sepanjang media fisik; berhubungan dengan karakteristik-karakteristik mekanik, elektrik, fungsional dan prosedural untuk mengakses media fisik.

2.4  Standarisasi Arsitektur Protokol
2.4.1 Standarisasi Dalam Kerangka Kerja OSI
            Motivasi penting untuk pengembangan model OSI adalah menyediakan suatu kerangka untuk distandarisasi. Pada model ini, satu standar protokol atau lebih dapay dikembangkan pada setiap lapisan. Model ini mendefinisikan dalam istilah umum fungsi-fungsi yang dijalankan pada lapisan tersebut dan memfasilitasi proses pembuatan standar dalam dua cara, yaitu :

1. Oleh karena fungsi dari masing-masing lapisan telah terdefinisi, maka standar-standar dapat dikembangkan secara bebas dan bersamaan untuk setiap lapisan . Hal ini mempercepat proses pembuatan standar.
2. Oleh karena batasan antara lapisan telah terdefinisi, perubahan-perubahan dalam standar di satu lapisan tidak mempengaruhi piranti lunak yang telah ada di lapisan lainnya. Hal ini memmpermudah pengenalan standar-standar baru.

Tiga elemen kunci standarisasi yang dibutuhkan di setiap lapisan :

• Spesifikasi kontrol
• Definisi layanan
• Pengalamatan

2.4.2 Layanan Primitif dan Parameter
            Layanan-layanan di antara lapisan yang saling berdekatan dalam arsitektur OSI dinyatakan dalam istilah primitif dan parameter. Suatu primitf menetapkan fungsi yang dilakukan, dan parameter digunakan untuk memindahkan data serta mengendalikan informasi. Bentuk aktual dari primitif bergantung pada implementasinya. Contohnya adalah sebuah prosedur panggilan. Empat tipe primitif digunakan dalam standar-standar untuk menentukan interaksi di antara lapisan yang berdekatan dalam arsitektur tersebut. Hal ini didefinisikan dalam tabel 2.1.

Permintaan	Sebuah primitif dikeluarkan oleh pengguna untuk menggunakan beberapa layanan dan memindahkan parameter-parameter yang diperlukan dalam menentukan layanan yang diminta sepenuhnya.
Indikasi	Sebuah primitif yang dikeluarkan oleh provider layan digunakan untuk : Mengindikasi bahwa sebuah prosedur telah digunakan oleh pengguna layanan Memberitahukan pengguna layanan akan apa diinisiatifkan oleh provider..
Respons	Sebuah primitif dikeluarkan oleh pengguna layanan untuk memperkenalkan atau melengkapi beberapa prosedur yang sebelumnya yang digunakan oleh sebuah indikasi pengguna itu.
Konfirmasi	Sebuah primitif yang dikeluarkan oleh provider layanan untuk memperkenalkan dan melengkapi beberapa prosedur yang sebelumnya oleh permintaan pengguna layanan

Tabel 2.1 Tipe-tipe layanan primitif

2.5 Aplikasi Berbasis Internet
            Sejumlah aplikasi telah distandarisasi untuk beroperasi di atas TCP. Di sini, kita menyebutkan tiga dari yang paling umum :

1. Protokol pengiriman suratsederhana (Simple mail transfer protocol-SMTP)

Menyediakan fasilitas transfor e-mail dasar. Protokol ini menyediakan suatu mekanisme untuk memindahkan pesan diantara host terpisah. Fitur-fitur SMTP mencakup diskusi lewat e-mail (mailing-list), penerimaan kembali (return receipt), dan meneruskan (forwarding).

1. Protokol transfer berkas (File transfer protocol-FTP)

Digunakan untuk mengirim file dari satu sistem ke yang lainnya di bawah perintah pengguna. Baik file teks maupun biner diakomodasi, dan protokol tersebut menyediakan fitur-fitur untuk mengendalikan akses pengguna.

1. TELNET

Menyediakan kemampuan remote logon, yang memungkinkan seseorang pengguna pada sebuah terminal atau PC untuk melakukan login ke sebuah komputer yang berjauhan seolah-olah terhubung langsung ke komputer itu.
2.6 Multimedia
            Dengan meningkatnya ketersediaan akses broadband (jalur lebar) pada internet menyebabkan meningkatnya minat terhadap aplikasi multimedia berbasis-Web dan berbasis-Internet. Satu cara untuk mengatur konsep-konsep yang berhubungan dengan multimedia adalah dengan melihat taksonomi yang menangkap sejumlah dimensi dari bidang ini.

Media	Mengacu pada bentuk informasi yang mencakup teks, gambar tak bergerak, audio, dan video
Multimedia	Interaksi manusia-komputer melibatkan teks, grafis, suara, dan video. Multimedia juga mengacu pada perangkat penyimpanan yang digunakan untuk menyimpan isi multimedia.
Pengaliran media (Media streaming)	Mengacu pada file-file multimedia, seperti video klip dan audio, yang mulai dimainkan dengan segera atau dalam hitungan detik setelah file tersebut diterima oleh komputer dari internet atau Web. Dengan demikian, isi media tersebut langsung digunakan ketika dikirimkan ddari server, bukan menunggu sampai seluruh isi file diunduh.

Tabel 2.2 Terminologi multimedia

2.6.1 Aplikasi-Aplikasi Multimedia

Domain	Contoh Aplikasi
Manajemen Informasi	Hipermedia, database berkemampuan-multimedia, pencarian berbasis-isi
Hiburan	Game (permainan) komputer, video digital, audio (MP3)
Telekomunikasi	Konferensi video, shared workplace (ruang kerja bersama), komunitas maya
Publikasi/ Pengiriman Informasi	Pelatihan online, buku-buku elektronik, media streaming

Tabel 2.3 Domain dari sistem multimedia dan contoh aplikasi

2.6.2 Lalu Lintas Elastis dan Tidak Elastis
            Lalu lintas elastis dapat menyesuaikan diri, di sepanjang jangkauan yang luas, terhadap perubahan-perubahan dalam penundaan serta throughput (lewatan) sepanjang internet dan masih memenuhi kebutuhan dari aplikasi-aplikasinya. Lalu lintas tidak elastis tidak mudah beradaptasi, terhadap semua perubahan dalam penundaan dan throughput dalm internet Contoh utama adalah lalu lintas real-time, seperti suara dan video. Persyaratan-persyaratan untuk lalu lintas tidak elastis mencakup hal-hal berikut :

• Throughput
• Penundaan
• Variasi penundaan
• Kehilangan paket