makalah physical layer
Physical layer ada di antara
data link layer dan media transmisi. Tugas utamanya adalah menyediakan servis
untuk data link layer. Salah satu servis yang disediakan oleh physical layer
adalah membentuk sinyal yang merepresentasikan aliran data dalam bentuk bit 0
dan 1 dari data link layer.
Physical layer juga mengatur
media transmisi. Layer inilah yang menentukan aliran data, dan jumlah saluran
(logical channel) utnuk mengirimkan data yang datang dari sumber yang berbeda.
Dari
latar belakang di atas, dapat dirumuskan beberapa masalah , yaitu:
1. Apa itu Physical Layer?
2. Apa saja media transmisi guide?
3. Apa saja media transmisi unguide?
4. Apa saja metode transmisi?
5. Apa itu sinyal data?
6. Apa saja Kelebihan dan Kekurangan dalam Media Transmisi?
Adapun
tujuan dari makalah ini adalah:
1.
Mengetahui dan memahami
Physical Layer.
2.
Mengetahui dan memahami
media transmisi
guide.
3.
Mengetahui dan memahami
media transmisi
unguide.
4.
Mengetahui dan memahami metode transmisi.
5.
Mengetahui dan memahami sinyal data.
6.
Mengetahui kelebihan dan kekurangan dari Media
Transmisi
2.1 The
Physical Layer
Lapisan fisik (Physical Layer)
merupakan lapisan dasar dari semua jaringan dalam model referensi OSI dimana
lapisan ini berfungsi untuk mentransmisikan sinyal data analog maupun digital.
Selain itu, lapisan fisik dapat digunakan untuk menentukan karakteristik dari
kabel yang digunakan untuk menghubungkan komputer dalam jaringan sehingga
sarana sistem pengiriman data ke perangkat lain yang terhubung dalam suatu
jaringan komputer. Pada lapisan ini yang akan menjelaskan mengenai jarak
terjauh yang mungkin digunakan oleh media fisik serta mengatur bagaimana cara
melakukan collision control. Physical Layer juga memiliki
tujuan utama, seperti.
1.
Menspesifikasikan standar untuk berinteraksi dengan media jaringan.
2.
Menspesifikasikan kebutuhan media untuk jaringan.
3. Menetukan karakteristik kabel untuk menghubungkan komputer dengan
jaringan.
4.
Mentransfer dan menentukan bagaimana bit data dikodekan.
5. Format
sinyal electrical untuk transmisi lewat media jaringan.
6.
Sinkronisasi transmisi sinyal.
7. Menangani
interkoneksi fisik (kabel), mekanikal, elektrikal dan procedural.
8.
Mendeteksi error selama transmisi. Lapisan ini mendefinisikan antarmuka dan
mekanisme untuk meletakkan bit-bit data diatas media jaringan seperti kabel,
radio dan cahaya. Selain itu, lapisan ini dapat mendefinisikan tegangan
listrik, arus listrik, modulasi sinkronisasi antar bit, pengaktifan dan
pemutusan koneksi serta beberapa karakteristik kelistrikan untuk media
transmisi seperti kabel UTP / STP, kabel koaksial atau kabel fiber optic.
Protocol pada PHY Layer mencakup IEEE 802.3; RS-232C; X.21; repeater;
transceiver; kartu jaringan atau Network Interface Card (NIC) dan pengabelan
untuk beroperasi.
2.2 Media
Transmisi Guide (Terpandu)
Media transmisi guided adalah
media yang mentransmisikan gelombang elektromagnetik (data) dengan menggunakan
konduktor fisik seperti serat optic atau kabel
Jenis-Jenis
Media Guide Transmision :
1. Twisted Pair Cable
Twisted pair cable atau kabel
pasangan berpilin terdiri dari dua buah konduktor yang digabungkan dengan
tujuan untuk mengurangi atau meniadakan interferensi elektromagnetik dari luar
seperti radiasi elektromagnetik dari kabel Unshielded twisted-pair (UTP),
dan crosstalk yang terjadi di antara kabel yang berdekatan.
Ada dua macam Twisted Pair Cable, yaitu :
Ada dua macam Twisted Pair Cable, yaitu :
-
Kabel
STP (Shielded Twisted Pair) merupakan salah satu jenis kabel yang digunakan
dalam jaringan komputer. Kabel ini berisi dua pasang kabel (empat kabel) yang
setiap pasang dipilin. Kabel STP lebih tahan terhadap gangguan yang disebebkan
posisi kabel yang tertekuk. Pada kabel STP attenuasi akan meningkat pada
frekuensi tinggi sehingga menimbulkancrosstalk dan sinyal noise.
-
Kabel
UTP (Unshielded Twisted Pair) banyak digunakan dalam instalasi jaringan
komputer. Kabel ini berisi empat pasang kabel yang tiap pasangnya dipilin
(twisted). Kabel ini tidak dilengkapi dengan pelindung (unshilded). Kabel UTP
mudah dipasang, ukurannya kecil, dan harganya lebih murah dibandingkan jenis
media lainnya. Kabel UTP sangat rentan dengan efek interferensi elektris yang
berasal dari media di sekelilingnya.
2. Coaxial Cable
Kabel koaksial adalah suatu
jenis kabel yang menggunakan dua buah konduktor. Kabel ini banyak digunakan
untuk mentransmisikan sinyal frekuensi tinggi
mulai 300 kHz keatas. Karena kemampuannya dalam menyalurkan frekuensi tinggi
tersebut, maka sistem transmisi dengan menggunakan kabel koaksial memiliki
kapasitas kanal yang cukup besar. Ada beberapa jenis kabel koaksial,
yaitu thick coaxial cable (mempunyai diameter besar) dan thin coaxial cable
(mempunyai diameter lebih kecil).
Keunggulan kabel
koaksial adalah dapat digunakan untuk
menyalurkan informasi sampai dengan 900 kanal telepon, dapat ditanam
di dalam tanah sehingga biaya perawatan lebih rendah, karena menggunakan
penutup isolasi maka kecil kemungkinan terjadi interferensi dengan sistem lain. Kelemahan kabel
koaksial adalah mempunyai redaman yang relatif besar sehingga untuk
hubungan jarak jauh harus dipasang repeater-repeater, jika kabel dipasang
diatas tanah, rawan terhadap gangguan-gangguan fisik yang dapat berakibat
putusnya hubungan.
3. Fiber Optic
Fiber optik adalah saluran
transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang
digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke
tempat lain. Berdasarkan mode transmisi yang digunakan serat optik terdiri atas
Multimode Step Index, Multimode Graded Index, dan Singlemode Step Index.
Keuntungan fiber optik adalah lebih murah,
bentuknya lebih ramping, kapasitas transmisi yang lebih besar,
sedikit sinyal yang hilang, data diubah menjadi sinyal cahaya sehingga lebih
cepat,tenaga yang dibutuhkan sedikit, dan tidak mudah
terbakar. Kelemahan fiber
optik adalah biaya yang mahal untuk peralatannya, memerlukan konversi data
listrik ke cahaya dan sebaliknya yang rumit, memerlukan peralatan khusus dalam
prosedur pemakaian dan pemasangannya, serta untuk perbaikan yang kompleks
membutuhkan tenaga yang ahli di bidang ini.
2.3 Media
Transmisi Unguide (Tidak Terpandu)
Unguided
transmission media atau media transmisi tidak terpandu adalah merupakan
jaringan yang menggunakan sistem gelombang. Macam-macam sistem gelombang tersebut adalah :
1. Gelombang
Mikro
Gelombang mikro (microwave) merupakan
bentuk radio yang menggunakan frekuensi tinggi (dalam satuan gigahertz), yang
meliputi kawasan UHF, SHF dan EHF. Gelombang mikro banyak digunakan pada sistem
jaringan MAN, warnet dan penyedia layanan internet (ISP).
Keuntungan gelombang mikro adalah akuisisi antar menara tidak
begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena
tiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas. Kelemahan gelombang
mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah
terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya.
2. Satelit
Satelit adalah media
transmisi yang fungsi utamanya menerima sinyal dari stasiun bumi dan
meneruskannya ke stasiun bumi lain. Satelit yang mengorbit pada ketinggian
36.000 km di atas bumi memiliki angular orbital velocity yang sama
dengan orbital velocity bumi. Pada prinsipnya, dengan menempatkan
tiga buah satelit geostationary pada posisi yang tepat dapat
menjangkau seluruh permukaan bumi.
Keuntungan satelit adalah
lebih murah dibandingkan dengan menggelar kabel antar benua, dapat menjangkau
permukaan bumi yang luas, termasuk daerah terpencil
dengan populasi rendah, meningkatnya
trafik telekomunikasi antar benua membuat sistem
satelit cukup menarik secara komersial. Kekurangan satelit adalah
keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran
yang besar, biaya investasi dan asuransi satelit yang masih
mahal, atmospheric losses yang
besar untuk frekuensi di atas 30 GHz membatasi penggunaan frequency
carrier.
3. Gelombang
radio
Gelombang radio adalah media
transmisi yang dapat digunakan untuk mengirimkan suara ataupun data. Frekuensi radio (RF) gelombang
mudah untuk menghasilkan, bisa menempuh jarak jauh, dan dapat menembus bangunan
dengan mudah, sehingga mereka banyak digunakan untuk komunikasi, baik indoor
maupun outdoor.
Kelebihan gelombang
radio adalah dapat mengirimkan isyarat dengan posisi sembarang (tidak
harus lurus) dan dimungkinkan dalam keadaan bergerak. Frekuensi yang digunakan
antara 3 KHz sampai 300 GHz. Gelombang radio digunakan pada band VHF dan
UHF : 30 MHz sampai 1 GHz termasuk radio FM dan UHF dan VHF televisi.
Untuk komunikasi data digital digunakan packet radio.
4. Inframerah
Inframerah biasa digunakan
untuk komunikasi jarak dekat, dengan kecepatan 4
Mbps. Dalam penggunaannya untuk pengendalian jarak jauh, misalnya remote
control pada televisi serta alat elektronik lainnya.
Keuntungan inframerah adalah
kebal terhadap interferensi radio dan elekromagnetik, inframerah mudah dibuat
dan murah, instalasi mudah, mudah dipindah-pindah, keamanan lebih tinggi
daripada gelombang radio. Kelemahan
inframerah adalah jarak terbatas, tidak dapat menembus
benda padat seperti dinding,
harus ada lintasan lurus dari pengirim dan penerima, tidak dapat digunakan di
luar ruangan karena akan terganggu oleh cahaya matahari.
2.4 Metode Transmisi
1. Baseband.
Pada metode ini, data berupa
sinyal digital langsung dikirim melalui media transmisi satu channel seperti kabel
tanpa melalui perubahan apapun. Dengan cara ini pengiriman data dan tergantung
pada jarak transmisi dan kualitas media yang digunakan. Pada metode ini
dibutuhkan peralatan multiplexing disebut time division multiplexing (TDM). TDM
digunakan untuk transmisi data dalam bentuk sinyal. Dengan TDM, pengiriman data
dilakukan dengan cara mengatur pengiriman data dari setiap terminal berdasarkan
waktu. Olehkarena itu, dibutuhkan media transmisi berkualitas tinggi yang dapat
mengirimkan data dengan kecepatan tinggi diantara multiplexer transmitter dan
multiplexer receiver.
2. Broadband.
Broadband digunakan untuk
mentransmisikan sinyal analog. Apabila data dalam bentuk sinyal digital, maka
harus dimodulasi menjadi sinyal analog. Media yang digunakan berupa kabel
coaxial broadband menggunakan media frekuensi radio atau satelit. Data dari
beberapa terminal dapat menggunakan satu saluran, tapi memiliki frekuensi yang
berbeda sehingga pada saat bersamaan dapat dikirimkan berebagai jenis data
melalui beberapa frekuensi.
2.5 Sinyal Data
Sinyal data merupakan proses
komunikasi data yang hendak ditransmisikan akan diberi kode terlebih dahulu
dala bentuk sinyal analog dan digital.
a. Sinyal
analog
Merupakan
sinyal data dalam bentuk gelombang yang berkelanjutan, tidak ada perubahan
secara tiba-tiba serta mempunyai besaran yaitu amplitudo dan frekuensi. Dengan
menggunakan sinyal analog akan memberikan jangkauan transmisi data yang jauh.
Gelombang pada sinyal analog berbentuk sinusoidal yanh memiliki tiga variabel
dasar seperti amplitudo (ukuran tinggi rendah tegangan dari sinyal analog),
frekuensi (jumlah gelombang dalam waktu satu detik) dan phase (besar sudut dari
sinyal analog pada saat tertentu). Dengan menggunakan 3 variabel tersebut akan
diperoleh 3 jenis modulasi, seperti:
- Amplitudo
Modulation (AM) menggunakan sinyal analog untuk membedakan dua keadaan sinyal
digital.
- Frequency
Modulation (FM) menggunakan frekuensi sinyal analog untuk membedakan dua
keadaan sinyal digital.
- Phase
Modulation (PM) menggunakan perbedaan sudut fase dari sinyal analog untuk
membedakan dua keadaan dari sinyal digital. Cara ini merupakan cara yang paling
baik, tapi menggunakan sistem yang sangat sulit.
b. Sinyal
digital
Merupakan
sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan secara tiba-tiba
dan mempunyai besaran 0 dan 1. Modem (modulator demodulator) akan digunakan
untuk melakukan transmisi data. modem sebagai modulator bertujuan untuk
menerjemahkan data atau informasi dalam bentuk sinyal digital menjadi sinyal
analog yang kemudian akan menggabungkan diri dengan frekuensi pembawa
(carrier). Sedangkan, modem sebagai demodulator bertujuan untuk memisahkan dari
frekuensi pembawa dan menerjemahkan data atau informasi sinyal analog menjadi
sinyal digital. Pada Physical Layer, komputer mengirimkan stream bit lewat
media transmisi karena komputer menggunakan sinyal elektrik untuk menghadirkan
biner 0 dan 1. Oleh karena itu, Physical Layer memiliki standar sinyal
elektrik, seperti:
- Jenis
sinyal (analod atau digital).
- Level
tegangan.
- Identifikasi
bit.
- inkronisasi
bit.
v Media Magnet
1. Kelebihan :
- Membutuhkan biaya kecil
- Mempunyai waktu transmisi sebentar
- Mempunyai bandwidth yang baik
2. Kekurangan :
- Mempunyai delay
yang sangat buruk
- Beberapa aplikasi
memerlukan koneksi online
v Twisted Pair
Terdiri dari dua
kawat yang diisolasi dengan ketebalan 1mm, yang dililitkan bersama – sama
membentuk heliks seperti molekul DNA.
Tujuan pelilitan
tersebut adalah untuk mengurangi interperensi listrik dari pasangan lain yang
berdekatan. Contoh : Sistem telpon, TV kabel
Kekurangan :
- Membutuhkan
repreater untuk penguatan dalam jarak yang jauh, sehingga sering dihubungkan
secara paralel
v Kabel Koaksial Baseband ( Coax )
Karakterisktiknya
hampir sama dengan Twested Pair. Bedanya adalah memiliki perlindungan yang
lebih baik dari Twisted Pair, sehingga dapat digunakan pada jarak yang lebih
jauh dengan kecepatan tinggi. Biasanya digunakan pada sistem telpon, LAN.
Bentuk kabel coax :
v Kabel Koaksial Boardband
Menggunakan sistem
trasmisi analog dengan memakai pengkabelan TV standard.
Perbedaan penting
antara Boardband dan Baseband adalah luas cakupan Boardband yang jauh lebih
luas dari Baseband sehingga membutuhkan amplifier analog untuk memperkuat
sinyal secara periodik.
v Serat Optik
Memiliki 3 komponen
:
- Sumber cahaya
- Media transmisi
- Detektor
Cara kerja :
Secara konvensional
pulsa cahayamenyatakan 1 bit. Dengan
menggunakan media
transmisi serat optik detekto mengubah pulsa cahaya yang datak menjadi aliran
listrik.
Apabila kekurangan
cahaya menjadi tidak berguna. Sehingga hanya digunakan pada penelitian fisika
saja.
o
Transmisi pada Serat Optik
Antenuasi cahaya
yang melintasi kaca tergantung dari panjang gelombang cahaya.
Rumus :
Pulsa cahaya yang
dikirimkan pada serat menyebar sesuai dengan panjang gelombangnya begitu pulsa
cahaya itu berpropagasi.
o
Kabel Serat Optik
Kabel serat optik
sama dengan coax tapi tanpa jalinan.
Inti dibungkus
dengan kasa yang mempunyai index infraksi yang lebih rendah.
Ada 3 cara
menghubungkan serat optik :
- Kabel berujung
konektor, kemudian ditancapkan ke serat optik
- Kabel
disambungkan secara mekanis
- Dua potong serat
difusikan untuk mendapatkan koneksi permanen
Terdapat dua buah
media untuk melakukan peng-signal-an yaitu :
- LED
- Semikonduktor
Laser
Adapun perbedaaan
antara keduanya adalah :
o
Jaringan Serat Optik
Terdapat dua buah
interface :
- pasif, terdiri
dari LED dan lase dioda pada pengirim dan photodioda pada penerima
- repreater aktif,
cahaya datang diubah menjadi listrik
Star pasif
menggabungkan semua signal datang dan hasil gabungan sinyak tersebut disebarkan
ke semua saluran
v Transmisi Tanpa Kabel
Keuntungan wireless dengan peralatan stasioner yang lainnya adalah pada
pemasangan media transmisi tersebut
Pada gambar dibawah ini gelombang radio, infra red, bagian gelombang
visibel pada spektrum dapat dipakai mentransmisikan informasi frekuensi,
amplitudo,dan gelombang fasa.
Perhatikan gambar berikut :
v Transmisi Radio
Transmisi radio mudah sekali dibuat dan menjalar dengan mencakup daerah
yang luas
v Transmisi Gelombang Mikro
Diatas 100 MHZ, gelombang bergerak lurus sehigga dapat lebih mudah
difokuskan. Sehingga pengaturan jarak transmiter merupakan sangat penting dan
perlu diperhatikan dengan teliti.
v Gelombang Infrared dan milimeter
Gelombang infrared dan millimeter banyak digunakan pada hubungan jarak
pendek(komunikasi). contoh: remote control TV, VCR, dan peralatan stereo.
v Transmisi Lightwave
Kerugiannya : tidak dapat menembus hujan lebat atau kabut
Penyebabnya : panas yang diakibatkan matahari sehingga menaikkan arus
konveksi pada atap bangunan,membelokkan signal dan membuat signal berputar –
putar disekitar konektor.
v Sistem Telepon
Tujuannya adalah dapat mengirimkan suara manusia yang dapat atau tidaknya
dikenal.
Pada keadaan tertentu sistem telepon sangat berkaitan dengan jaringan
telepon.
o
Struktur
Sistem Telepon
Pada umumnya menggunakan media transmisi twisted pair.
v Modem
Fakta bahwa antenuasi dan kecepatan propagansi
bergantung pada frekuensi.
Gambar Signal dari Gelombang Modem
v Trunk
dan Multiflexing
Pertimbangan ekonomi tentang ukuran memainkan peran
penting dalam sistem telepon.
Ukuran tersebut memerlukan biaya yang sama dengan
biaya memasang dan memelihara.
BAB III
·
Perbedaan
guided dan unguided bisa dilihat pada penjelasan dibawah ini:
1.
Jika dilihat dari media transmisi gelombang elektromagnetik, guided dapat dipandu secara pisik, menggunakan
jenis kabel. Sedangkan unguided
mentransmisikan
melalui media atmosfir / radio.
2.
Jika dilihat dari karakteristik mutu transmisi ditentukan oleh media dan
karakteristik sinyal pada guided, media itu sendiri
yang menentukan batasan transmisi. Sedangkan unguided ditentukan oleh kualitas
sinyal antena transmisi.
·
Sinyal
analog
Merupakan
sinyal data dalam bentuk gelombang yang berkelanjutan, tidak ada perubahan
secara tiba-tiba serta mempunyai besaran yaitu amplitudo dan frekuensi.
·
Sinyal
digital
Merupakan
sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan secara tiba-tiba
dan mempunyai besaran 0 dan 1.
Tanenbaum
Wetherall. Computer Networks. Fifth
Edition.
http://yudhislibra911.blogspot.com/2011/09/lapisan-fisik-physical-layer-pengenalan.html (Diakses pada
tanggal 07 April
2015, 14.00 WIB)
http://dika-futuro.blogspot.com/2012/12/media-komunikasi-guide-unguide.html
(Diakses
pada tanggal 07
April 2015, 14.08
WIB)
download makalah versi doc(word) disini
Comments
Post a Comment