Links, Encoding and Framming (Rangkuman)

Links

Links atau media transmisi merupakan media penghubung antara node satu ke node yang lainnya. Links dapat berupa kabel, sinyal dan gelombang radio. Tanpa adanya link maka sebuah jaringan komputer tidak dapat saling berkomunikasi dan bertukar data. Link dapat diibaratkan seperti suara pada manusia tanpa adanya suara maka manusia tidak dapat berkomunikasi dengan baik dan tepat.

1. Kabel

Media yang menggunakan kabel menggunakan konduktor logam yang dialiri oleh listrik sedangkan, dengan fiber optic menggunakan sinyal data dalam bentuk cahaya. Pengkabelan dibagi menjadi 3 jenis , yatu :

• Twisted Pair ialah jenis kabel yang ada menggunkana pelingdung (STP) atau tanpa pelingdung langsung (UTP). Kekurangan dari pengkabelan ini yaitu sering adanya kerusakan karena bentuk yang tipis dan mudah terjadi gangguan tetapi kelebihannya pengaruh terjadinya kerusakan pada jaringan tidak terpengaruh kesemua node.
• Coaxial Cabel ialah jenis kabel yang lebih kuat dari Twisted Pair karena bentuknya yang besar dan tebal. Dengan memiliki keunggulan seperti harganya terjaungkau daripada fiber optic dan kinerjanya sangat stabil.
• Fiber Optic ialah jenis kabel yang menggunakan serat kaca sebagai meterial utamanya. Fiber Optic ini dikenal karena kecepatan dan tingkat stabilitas yang tinggi dan ISP saat ini banyak yang sudah menggunakan jaringan fiber optic untuk mendukung internet yang lebih cepat. Tetapi memiliki kekurangan seperti rentanya kabel rusak jika ditekuk atau ditempatkan pada tempat yang rendah dikarenakan sensitifitas kabel yang sangat tinggi. Jaringan fiber optic saat ini sudah dapat digunakan dirumah - rumah menggantikan media kabel yang dianggap usang atau sudah tidak flexible untuk memenuhi kebutuhan yang semakin tinggi,

2. Sinyal atau Media Transmisi Un-Guided

Media yang menggunakan sinyal dikenal oleh masyarakat saat ini ialah WIFI padahal bukan hanya itu saja melainkan ada bluetooth atau infrared. Media ini menggunakan sinyal elektronikmagnetik yang mempengaruhi proses kinerjanya. Area yang mempunyai aliran media yang kuat dengan menggunakan sinyal ini dikenal dengan nama Hotspot. Beberapa contoh media transmisi unguided :

• Gelombang Mikro Terrestrial (Atmosfir Bumi)

Tipe antena gelombang mikro yang paling umum adalah parabola ‘dish’. Ukuran diameternya biasanya sekitar 3 m. Antena pengirim memfokuskan sinar pendek agar mencapai transmisi garis pandang menuju antena penerima. Antena gelombang mikro biasanya ditempatkan pada ketinggian tertentu diatas tanah untuk memperluas jarak antara antena dan mampu menembus batas. Untuk mencapai transmisi jarak jauh, diperlukan beberapa menara relay gelombang mikro, dan penghubung gelombang mikro titik ke titik dipasang pada jarak tertentu.

• Gelombang Mikro Satelit

Satelit komunikasi adalah sebuah stasiun relay gelombang mikro. Dipergunakan untuk menghubungkan dua atau lebih transmitter/receiver gelombang mikro pada bumi, yang dikenal sebagai stasiun bumi atau ground station. Satelit menerima transmisi diatas satu band frekuensi (uplink), amplifier dan mengulang sinyal-sinyal, lalu mentransmisikannya ke frekuensi yang lain (downlink). Sebuah satelit pengorbit tunggal akan beroperasi pada beberapa band frekuensi, yang disebut sebagai transponder channel, atau singkatnya transponder.

• Radio Broadcast

Satelit komunikasi merupakan suatu revolusi dalam teknologi komunikasi dan sama pentingnya dangan serat optic. Aplikasi-aplikasi terpenting untuk satelit lainnya diantaranya distribusi siaran televise,transmisi telepon jarak jauh,jaringan bisnis swasta.

• Infra Merah

Komunikasi infra merah dicapai dengan menggunakan transmitter/receiver (transceiver) yang modulasi cahaya yang koheren. Transceiver harus berada dalam jalur  pandang maupun melalui pantulan dari permukaan berwarna terang misalnya langit-langit rumah. Satu perbedaan penting antara transmisi infra merah dan gelombang mikro adalah transmisi infra merah tidak dapat melakukan penetrasi terhadap dinding, sehingga masalah-masalah pengamanan dan interferensi yang ditemui dalam gelombang mikro tidak terjadi.

Encoding

Langkah pertama dalam merubah nodes dan link menjadi block-block yang dapat dipakai yaitu dengan cara menghubungkan mereka sedemikian rupa sehingga bit-bit dapat di transmisikan dari satu node ke node lainnya. Karena itu, tugas berikutnya yaitu meng-encode binary data dari node asal yang akan dikirimkan ke sebuah pesan yang dapat dibawa oleh link dan kemudian di-decode kembali pesan tersebut menjadi data binary yang sesuai di node tujuan.

Proses ini akan dilakukan di Network Adapter, sebuah hardware yang menghubungkan node ke link. Network adapter terdiri dari komponen signalling yang sebenarnya meng-encode bit-bit menjadi pesan di node pengirim dan di-decode pesan tersebut menjadi bit-bit di node penerima.

Gambar 1. Signals travel between signalling components; bits flow between adaptors.

NRZ

Dalam encoding, hal yang pasti dilakukan yaitu memetakan data bernilai 1 menjadi high signal dan data bernilai 0 menjadi low signal. Hal ini tepat dengan pemetaan yang digunakan skema encoding bernama crytically enought, non-return to zero (NRZ).

Gambar 2. NRZ encoding of a bit stream.

Pada Gambar 2 secara skematis menggambarkan pesan NRZ ter-encode yang sesuai dengan transmisi dari urutan tertentu pada bit-bit.

Masalah yang ada pada NRZ yaitu :

-       Urutan beberapa 1s secara berturut-turut berarti pesannya tetap tinggi pada link untuk jangka waktu tertentu, begitu jika untuk beberapa 0s berarti sinyal tetap low untuk waktu yang lama. Hal tersebut memicu kondisi baseline wander.

-       Transisi yang sering terjadi dari tinggi ke rendah dan sebaliknya sangat dibutuhkan untuk memungkinkan clock recovery. Pemicu kesalahan yaitu ketika receiver clock sedikit lebih cepat atau lambat dari sencer clock, maka akan menyebabkan ketidak cocokan proses decode pesan tersebut.

NIRZ

Salah satu pendekatan yang menunjuk masalah ini yaitu disebut non-return to zero inverted (NRZI), menyuruh pengirim membuat transisi dari arus sinyal untuk encode 1 dan tetap pada arus sinyal untuk encode 0. Hal ini menyelesaikan masalah 1s berturut-turut, akan tetapi tidak melakukan apa-apa terhadap 0s berturut-turut.

Manchester

Alternatif lain yaitu Manchester encoding, melakukan tugas yang lebih jelas dari menggabungkan clock dengan signal dengan cara mentransmisikan XOR dari NRZ-encoded data dan clock-nya. Kerjanya yaitu dengan cara membayangkan sebuah local clock sebagai internal signal yang berganti dari low ke high; sebuah pasang low/high dianggap sebagai satu siklus clock. Ada juga beberapa variansi yang dimili Manchester Encoding, yang disebut Differential Manchester, yang mana 1 di-encode dengan setengah dari signal awal setara dengan setengah dari signal akhir dari bit signal sebelumnya dan 0 di-encode dengan setengah signal awal berlawanan dengan setengah signal akhir dari bit-bit signal sebelumnya.

Gambar 3. Different encoding strategies.

Masalah dari Manchester encoding :

-       Menggandakan rata-rata transisi signal yang mana dibuat pada link, yang artinya penerima hanya memiliki setengah waktunya untuk mendapatkan tiap-tiap pulse dari signal tersebut.

4B/5B

Encoding terakhir yaitu 4B/5B. mencoba untuk mengatasi ketidak efisiensi dari Manchester encoding tanpa mengalami masalah dari memiliki durasi yang berkelanjutan dari high/low signal.

Ide dari 4B/5B yaitu dengan menambahkan extra bit kedalam stream sehingga untuk mencegah urutan yang panjang dari 0s atau 1s. Spesifiknya, tiap 4 bit dari data sebenarnya akan di-encode dalam 5 bit code lalu ditransmisikan ke receiver, oleh sebab itu dinamakan 4B/5B. 4B/5B encoding juga menghasilkan 80% efisiensi.