Media Transmisi
Media transmisi adalah media yang dapat mentransmisikan data. Data-data pada jaringan dapat ditransmisikan melalui 3 media:
a. Copper media (media tembaga)
b. Optical Media (media optik)
c. Wireless Media (media tanpa kabel)
Secara garis besar media transmisi terdiri dari:
Media Guided
1. Twisted Pair
2. Coaxial cable
3. Serat Optik
Media Unguided
1. Gelombang mikro terrestrial
2. Gelombang mikro Satelit
3. Radio broadcast
4. Infra merah
Gelombang pada media guided dipandu sepanjang media yang secara fisik tampak kasat mata. Sedangkan, media unguided merupakanmedia untuk mentransmisikan gelombang elektromanetik, tetapi tidak memandunya. Contoh atmosfer dan ruang angkasa
Karakteristik dan mutu suatu transmisi data ditentukan oleh karakteristik media dan karakteristik sinyal. Untuk unguided, lebih ditentukan oleh kualitas sinyal yang dihasilkan melalui antena transmisi dibandinkan oleh medianya sendiri. Umumnya sinyal-sinyal pada frekuensi rendah menyebar, pada frekuensi tinggi, dapat fokus langsung (directional beam)
Media Transmisi
Media/saluran transmisi terletak di bawah physical layer. Merupakan jalur transmisi sinyal yang terbentuk di physical layer.
1.1. Guided Media
Guided media menyediakan jalur transmisi sinyal yang terbatas secara fisik, meliputi twisted-pair cable, coaxial cable (kabel koaksial) dan fiber-optic cable (kabel serat optik). Sinyal yang melewati media-media tersebut diarahkan dan dibatasi oleh batas fisik media. Twisted-pair dan coaxial cable menggunakan konduktor logam yang menerima dan mentransmisikan sinyal dalam bentuk aliran listrik. Optical fiber/serat optik menerima dan mentransmisikan sinyal data dalam bentuk cahaya.
1. Twisted-pair Cable
Kabel ini merupakan media guide yang paling simple dan umum digunakan. Twisted-pair terdiri dari dua kabel tembaga terisolasi yang saling dijalinkan untuk mengurangi akibat interferensi elektrical dari piranti elektronik dan kabel terdekat.
• Unshielded Twisted-Pair (UTP) Cable
UTP adalah media yang sangat umum digunakan, terutama pada sistem komunikasi telepon walaupun sebenarnya media ini dapat digunakan baik untuk transmisi data maupun suara. Suatu twisted-pair terdiri dari dua konduktor (biasanya tembaga) yang satu sama lain memiliki isolasi plastik dengan warna yang berbeda untuk identifikasi.
Kelebihan UTP adalah efisiensi biaya dan kemudahan penggunaan.
• Shielded Twisted-Pair (STP) Cable
STP memiliki lapisan metal yang membungkus tiap pasang dari konduktor yang terbungkus isolasi. Lapisan metal tersebut melindungi dari penetrasi noise elektromagnetik dan mengeliminasi crosstalk.STP memiliki kualitas dan konektor yang sama seperti UTP, tapi pelindungnya harus terkoneksi ke ground. Kelebihan STP adalah lebih tahan terhadap noise.
Deskripsi Fisik Twisted Pair
Terdiri dari 2 kawat yang disekat yg disusun spiral beraturan
Sepasang kawat bertindak sebaai satu jalur komunikasi tunggal.
Dibundel dlm sebuah sarung pelindung yg keras
Kabel yang berpasangan memiliki ketebalan sekitar 0,4- 0,9 mm
Aplikasi
• Jaringan telepon
• Pensinyalan digital
• LAN, rate data sekitar 10 Mbps
Karakteristik Transmisi
• Untuk transmisi analog dan digital
• Untuk transmisi analog diperlukan amplifier kira-kira 5-6 km
• Untuk digital diperlukan repeater sekitar 2-3 km
• Terbatas dalam hal jarak, bandwith dan rate data
• Rentan terhadap interferensi dan derau
2. Coaxial Cable (Kabel Koaksial, dikenal juga sebagai ’coax’)
Coaxial cable membawa sinyal data dengan range frekuensi yang lebih tinggi daripada twisted-pair cable. Coax memiliki satu konduktor metal (biasanya tembaga) yang terbungkus dalam selubung isolator, yang terbungkus lagi dalam lapisan luar dari metal. Lapisan metal ini berfungsi sebagai pelindung dari noise dan konduktor kedua yang melengkapi rangkaian. Konduktor ini juga terbungkus dalam pelindung isolater, dan seluruh kabel dilindungi oleh pembungkus plastik. Ditanam di dalam tanah atau di dasar laut untuk
perhubungan antara benua. Contoh kegunaannya seperti talian telefon dan talian kabel TV.
Deskripsi Fisik Coaxial Cable
• Terdiri dari 2 konduktor slindris yang mengelilingi suatu kawat konduktor dalam tunggal.
• Konduktor bagian dalam dibungkus baik dengan konduktor bagian jaring maupun penyekat dalam.
• Konduktor bagian luar dilindungi oleh suatu selubung pelindung.
• Diameter mulai 1-2,5 cm, konstruksi melingkar sehingga tahan terhadap interferensi dan crosstalk.
• Dapat digunakan untuk jarak lebih jauh dan mendukung beberapa stasiun dalam sebuah jalur dipakai banyak user.
Aplikasi
• Distribusi Siaran Televisi
• Transmisi telepon jarak jauh
• Penghubung sistem komputer jangkauan pendek
• Local Area Nietwork
Karakteristik Transmisi
• Untuk mentransmisikan sinyal analog maupun digital
• Frekuensi lebih baik dibandingkan Twisted pair
• Tahan terhadap interferensi dan crosstalk, karena dilindung dan konstruksi melingkar
• Gangguan berupa atenuasi, derau suhu, derau intermodulasi
• Untuk transmisi sinyal analog jarak-jauh perlu amplifier setiap bbrp kilometer, dan lebih dekat lagi jika menggunakan frekuensi yang lebih tinggi.
3. OPTICAL FIBER (SERAT OPTIK)
Optical fiber terbuat dari kaca atau plastik dan mentransmisikan sinyal dalam bentuk cahaya. Suatu fiber terbuat dari dua plastik atau gelas dengan ukuran silinder yang berbeda. Silinder luar disebut cladding (dengan density yang lebih rendah) dan silinder di bagian dalam disebut core.
Untuk memahami pengiriman data yang dilakukan optical fiber kita perlu memahami pembiasan (refraksi) dan pemantulan (refleksi) cahaya.
Saat suatu cahaya mencapai interface antara dua media dengan density yang berbeda, sinar tersebut dapat dipantulkan ataupun dibiaskan. Jika sudut datang (sudut datangnya cahaya terhadap garis yang tegak lurus permukaan) lebih kecil dari sudut kritis (critical angle, sudut ini didapat dari perbandingan density dua media tersebut) maka cahaya akan dibiaskan. Jika sudut datang lebih besar dari sudut kritis maka cahaya akan dipantulkan.
• Keuntungan Penggunaan Fiber Optik
1. Ketahanan terhadap noise
2. Lebih sedikit penguatan sinyal
3. Bandwidth yang lebih besar
• Kekurangan Penggunaan Fiber Optik
1. Biaya lebih tinggi
2. Instalasi lebih rumit
3. Rapuh. Secara fisik serat kaca lebih mudah rusak daripada kabel tembaga
Deskripsi Fisik
• Sangat tipis, tapi kemampuan memandu sangat tinggi
• Terbuat dari beberapa jenis kaca dan plastik
• Jenis serat kaca: ultrapure fused silica, higer-loss multicomponent.
• Memiliki bentuk silindris terdiri dari 3 bagian, yaitu: inti, cladding (pelapis:kaca/plastik yang berbeda dg inti) dan selubung
• Diameter inti sekitar 8- 100 mikro meter
• Lapisan terluar disebut jaket untuk melindungi terhadap kelembaban, goresan, jepitan dan bahaya lainnya
Keunggulan
• Kapasitas lebih besar
• Ukuran lebih kecil dan bobot ringan
• Atenuasi rendah
• Isolasi elektromagnetik, tidak mudah diserang interferensi, derau, crosstalk.
• Jarak repeater lebih besar
Aplikasi
• Long-Haul Trunk: 1500 km dengan kapasitas 20- 60 ribu canel suara.
• Metropolitan Trunk, 12 km dengan kapasitas 10 ribu chanel suara dalam satu kelompok trunk
• Subscribe loop, langsung dari sentral ke pelangan
• LAN
Karakteristik Transmisi
• Cahaya dari suatu sumber memasuki inti plastik atau kaca yang berbentuk melingkar.
• Sinar pada sudut tumpul dipantulkan dan disebarkan sepanjang serat. Sinar-sinar lain diserap oleh bahan-bahan yang mengeliling bentuk penyebaran ini disebut (step-index multimode)
• Terdapat dua sumber cahaya: LED (Light Emiting Dioda) dan ILD (Injection Laser Dioda)
1.2. UNGUIDED MEDIA
Unguided media atau komunikasi tanpa kabel (wireless) mentransmisikan gelombang elektromagnetik tanpa menggunakan konduktor secara fisik. Sinyal dikirimkan secara broadcast melalui udara (atau air, dalam beberapa kasus).
1. Gelombang Mikro Terrestrial
Deskripsi Fisik
• 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.
Aplikasi
Kegunaan sistem gelombang mikro yang utama adalah dalam jasa telekomunikasi long-haul, sebagai alternative untuk coaxial cable atau serat optic. Fasilitas gelombang mikro memerlukan sedikit amplifier atau repeater daripada coaxial cable pada jarak yang sama, namun masih memerlukan transmisi garis pandang. Gelombang mikro umumnya dipergunakan baik untuk transmisi televisi maupun untuk transmisi suara.
Pengguna gelombang mikro lainnya adalah untuk jalur titik-titik pendek antara gedung. Ini dapat digunakan untuk jaringan TV tertutup atau sebagai jalur data diantara Local Area Network. Gelombang mikro short-haul juga dapat digunakan untuk aplikasi-aplikasi khusus. Untuk keperluan bisnis dibuat jalur gelombang mikro untuk fasilitas telekomunikasi jarak jauh untuk kota yang sama, melalui perusahaan telepon local.
Krakteristik-karakteristik transmisi
Transmisi gelombang mikro meliputi bagian yang mendasar dari spectrum elektromagnetik. Frekuensi yang umum di gunakan untuk transmisi ini adalah rentang frekuensi sebesar 2 sampai 40 GHz. Semakin tinggi frekuensi yang digunakan semakin tinggi potensial bandwidth dan berarti pula semakin tinggi rate data-nya. Sama halnya dengan beberapa sistem transmisi, sumber utama kerugian adalah atenuansi. Sehingga repeater dan amplifier ditempatkan terpisah jauh dari sistem gelombang mikro biasanya 10 sampai 100 km. Atenuansi meningkat saat turun hujan khusunya tercatat diatas 10 GHz. Sumber gangguan-gangguan yang lain adalah interferensi. Dengan semakin berkembangnya popularitas gelombang mikro, daerah transmisi saling tumpang tindih dan interferensi merupakan suatu ancaman. Karena itu penetapan band frekuensi diatur dengan ketat.
2. Gelombang Mikro Satelit
Satu antena mikrogelombang dilancarkan dalam orbit geopegun (35,800 Km) dari bumi. Orbit ini bergerak sama dengan kelajuan bumi.Satu alat (transponder) yang menerima gelombang yang lemah dari bumi, membesarkan isyarat tersebut dan menghantar semula ke bumi.Di bumi terdapat satu stesyen yang mempunyai piring khas untuk menghantar atau menerima isyarat dari salelit.
Komunikasi satelit mirip dengan line-of-sight microwave, hanya saja salah satu stasiunnya, yaitu satelit, mengorbit di atas bumi. Satelit berfungsi seperti antena dan repeater yang sangat tinggi.
Deskripsi fisik
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.
Ada dua konfigurasi umum untuk komunikasi satelit yang popular yaitu:
• Satelit digunakan untuk menyediakan jalur titik-ke titik diantara dua antena dari dua stasiun bumi
• Satelit menyediakan komunikasi antara satu transmitter dari stasiun bumi dan sejumlah receiver stasiun bumi.
Agar komunikasi satelit bisa berfungsi efektif, biasanya diperlukan orbit stasioner dengan memperhatikan posisinya diatas bumi. Sebaliknya, stasiun bumi tidak harus saling berada digaris pandang sepanjang waktu. Untuk mrnjadi stasioner, satelit harus memiliki periode rotasi yang sama dengan periode rotasi bumi. Kesesuaian ini terjadi pada ketinggian 35.784 km. Dua satelit yang menggunakan band frekuensi yang sama, bila keduanya cukup dekat, akan saling mengganggu. Untuk menghindari hal ini, standar-standar terbaru memerlukan 4 derajat ruang.
Aplikasi
• Distribusi siaran televisi
• Transmisi telepon jarak jauh
• Jaringan bisnis swasta
Karakteristik komunikasi satelit
• Akibat jarak yang panjang terdapat penundaan penyebaran (propagation delay) kira-kira seperempat detik dari transmisi dari suatu stasiun bumi untuk di tangkap oleh stasiun bumi lain.
• Gelombang mikro merupakan sebuah fasilitas penyiaran, dan ini sudah menjadi sifatnya. Bebarapa stasiun dapat mentransmisikan ke satelit, dan transmisi dari satelit dapat diterima oleh beberapa stasiun.
Karakteristik-karakteristik Transmisi
Jangkauan transmisi optimum untuk transmisi satelit adalah berkisar pada 1 sampai 10 GHz. Dibawah 1 GHz, terdapat derau yang berpengaruh dari alam, meliputi derau dari galaksi, matahari, dan atmosfer, serta interferensi buatan manusia, dari berbagai perangkat elektronik. Diatas 10 GHz, sinyal-sinyal akan mengalami atenuansi yang parah akibat penyerapan dan pengendapan di atmosfer.
Saat ini sebagian besar satelit menyediakan layanan titik ke titik dengan menggunakan bandwidth frekuensi berkisar antara 5,925 sampai 6,425 GHz untuk transmisi dari bumi ke satelit (uplink) dan bandwidth frekuensi 4,7 sampai 4,2 GHz untuk transmisi dari satelit ke bumi (downlink). Kombinasi ini di tunjukkan sebagai band 4/6 GHz. Patut dicatat bahwa frekuensi uplink dan downlink berbeda. Sebuah satelit tidak dapat menerima dan mentransmisi dengan frekuensi yang sama pada kondisi operasi terus-menerus tanpa interferensi. Jadi, sinyal-sinyal yang diterima dari suatu stasiun bumi pada satu frekuensi harus ditransmisikan kembali dengan frekuensi yang lain.
Band 4/6 GHz berada dalam zona optimum 1 sampai 10GHz, namun menjadi penuh. Frekuensi-frekuensi lain pada rentang tersebut tidak tersedia karena interferensi juga beroperasi pada frekuensi-frekuensi itu, biasanya gelombang mikro terrestrial. Karenanya, band 12/14 lebih dikembangkan lagi (uplink:14 sampai 14,5 GHz ; downlink: 11,7 sampai a4,2 GHz). Pada band frekuensi ini, masalah-masalah mulai datang. Untuk itu, digunakan stasiun bumi penerima yang lebih kecil sekaligus lebih murah. Ini untuk mengantisipasi band ini juga menjadi penuh, dan penggunanya dirancang untuk band 19/29 GHz. (uplink 27,5 sampai 31.0 GHz; downlink: 17,7 sampai 21,2 GHz). Band ini mengalami masalah-masalah atenuansi yang lebih besar namun akan memungkinkan band yang lebih lebar (2500 MHz sampai 500 MHz).
3. Radio Broadcast
Deskripsi fisik
Perbedaan-perbedaan utama diantara siaran radio dan gelombang mikro yaitu, dimana siaran radio bersifat segala arah (broadcast) sedangkan gelombang mikro searah (point-to-point). Karena itu, siaran radio tidak memerlukan antena parabola, dan antena tidak perlu mengarah ke arah persis sumber siaran
Aplikasi
Radio merupakan istilah yang biasa digunakan untuk menangkap frekuensi dalam rentang antara 3 kHz sampai 300 GHz. Kita menggunakan istilah yang tidak formal siaran radio untuk band VHF dan sebagian dari band UHF: 30 MHz sampai 1 GHz. Rentang ini juga digunakan untuk sejumlah aplikasi jaringan data.
Karakteristik-karakteristik Transmisi
Rentang 30 MHz sampai 1 GHz merupakan rentang yang efektif untuk komunikasi broadcast. Tidak seperti kasus untuk gelombang elektromagnetik berfrekuensi rendah, ionosfer cukup trasparan untuk gelombang radio diatas 30 MHz. jadi transmisi terbatas pada garis pandang, dan jarak transmitter tidak akan mengganggu satu sama lain dalam arti tidak ada pemantulan dari atmosfer. Tidak seperti frekuensi yang lebih tinggi dari zona gelombang mikro, gelombang siaran radio sedikit sensitive terhadap atenuansi saat hujan turun. Karena gelombangnya yang panjang maka, gelombang radio relative lebih sedikit mengalami atenuansi.
Sumber gangguan utama untuk siaran radio adalah interferensi multi-jalur. Pantulan dari bumi, air, dan alam atau obyek-obyek buatan manusia dapat menyebabkan terjadinya multi-jalur antar antena. Efek ini nampak jelas saat penerima TV menampilkan gambar ganda saat pesawat terbang melintas.
4. 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. Selanjutnya, tidak ada hal-hal yang berkaitan dengan pengalokasian frekuensi dengan infra merah, karena tidak diperlukan lisensi untuk itu. Pada handphone dan PC, media infra merah ini digunakan untuk mentransfer data tetapi dengan suatu standar atau protocol tersendiri yaitu protocol IrDA. Cahaya infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spektruk elektromagnetik dengan panjang gelombang diatas panjang gelombang cahaya merah.
Aplikasi nyata media transmisi wireless yang sering kita jumpai
Radio Frequency Allocation
Dikenal juga sebagai radio komunikasi. Dibagi dalam beberapa range frekuensi yang diatur pemerintah.
VLF (Very Low Frequency) dan LF (Low Frequency)
Sinyal-sinya ini dipropagasikan sangat dekat dengan permukan bumi, tidak dapat melewati objek yang padat dan digunakan dalam navigasi radio jarak jauh.
MF (Medium Frequency) dan HF (High Frequency)
Sinyal-sinyal ini dikirimkan lewat udara dan memantul kembali ke bumi. Digunakan untuk komunikasi jarak jauh.
VHF (Very High Frequency) dan UHF (Ultra High Frequency)
Sinyal-sinyal ini biasanya dikirimkan secara line of sight. Digunakan pada terrestrial, satellite dan komunikasi dengan radar.
EHF (Extremely High Frequency) dan SHF (Super High Frequency)
Digunakan untuk berkomunikasi dengan objek di luar atmosfir bumi.
Terrestrial Microwave
Microwave tidak dapat mengikuti bentuk bumi sehingga memerlukan transmisi line-of-sight. Yaitu transmisi mengikuti garis lurus. Jarak yang bisa dilingkupi oleh sinyal tersebut tergantung dari besar dan tinggi antena.
Sinyal microwave berpropagasi satu arah pada satu waktu, sehingga dua frekuensi diperlukan untuk komunikasi dua arah.
Media transmisi adalah media yang dapat mentransmisikan data. Data-data pada jaringan dapat ditransmisikan melalui 3 media:
a. Copper media (media tembaga)
b. Optical Media (media optik)
c. Wireless Media (media tanpa kabel)
Secara garis besar media transmisi terdiri dari:
Media Guided
1. Twisted Pair
2. Coaxial cable
3. Serat Optik
Media Unguided
1. Gelombang mikro terrestrial
2. Gelombang mikro Satelit
3. Radio broadcast
4. Infra merah
Gelombang pada media guided dipandu sepanjang media yang secara fisik tampak kasat mata. Sedangkan, media unguided merupakanmedia untuk mentransmisikan gelombang elektromanetik, tetapi tidak memandunya. Contoh atmosfer dan ruang angkasa
Karakteristik dan mutu suatu transmisi data ditentukan oleh karakteristik media dan karakteristik sinyal. Untuk unguided, lebih ditentukan oleh kualitas sinyal yang dihasilkan melalui antena transmisi dibandinkan oleh medianya sendiri. Umumnya sinyal-sinyal pada frekuensi rendah menyebar, pada frekuensi tinggi, dapat fokus langsung (directional beam)
Media Transmisi
Media/saluran transmisi terletak di bawah physical layer. Merupakan jalur transmisi sinyal yang terbentuk di physical layer.
1.1. Guided Media
Guided media menyediakan jalur transmisi sinyal yang terbatas secara fisik, meliputi twisted-pair cable, coaxial cable (kabel koaksial) dan fiber-optic cable (kabel serat optik). Sinyal yang melewati media-media tersebut diarahkan dan dibatasi oleh batas fisik media. Twisted-pair dan coaxial cable menggunakan konduktor logam yang menerima dan mentransmisikan sinyal dalam bentuk aliran listrik. Optical fiber/serat optik menerima dan mentransmisikan sinyal data dalam bentuk cahaya.
1. Twisted-pair Cable
Kabel ini merupakan media guide yang paling simple dan umum digunakan. Twisted-pair terdiri dari dua kabel tembaga terisolasi yang saling dijalinkan untuk mengurangi akibat interferensi elektrical dari piranti elektronik dan kabel terdekat.
• Unshielded Twisted-Pair (UTP) Cable
UTP adalah media yang sangat umum digunakan, terutama pada sistem komunikasi telepon walaupun sebenarnya media ini dapat digunakan baik untuk transmisi data maupun suara. Suatu twisted-pair terdiri dari dua konduktor (biasanya tembaga) yang satu sama lain memiliki isolasi plastik dengan warna yang berbeda untuk identifikasi.
Kelebihan UTP adalah efisiensi biaya dan kemudahan penggunaan.
• Shielded Twisted-Pair (STP) Cable
STP memiliki lapisan metal yang membungkus tiap pasang dari konduktor yang terbungkus isolasi. Lapisan metal tersebut melindungi dari penetrasi noise elektromagnetik dan mengeliminasi crosstalk.STP memiliki kualitas dan konektor yang sama seperti UTP, tapi pelindungnya harus terkoneksi ke ground. Kelebihan STP adalah lebih tahan terhadap noise.
Deskripsi Fisik Twisted Pair
Terdiri dari 2 kawat yang disekat yg disusun spiral beraturan
Sepasang kawat bertindak sebaai satu jalur komunikasi tunggal.
Dibundel dlm sebuah sarung pelindung yg keras
Kabel yang berpasangan memiliki ketebalan sekitar 0,4- 0,9 mm
Aplikasi
• Jaringan telepon
• Pensinyalan digital
• LAN, rate data sekitar 10 Mbps
Karakteristik Transmisi
• Untuk transmisi analog dan digital
• Untuk transmisi analog diperlukan amplifier kira-kira 5-6 km
• Untuk digital diperlukan repeater sekitar 2-3 km
• Terbatas dalam hal jarak, bandwith dan rate data
• Rentan terhadap interferensi dan derau
2. Coaxial Cable (Kabel Koaksial, dikenal juga sebagai ’coax’)
Coaxial cable membawa sinyal data dengan range frekuensi yang lebih tinggi daripada twisted-pair cable. Coax memiliki satu konduktor metal (biasanya tembaga) yang terbungkus dalam selubung isolator, yang terbungkus lagi dalam lapisan luar dari metal. Lapisan metal ini berfungsi sebagai pelindung dari noise dan konduktor kedua yang melengkapi rangkaian. Konduktor ini juga terbungkus dalam pelindung isolater, dan seluruh kabel dilindungi oleh pembungkus plastik. Ditanam di dalam tanah atau di dasar laut untuk
perhubungan antara benua. Contoh kegunaannya seperti talian telefon dan talian kabel TV.
Deskripsi Fisik Coaxial Cable
• Terdiri dari 2 konduktor slindris yang mengelilingi suatu kawat konduktor dalam tunggal.
• Konduktor bagian dalam dibungkus baik dengan konduktor bagian jaring maupun penyekat dalam.
• Konduktor bagian luar dilindungi oleh suatu selubung pelindung.
• Diameter mulai 1-2,5 cm, konstruksi melingkar sehingga tahan terhadap interferensi dan crosstalk.
• Dapat digunakan untuk jarak lebih jauh dan mendukung beberapa stasiun dalam sebuah jalur dipakai banyak user.
Aplikasi
• Distribusi Siaran Televisi
• Transmisi telepon jarak jauh
• Penghubung sistem komputer jangkauan pendek
• Local Area Nietwork
Karakteristik Transmisi
• Untuk mentransmisikan sinyal analog maupun digital
• Frekuensi lebih baik dibandingkan Twisted pair
• Tahan terhadap interferensi dan crosstalk, karena dilindung dan konstruksi melingkar
• Gangguan berupa atenuasi, derau suhu, derau intermodulasi
• Untuk transmisi sinyal analog jarak-jauh perlu amplifier setiap bbrp kilometer, dan lebih dekat lagi jika menggunakan frekuensi yang lebih tinggi.
3. OPTICAL FIBER (SERAT OPTIK)
Optical fiber terbuat dari kaca atau plastik dan mentransmisikan sinyal dalam bentuk cahaya. Suatu fiber terbuat dari dua plastik atau gelas dengan ukuran silinder yang berbeda. Silinder luar disebut cladding (dengan density yang lebih rendah) dan silinder di bagian dalam disebut core.
Untuk memahami pengiriman data yang dilakukan optical fiber kita perlu memahami pembiasan (refraksi) dan pemantulan (refleksi) cahaya.
Saat suatu cahaya mencapai interface antara dua media dengan density yang berbeda, sinar tersebut dapat dipantulkan ataupun dibiaskan. Jika sudut datang (sudut datangnya cahaya terhadap garis yang tegak lurus permukaan) lebih kecil dari sudut kritis (critical angle, sudut ini didapat dari perbandingan density dua media tersebut) maka cahaya akan dibiaskan. Jika sudut datang lebih besar dari sudut kritis maka cahaya akan dipantulkan.
• Keuntungan Penggunaan Fiber Optik
1. Ketahanan terhadap noise
2. Lebih sedikit penguatan sinyal
3. Bandwidth yang lebih besar
• Kekurangan Penggunaan Fiber Optik
1. Biaya lebih tinggi
2. Instalasi lebih rumit
3. Rapuh. Secara fisik serat kaca lebih mudah rusak daripada kabel tembaga
Deskripsi Fisik
• Sangat tipis, tapi kemampuan memandu sangat tinggi
• Terbuat dari beberapa jenis kaca dan plastik
• Jenis serat kaca: ultrapure fused silica, higer-loss multicomponent.
• Memiliki bentuk silindris terdiri dari 3 bagian, yaitu: inti, cladding (pelapis:kaca/plastik yang berbeda dg inti) dan selubung
• Diameter inti sekitar 8- 100 mikro meter
• Lapisan terluar disebut jaket untuk melindungi terhadap kelembaban, goresan, jepitan dan bahaya lainnya
Keunggulan
• Kapasitas lebih besar
• Ukuran lebih kecil dan bobot ringan
• Atenuasi rendah
• Isolasi elektromagnetik, tidak mudah diserang interferensi, derau, crosstalk.
• Jarak repeater lebih besar
Aplikasi
• Long-Haul Trunk: 1500 km dengan kapasitas 20- 60 ribu canel suara.
• Metropolitan Trunk, 12 km dengan kapasitas 10 ribu chanel suara dalam satu kelompok trunk
• Subscribe loop, langsung dari sentral ke pelangan
• LAN
Karakteristik Transmisi
• Cahaya dari suatu sumber memasuki inti plastik atau kaca yang berbentuk melingkar.
• Sinar pada sudut tumpul dipantulkan dan disebarkan sepanjang serat. Sinar-sinar lain diserap oleh bahan-bahan yang mengeliling bentuk penyebaran ini disebut (step-index multimode)
• Terdapat dua sumber cahaya: LED (Light Emiting Dioda) dan ILD (Injection Laser Dioda)
1.2. UNGUIDED MEDIA
Unguided media atau komunikasi tanpa kabel (wireless) mentransmisikan gelombang elektromagnetik tanpa menggunakan konduktor secara fisik. Sinyal dikirimkan secara broadcast melalui udara (atau air, dalam beberapa kasus).
1. Gelombang Mikro Terrestrial
Deskripsi Fisik
• 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.
Aplikasi
Kegunaan sistem gelombang mikro yang utama adalah dalam jasa telekomunikasi long-haul, sebagai alternative untuk coaxial cable atau serat optic. Fasilitas gelombang mikro memerlukan sedikit amplifier atau repeater daripada coaxial cable pada jarak yang sama, namun masih memerlukan transmisi garis pandang. Gelombang mikro umumnya dipergunakan baik untuk transmisi televisi maupun untuk transmisi suara.
Pengguna gelombang mikro lainnya adalah untuk jalur titik-titik pendek antara gedung. Ini dapat digunakan untuk jaringan TV tertutup atau sebagai jalur data diantara Local Area Network. Gelombang mikro short-haul juga dapat digunakan untuk aplikasi-aplikasi khusus. Untuk keperluan bisnis dibuat jalur gelombang mikro untuk fasilitas telekomunikasi jarak jauh untuk kota yang sama, melalui perusahaan telepon local.
Krakteristik-karakteristik transmisi
Transmisi gelombang mikro meliputi bagian yang mendasar dari spectrum elektromagnetik. Frekuensi yang umum di gunakan untuk transmisi ini adalah rentang frekuensi sebesar 2 sampai 40 GHz. Semakin tinggi frekuensi yang digunakan semakin tinggi potensial bandwidth dan berarti pula semakin tinggi rate data-nya. Sama halnya dengan beberapa sistem transmisi, sumber utama kerugian adalah atenuansi. Sehingga repeater dan amplifier ditempatkan terpisah jauh dari sistem gelombang mikro biasanya 10 sampai 100 km. Atenuansi meningkat saat turun hujan khusunya tercatat diatas 10 GHz. Sumber gangguan-gangguan yang lain adalah interferensi. Dengan semakin berkembangnya popularitas gelombang mikro, daerah transmisi saling tumpang tindih dan interferensi merupakan suatu ancaman. Karena itu penetapan band frekuensi diatur dengan ketat.
2. Gelombang Mikro Satelit
Satu antena mikrogelombang dilancarkan dalam orbit geopegun (35,800 Km) dari bumi. Orbit ini bergerak sama dengan kelajuan bumi.Satu alat (transponder) yang menerima gelombang yang lemah dari bumi, membesarkan isyarat tersebut dan menghantar semula ke bumi.Di bumi terdapat satu stesyen yang mempunyai piring khas untuk menghantar atau menerima isyarat dari salelit.
Komunikasi satelit mirip dengan line-of-sight microwave, hanya saja salah satu stasiunnya, yaitu satelit, mengorbit di atas bumi. Satelit berfungsi seperti antena dan repeater yang sangat tinggi.
Deskripsi fisik
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.
Ada dua konfigurasi umum untuk komunikasi satelit yang popular yaitu:
• Satelit digunakan untuk menyediakan jalur titik-ke titik diantara dua antena dari dua stasiun bumi
• Satelit menyediakan komunikasi antara satu transmitter dari stasiun bumi dan sejumlah receiver stasiun bumi.
Agar komunikasi satelit bisa berfungsi efektif, biasanya diperlukan orbit stasioner dengan memperhatikan posisinya diatas bumi. Sebaliknya, stasiun bumi tidak harus saling berada digaris pandang sepanjang waktu. Untuk mrnjadi stasioner, satelit harus memiliki periode rotasi yang sama dengan periode rotasi bumi. Kesesuaian ini terjadi pada ketinggian 35.784 km. Dua satelit yang menggunakan band frekuensi yang sama, bila keduanya cukup dekat, akan saling mengganggu. Untuk menghindari hal ini, standar-standar terbaru memerlukan 4 derajat ruang.
Aplikasi
• Distribusi siaran televisi
• Transmisi telepon jarak jauh
• Jaringan bisnis swasta
Karakteristik komunikasi satelit
• Akibat jarak yang panjang terdapat penundaan penyebaran (propagation delay) kira-kira seperempat detik dari transmisi dari suatu stasiun bumi untuk di tangkap oleh stasiun bumi lain.
• Gelombang mikro merupakan sebuah fasilitas penyiaran, dan ini sudah menjadi sifatnya. Bebarapa stasiun dapat mentransmisikan ke satelit, dan transmisi dari satelit dapat diterima oleh beberapa stasiun.
Karakteristik-karakteristik Transmisi
Jangkauan transmisi optimum untuk transmisi satelit adalah berkisar pada 1 sampai 10 GHz. Dibawah 1 GHz, terdapat derau yang berpengaruh dari alam, meliputi derau dari galaksi, matahari, dan atmosfer, serta interferensi buatan manusia, dari berbagai perangkat elektronik. Diatas 10 GHz, sinyal-sinyal akan mengalami atenuansi yang parah akibat penyerapan dan pengendapan di atmosfer.
Saat ini sebagian besar satelit menyediakan layanan titik ke titik dengan menggunakan bandwidth frekuensi berkisar antara 5,925 sampai 6,425 GHz untuk transmisi dari bumi ke satelit (uplink) dan bandwidth frekuensi 4,7 sampai 4,2 GHz untuk transmisi dari satelit ke bumi (downlink). Kombinasi ini di tunjukkan sebagai band 4/6 GHz. Patut dicatat bahwa frekuensi uplink dan downlink berbeda. Sebuah satelit tidak dapat menerima dan mentransmisi dengan frekuensi yang sama pada kondisi operasi terus-menerus tanpa interferensi. Jadi, sinyal-sinyal yang diterima dari suatu stasiun bumi pada satu frekuensi harus ditransmisikan kembali dengan frekuensi yang lain.
Band 4/6 GHz berada dalam zona optimum 1 sampai 10GHz, namun menjadi penuh. Frekuensi-frekuensi lain pada rentang tersebut tidak tersedia karena interferensi juga beroperasi pada frekuensi-frekuensi itu, biasanya gelombang mikro terrestrial. Karenanya, band 12/14 lebih dikembangkan lagi (uplink:14 sampai 14,5 GHz ; downlink: 11,7 sampai a4,2 GHz). Pada band frekuensi ini, masalah-masalah mulai datang. Untuk itu, digunakan stasiun bumi penerima yang lebih kecil sekaligus lebih murah. Ini untuk mengantisipasi band ini juga menjadi penuh, dan penggunanya dirancang untuk band 19/29 GHz. (uplink 27,5 sampai 31.0 GHz; downlink: 17,7 sampai 21,2 GHz). Band ini mengalami masalah-masalah atenuansi yang lebih besar namun akan memungkinkan band yang lebih lebar (2500 MHz sampai 500 MHz).
3. Radio Broadcast
Deskripsi fisik
Perbedaan-perbedaan utama diantara siaran radio dan gelombang mikro yaitu, dimana siaran radio bersifat segala arah (broadcast) sedangkan gelombang mikro searah (point-to-point). Karena itu, siaran radio tidak memerlukan antena parabola, dan antena tidak perlu mengarah ke arah persis sumber siaran
Aplikasi
Radio merupakan istilah yang biasa digunakan untuk menangkap frekuensi dalam rentang antara 3 kHz sampai 300 GHz. Kita menggunakan istilah yang tidak formal siaran radio untuk band VHF dan sebagian dari band UHF: 30 MHz sampai 1 GHz. Rentang ini juga digunakan untuk sejumlah aplikasi jaringan data.
Karakteristik-karakteristik Transmisi
Rentang 30 MHz sampai 1 GHz merupakan rentang yang efektif untuk komunikasi broadcast. Tidak seperti kasus untuk gelombang elektromagnetik berfrekuensi rendah, ionosfer cukup trasparan untuk gelombang radio diatas 30 MHz. jadi transmisi terbatas pada garis pandang, dan jarak transmitter tidak akan mengganggu satu sama lain dalam arti tidak ada pemantulan dari atmosfer. Tidak seperti frekuensi yang lebih tinggi dari zona gelombang mikro, gelombang siaran radio sedikit sensitive terhadap atenuansi saat hujan turun. Karena gelombangnya yang panjang maka, gelombang radio relative lebih sedikit mengalami atenuansi.
Sumber gangguan utama untuk siaran radio adalah interferensi multi-jalur. Pantulan dari bumi, air, dan alam atau obyek-obyek buatan manusia dapat menyebabkan terjadinya multi-jalur antar antena. Efek ini nampak jelas saat penerima TV menampilkan gambar ganda saat pesawat terbang melintas.
4. 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. Selanjutnya, tidak ada hal-hal yang berkaitan dengan pengalokasian frekuensi dengan infra merah, karena tidak diperlukan lisensi untuk itu. Pada handphone dan PC, media infra merah ini digunakan untuk mentransfer data tetapi dengan suatu standar atau protocol tersendiri yaitu protocol IrDA. Cahaya infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spektruk elektromagnetik dengan panjang gelombang diatas panjang gelombang cahaya merah.
Aplikasi nyata media transmisi wireless yang sering kita jumpai
Radio Frequency Allocation
Dikenal juga sebagai radio komunikasi. Dibagi dalam beberapa range frekuensi yang diatur pemerintah.
VLF (Very Low Frequency) dan LF (Low Frequency)
Sinyal-sinya ini dipropagasikan sangat dekat dengan permukan bumi, tidak dapat melewati objek yang padat dan digunakan dalam navigasi radio jarak jauh.
MF (Medium Frequency) dan HF (High Frequency)
Sinyal-sinyal ini dikirimkan lewat udara dan memantul kembali ke bumi. Digunakan untuk komunikasi jarak jauh.
VHF (Very High Frequency) dan UHF (Ultra High Frequency)
Sinyal-sinyal ini biasanya dikirimkan secara line of sight. Digunakan pada terrestrial, satellite dan komunikasi dengan radar.
EHF (Extremely High Frequency) dan SHF (Super High Frequency)
Digunakan untuk berkomunikasi dengan objek di luar atmosfir bumi.
Terrestrial Microwave
Microwave tidak dapat mengikuti bentuk bumi sehingga memerlukan transmisi line-of-sight. Yaitu transmisi mengikuti garis lurus. Jarak yang bisa dilingkupi oleh sinyal tersebut tergantung dari besar dan tinggi antena.
Sinyal microwave berpropagasi satu arah pada satu waktu, sehingga dua frekuensi diperlukan untuk komunikasi dua arah.
