Sinyal Analog dalam Physical Layer

Lapisan fisik (physical layer) merupakan dasar semua jaringan di dalam model referensi OSI yang mana merupakan karakteristik perangkat keras yang fungsinya untuk mentransmisikan sinyal data baik itu data analog maupun data digital. 

Selain itu physical layer juga merupakan sarana sistem untuk mengirimkan data ke perangkat lain yang terhubung di dalam suatu jaringan komputer.

Lapisan fisik (physical layer) adalah lapisan terbawah dari model referensi OSI, di mana lapisan ini berfungsi untuk menentukan karakteristik dari kabel yang digunakan untuk menghubungkan komputer dalam jaringan. 

Pada sisi transmitter, lapisan fisik menerapkan fungsi elektris, mekanis dan prosedur untuk membangun, memelihara dan melepaskan sirkuit komunikasi guna mentranmisikan informasi dalam bentuk digit biner ke sisi receiver. 

Sedangkan lapisan fisik pada sisi receiver akan menerima data dan mentransmisikan ke lapisan atasnya.

Pada proses komunikasi, data yang hendak ditransmisikan akan dikodekan terlebih dahulu dalam bentuk sinyal analog dan sinyal digital.

1. Sinyal Analog

Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang sambung-menyambung atau kontinu, tidak ada perubahan tiba-tiba dan mempunyai besaran, yaitu amplituda dan frekuensi.

Perhatikan gambar 1. Dengan menggunakan sinyal analog, maka jangkauan tranmisi data dapat mencapai jarak yang jauh, tetapi sinyal ini terpengaruh oleh noise. Gelombang pada sinyal analog umumnya berbentuk sinusoidal yang memiliki tiga variabel dasar, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.

Gambar 1 Sinyal Analog

 1.1 Amplitudo

Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog. Gambar .2 berikut ini menunjukan lebih jelas apa yang dimaksud dengan amplitudo

1.2 Frekuensi

Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam waktu satu detik. Tampilannya dapat dilihat dari Gambar .3

1.3 Phase

Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu. Phase pada sudut 0o,90o,180o,270o dan 360o diperlihatkan oleh Gambar 4

Dengan menggunakan tiga veriabel tersebut, maka akan diperoleh tiga jenis modulasi, yaitu:

 Amplitudo Modulation (AM)

Modulasi ini menggunakan amplitudo sinyal analog untuk membedakan dua keadaan sinyal digital. Pada AM, frekuensi dan phase sinyal tetap, sedangkan yang berubah-ubah adalah amplitudonya (Gambar.5)

Dengan cara ini, maka keadaan 1 (high) sinyal digital diwakili dengan tegangan yang dimiliki keadaan 0 (low) sinyal digital. Penerima cukup membedakan mana sinyal yagn lebih besar amplitudonya dan mana yang lebih kecil, tanpa perlu memperhatikan bentuk sinyal tersebut untuk mendapatkan hasilnya.

Kalau penerima harus menerima sinyal analog murni, perbedaan bentuk yang sedikit saja sudah menunjukan perbedaan hasil.

Cara ini adalah cara yang paling mudah dalam melakukan modulasi, tetapi juga paling mudah mendapatkan pengaruh/gangguan dari kondisi media transmisinya.

 Frequency Modulation (FM)

Modulasi ini mempergunakan frekuensi sinyal analog untuk membedakan dua keadaan sinyal digital. Pada FM, amplitudo dan phase tetap, tetapi frekuensinya berubah-ubah (Gambar .6).

Jadi keadaan sinyal digital dibedakan atas dasar besar kecilnya frekuensi sinyal analog. Cara ini cukup sulit, tetapi juga akan cukup terlindung dari gangguan yang berasal dari media transmisinya.

  Phase Modulation (PM)

Modulasi jenis ini menggunakan perbedaan sudut fase dari sinyal Analog untuk membedakan dua keadaan dari sinyal digital. Pada cara ini, amplitudo dan frekuensi tidak berubah, tetapi phase-nya berubahubah(lihat Gambar 3.7). Cara ini merupakan modulasi yang palinga baik, tetapi paling sulit. 

Bentuk PM paling sederhana adalah pergeseran sudut phase 180 derajat setiap penyaluran bit 0 dan tidak ada pergeseran sudut bila bit 1 disalurkan. Dengan cara tersebut maka bit yang disalurkan sama dengan band rate.

Read more »

MAN (Metropolitan Area Network)

Metropolitan Area Network (MAN) adalah suatu jaringan dalam suatu kota dengan transfer data berkecepatan tinggi yang menghubungkan berbagai lokasi seperti kampus, perkantoran, pemerintahan, dan sebagainya. Berikut adalah karakteristik MAN yaitu:

1. Meliputi area seluas antara 5 dan 50 kisaran km. Banyak MAN mencakup area perkotaan.

2. Sebuah MAN (seperti WAN) umumnya tidak dimiliki oleh satu organisasi. MAN, komunikasi linknya dan peralatan, umumnya dimiliki oleh salah satu konsorsium pengguna atau oleh penyedia layanan jaringan yang menjual pelayanan kepada pengguna.

3. MAN sering bertindak sebagai jaringan kecepatan tinggi untuk memungkinkan berbagi sumber daya daerah. Hal ini juga sering digunakan untuk menyediakan koneksi bersama untuk jaringan lain dengan menggunakan link ke WAN.

4. MAN berukuran lebih besar dan biasanya memakai teknologi yang sama dengan LAN.

5. Hanya memiliki sebuah atau dua buah kabel dan tidak memiliki elemen switching, yang berfungsi untuk mengatur paket melalui beberapa output kabel . Adanya elemen switching membuat rancangan menjadi lebih sederhana

MAN sendiri diartikan Sebagai Suatu jaringan yang meng-cover sebuah kota (Computer networks, ANDREW S.T, halaman 117). 
Pada awalnya rangkaian MAN dihubungkan dengan menggunkan Kabel LAN untuk menghubungkan kantor yang satu ke kantor cabang yang lainnya yang jaraknya beberapa KM, dengan hadirnya WIMAX maka pengguna layanan internet semakin tertarik pada Wireless yang berskala MAN.

Peralatan pre-Wimax(IEEE 802.16) merupakan suatu perangkat yang didesain khusus untuk wireless bersekala MAN, contoh peralatan ini adalah Redline AN-50 AN-30,Alvarion Link Blaster.

Wireless MAN dapat bermain pada beberapa frekuensi yaitu frekuensi 900 MHz, 1.5 GHz, 2 GHz, 2.5 GHz, 3.3 GHz, 5.8 GHz. Dan Saat ini diindonesia yang ijinkan pemerintah untuk dipakai oleh masyarakat umum adalah frekuensi 2.4GHz yang kemudian dibagi lagi menjadi beberapa channel

Berikut penulis menyajikan gambar pembagian frekuensi yang digunakan diudara:

(Gambar diambil dari e book”CCNA: Cisco Certified Network Associate Study Guide six Edition” halaman 706)

Gambar pembagian frekuensi :

Pada kesempatan ini penulis asumsikan kita menggunakan IEEE 802.11b untuk mendesain jaringan wireless berskla MAN (Metropolitan Area Network) dengan menggunakan frekuensi 2.4GHz.

Daftar Frekuensi kanal-kanal yang dapat digunakan pada frekuensi 2.4GHz

Tiap negara mempunyai aturan yang berbeda-beda dalam penggunaan channel diatas, Misalnya saja untuk beberapa daerah di Amerika, hanya dapat menggunkan Kanal 1 hingga kanal 11, dieropa menggunkan kanal 1 hingga 13, sedangkan jepang sendiri yang mempunyai tingkat teknologi tinggi hanya bermain pada kanal 14.

Untuk WiFi yang berlabelkan 802.11b yang menggunakan Modulasi Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), akan terlihat spectrum yang yang lebarnya 22MHz untuk setiap stasiun yang memancar.

Dapat dilihat diatas satu channel akan melebar kebawah 11MHz dan akan melebar 11MHz keatas hingga total spectrum yang terambil adalah 22MHz, hal ini tentunya akan mengambil dua kanal diatas dan 2 kanal dibawahnya sehingga kanal yang terpakai sebanyak 5 kanal.

Sehingga jika anda ingin membangun jaringan ini ada baiknya anda membebaskan/tidak menggunakan 2 channel dibawah dan 2 channel diatas dari kanal yang anda gunakan agar terbebas dari inteferensi.

Read more »