Media Transmisi Data

Media Transmisi Data dibagi menjadi 2 bagian. Yaitu :
1. Media Transmisi Guided
2. Media Transmisi Unguided


Media transmisi yang terpandu maksudnya adalah media yang mampu mentransmisikan besaran-besaran fisik lewat materialnya. Contoh: kabel twisted-pair, kabel coaxial dan serat optik.

1. Twisted Pair

Kabel twisted-pair terdiri atas dua jenis yaitu shielded twisted pair biasa disebut STP dan unshielded twisted pair (tidak memiliki selimut) biasa disebut UTP.

Kabel twisted-pair terdiri atas dua pasang kawat yang terpilin. Twisted-pair lebih tipis, lebih mudah putus, dan mengalami gangguan lain sewaktu kabel terpuntir atau kusut. Keunggulan dari kabel twisted-pair adalah dampaknya terhadap jaringan secara keseluruhan: apabila sebagian kabel twisted-pair rusak, tidak seluruh jaringan terhenti, sebagaimana yang mungkin terjadi pada coaxial. Kabel twisted-pair terbagi atas dua yaitu:

- Shielded Twisted-Pair (STP)
- Unshielded Twisted-Pair (UTP)

a. Shielded Twisted -Pair (STP)

Kabel STP mengkombinasikan teknik-teknik perlindungan dan antisipasi tekukan kabel. STP yang peruntukan bagi instalasi jaringan ethernet, memiliki resistansi atas interferensi elektromagnetik dan frekuensi radio tanpa perlu meningkatkan ukuran fisik kabel. Kabel Shielded Twister-Pair nyaris memiliki kelebihan dan kekurangan yang sama dengan kabel UTP. Satu hal keunggulan STP adalah jaminan proteksi jaringan dari interferensi-interferensi eksternal, sayangnya STP sedikit lebih mahal dibandingkan UTP.

Tidak seperti kabel coaxial, lapisan pelindung kabel STP bukan bagian dari sirkuit data, karena itu perlu diground pada setiap ujungnya. Pada prakteknya, melakukan ground STP memerlukan kejelian. Jika terjadi ketidaktepatan, dapat menjadi sumber masalah karena bisa menyebabkan pelindung bekerja sebagai layaknya sebuah antenna; menghisap sinyal-sinyal elektrik dari kawat-kawat dan sumber-sumber elektris lain disekitarnya. Kabel STP tidak dapat dipakai dengan jarak lebih jauh sebagaimana media-media lain (seperti kabel coaxial) tanpa bantuan device penguat (repeater).

- Kecepatan dan keluaran: 10-100 Mbps
- Biaya rata-rata per node: sedikit mahal dibadingkan UTP dan coaxial
- Media dan ukuran konektor: medium
- Panjang kabel maksimum yang diizinkan : 100m (pendek).

b. Unshielded Twisted-Pair

Untuk UTP terdapat pula pembagian jenis yakni:

Category 1 : sifatnya mampu mentransmisikan data kecepatan rendah. Contoh: kabel telepon.
Category 2 : sifatnya mampu mentransmisikan data lebih cepat dibanding category 1. Dapat digunakan untuk transmisi digital dengan bandwidth hingga 4 MHz.
Category 3 : mampu mentransmisikan data hingga 16 MHz.
Category 4 : mamu mentransmisikan data hingga 20 MHz.
Category 5 : digunakan untuk transmisi data yang memerlukan bandwidth hingga 100 MHz.

Secara fisik, kabel Unshielded Twisted-Pair terdiri atas empat pasang kawat medium. Setiap pasang dipisahkan oleh lapisan pelindung. Tipe kabel ini semata-mata mengandalkan efek konselasi yang diproduksi oleh pasangan-pasangan kawat, untuk membatasi degradasi sinyal. Seperti halnya STP, kabel UTP juga harus mengikuti rule yang benar terhadap beberapa banyak tekukan yang diizinkan perkaki kabel. UTP digunakan sebagai media networking dengan impedansi 100 Ohm. Hal ini berbeda dengan tipe pengkabelan twister-pair lainnya seperti pengkabelan untuk telepon. Karena UTP memiliki diameter eksternal 0,43 cm, ini menjadikannya mudah saat instalasi. UTP juga mensuport arsitektur-arsitektur jaringan pada umumnya sehingga menjadi sangat popular.

Kecepatan dan keluaran: 10 – 100 Mbps
Biaya rata-rata per node: murah
Media dan ukuran: kecil
Panjang kabel maksimum yang diizinkan : 100m (pendek).

Kabel UTP memiliki banyak keunggulan. Selain mudah dipasang, ukurannya kecil, juga harganya lebih murah dibanding media lain. Kekurangan kabel UTP adalah rentang terhadap efek interferensi elektris yang berasal dari media atau perangkat-perangkat di sekelilingnya. Meski begitu, pada prakteknya para administrator jaringan banyak menggunakan kabel ini sebagai media yang efektif dan cukup diandalkan.
2. Kabel Coaxial

Kabel coaxial atau popular disebut “coax” terdiri atas konduktor silindris melingkar, yang menggelilingi sebuah kabel tembaga inti yang konduktif. Untuk LAN, kabel coaxial menawarkan beberapa keunggulan. Diantaranya dapat dijalankan dengan tanpa banyak membutuhkan bantuan repeater sebagai penguat untuk komunikasi jarak jauh diantara node network, dibandingkan kabel STP atau UTP. Repeater juga dapat diikutsertakan untuk meregenerasi sinyal-sinyal dalam jaringan coaxial sehingga dalam instalasi network cukup jauh dapat semakin optimal. Kabel coaxial juga jauh lebih murah dibanding Fiber Optic, coaxial merupakan teknologi yang sudah lama dikenal. Digunakan dalam berbagai tipe komuniksai data sejak bertahun-tahun, baik di jaringan rumah, kampus, maupun perusahaan.

Kecepatan dan keluaran: 10 -100 Mbps
Biaya rata-rata per node: murah
Media dan ukuran konektor: medium
Panjang kabel maksimum: 200m (disarankan 180m) untuk thin-coaxial dan 500m untuk thick-coaxial

Saat bekerja dengan kabel, penting bagi kita untuk mempertimbangkan ukurannya; seperti ketebalan, diameter, pertambahan kabel sehingga akan menjadi pertimbangan atas kesulitan saat instalasi dilapangan. Kita juga harus ingat bahwa kabel akan mengalami tarikan-tarikan dan tekukan di dalam pipa. Kabel coaxial datang dalam beragam ukuran. Diameter terbesar diperuntukkan sebagai backbone Ethernet karena secara historis memiliki ketahanan transmisi dan daya tolak interferensi yang lebih besar. Tipe kabel coaxial ini sering disebut dengan thicknet, namun dewasa ini sudah banyak ditinggalkan. Kabel coaxial lebih mahal saat diinstal dibandingkan kabel twisted-pair.
3. Fiber Optic

Kabel fiber optic merupakan media networking yang mampu digunanakan untuk transmisi-transmisi modulasi. Jika dibandingkan media-media lain, fiber optic memiliki harga lebih mahal, tetapi cukup tahan terhadap interferensi elektromagnetis dan mampu beroperasi dengan kecepatan dan kapasitas data yang tinggi. Kabel fiber optic dapat mentransmisikan puluhan juta bit digital perdetik pada link kabel optic yang beroperasi dalam sebuah jaingan komersial. Ini sudah cukup utnuk mengantarkan ribuan panggilan telepon.

Beberapa keuntungan kabel fiber optic:

Kecepatan: jaringan-jaringan fiber optic beroperasi pada kecepatan tinggi, mencapai gigabits per second
Bandwidth: fiber optic mampu membawa paket-paket dengan kapasitas besar.
Distance: sinyal-sinyal dapat ditransmisikan lebih jauh tanpa memerlukan perlakuan “refresh” atau “diperkuat”.
Resistance: daya tahan kuat terhadap imbas elektromagnetik yang dihasilkan perangkat-perangkat elektronik seperti radio, motor, atau bahkan kabel-kabel transmisi lain di sekelilingnya.

Maintenance: kabel-kabel fiber optic memakan biaya perawatan relative murah.

Tipe-tipe kabel fiber optic:

Kabel single mode merupakan sebuah serat tunggal dari fiber glass yang memiliki diameter 8.3 hingga 10 micron. (satu micron besarnya sekitar 1/250 tebal rambut manusia)
Kabel multimode adalah kabel yang terdiri atas multi serat fiber glass, dengan kombinasi (range) diameter 50 hingga 100 micron. Setiap fiber dalam kabel multimode mampu membawa sinyal independen yang berbeda dari fiber-fiber lain dalam bundel kabel.
Plastic Optical Fiber merupakan kabel berbasis plastic terbaru yang memiliki performa familiar dengan kabel single mode, tetapi harganya sedikit murah.

Kontruksi kabel fiber optic

Core: bagian ini merupakan medium fisik utama yang mengangkut sinyal-sinyal data optical dari sumber ke device penerima. Core berupa helai tunggal dari glass atau plastik yang kontinyu (dalam micron). Semakin beasr ukuran core, semakin banyak data yang dapat diantarkan. Semua kabel fiber optic diukur mengacu pada diameter core-nya.
Cladding: merupakan lapisan tipis yang menyelimuti fiber core.
Coating: adalah lapisan plastik yang menyelimuti core dan cladding. Penyangga coating ini diukur dalam micron dan memilki range 250 sampai 900 micron.
Strengthening fibers: terdiri atas beberapa komponen yang dapat menolong fiber dari benturan kasar dan daya tekan tak terduga selama instalasi
Cable jacket: merupakan lapisan terluar dari keseluruhan badan kabel.


Media unguided mentransmisikan gelombang electromagnetic tanpa menggunakan konduktor fisik seperti kabel atau serat optik. Contoh sederhana adalah gelombang radio seperti microwave, wireless mobile dan lain sebagainya.

1. Media ini memerlukan antena untuk transmisi dan penerimaan (transmiter dan receiver)
2. Ada dua jenis transmisi

Point-to-point (unidirectional) yaitu dimana pancaran terfokus pada satu sasaran
Broadcast (omnidirectioanl) yaitu dimana sinyal terpancar ke segala arah dan dapat diterima oleh banyak antena

3. Tiga macam wilayah frekuensi

Gelombang mikro (microwave) 2 – 40 Ghz
Gelombang radio 30 Mhz – 1 Ghz
Gelombang inframerah

Untuk media tidak terpandu (unguided), transmisi dan penerimaan dapat dicapai dengan menggunakan antena. Untuk transmisi, antena mengeluarkan energi elektromagnetik ke medium (biasanya udara) dan untuk penerimaan, antena mengambil gelombang elektomagnetik dari medium sekitarnya. Media transmisi tidak terpandu (unguided) terbagi atas empat bagian yaitu:

1. Gelombang Mikro Terrestrial (Atmosfir Bumi)
2. Gelombang Mikro Satelit
3. Radio Broadcast
4. Infra Merah
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.

Band yang paling umum untuk sistem telekomunikasi long-haul adalah band 4 GHz sampai 6 GHz. Dengan meningkatkan kongesti (kemacetan) pada frekuensi-frekuensi ini, sekarang digunakan band 11 GHz. Band 12 GHz digunakan sebagai komponen sistem TV kabel. Saluran gelombang mikro juga digunakan untuk menyediakan sinyal-sinyal TV untuk instalasi CATV local; sinyal-sinyal yang kemudian didistribusikan kepelanggan melalui kabel coaxial. Sedangkan gelombang mikro dengan frekuensi lebih tinggi digunakan untuk saluran titik ke titik pendek antar gedung. Biasanya digunakan band 22 GHz. Frekuensi gelombang mikro yang lebih tinggi lagi tidak efektif untuk jarak yang lebih jauh, akibat meningkatnya atenuansi, namun sangat sesuai untuk jarak pendek. Sebagai tambahan, semakin tinggi frekuensi, antenanya akan semakin kecil dan murah.
2. Gelombang Mikro Satelit

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

Satelit komunikasi merupakan suatu revolusi dalam teknologi komunikasi dan sama pentingnya dangan serat optic. Aplikasi-aplikasi terpenting untuk satelit lainnya diantaranya adalah:

Distribusi siaran televisi
Transmisi telepon jarak jauh
Jaringan bisnis swasta

Beberapa karakteristik komunikasi satelit dapat diuraikan sebagai berikut:

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. Disamping itu muncul masalah-masalah yang berkaitan dengan control error dan flow control.
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.

Karena sifat siarannya, satelit sangat sesuai untuk distrbusi siaran televisi dan dipergunakan secara luas di seluruh dunia. Menurut penggunaan cara lama, sebuah jaringan menyediakan pemrograman dari suatu lokasi pusat. Program-program ditransmisikan ke satelit dan kemudian disiarkan ke sejumlah stasiun, dimana kemudian program tersebut didistribusikan ke pemirsa. Satu jaringan, public broadcasting service (PBS) mendistribusikan program televisinya secara eksklusif dengan menggunakan channel satelit, yang kemudian diikuti oleh jaringan komersial lainnya, serta sistem televisi berkabel yang menerima porsi besar dari program-program mereka dari satelit. Aplikasi teknologi satelit terbaru untuk distribusi televisi adalah direct broadcast satellite (DBS), dimana pada aplikasi tersebut sinyal-sinyal video satelit ditransmisikan secara langsung kerumah-rumah pemirsa. Karena mengurangi biaya dan ukuran antena penerima, maka DBS dianggap sangat visible, dan sejumlah channel mulai disiapkan atau sedang dalam taraf perencanaan.

Transmisi satelit juga dipergunakan untuk titik ke titik antar sentral telepon pada jaringan telepon umum. Juga merupakan media yang optimum untuk kegunaan luas dalam sambungan langsung internasional dan mampu bersaing dengan sistem terrestrial untuk penghubung internasional jarak jauh.

Juga terdapat sejumlah apliksi data bisnis untuk satelit. Provider satelit membagi kapasitas total menjadi beberapa channel dan menyewakan channel itu kepada user bisnis individu. Satu user dilengkapi dengan antena pada sejumlah situs yang dapat menggunakan channel satelit untuk jaringan swasta. Biasanya, aplikasi-aplikasi semacam itu sangat mahal dan terbatas untuk organisasi-organisasi yang lebih besar dengan peralatan canggih. Sebuah hasil untuk pengembangan baru dalam hal ini adalah sistem Very Small Aperture Terminal (VSAT), yang menyediakan alternatif biaya murah. Dengan mengacu pada beberapa aturan, stasiun-stasiun ini menbagi kapasitas transmisi satelit dari suatu stasiun pusat. Stasiun pusat dapat saling mengirimkan pesan dengan setiap pelanggannya serta dapat merelay pesan-pesan tersebut di antara pelanggan.

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 k asus 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.