TEKHNIK SINYAL ENCODING

TEKNIK ENCODING

Modulasi adalah proses encoding sumber data dalam suatu sinyal carrier dengan frekuensi fc.

Macam – macam teknik encoding :

• Data digital, sinyal digital
• Data analog, sinyal digital
• Data digital, sinyal analog
• Data analog, sinyal analog

DATA DIGITAL, SINYAL DIGITAL

Sinyal digital adalah sinyal diskrit dengan pulsa tegangan diskontinyu. Tiap pulsa adalah elemen sinyal data biner diubah menjadi elemen – elemen sinyal.

Spektrum sinyal : disain sinyal yang bagus harus mengkonsentrasikan kekuatan transmisinya pada daerah tengah dari bandwidth transmisi; untuk mengatasi distorsi dalam penerimaan sinyal digunakan disain kode yang sesuai dengan bentuk dari spektrum sinyal transmisi.
Elemen sinyal adalah tiap pulsa dari sinyal digital. Data binary ditransmisikan dengan meng-encoder-kan tiap bit data menjadi elemen-elemen sinyal.

Ketentuan :

• Unipolar: Semua elemen-elemen sinyal dalam bentuk yang sama yaitu positif semua atau negatif semua.
• Polar :adalah elemen-elemen sinyal dimana salah satu state logic dinyatakan oleh level tegangan positif dan sebaliknya oleh tegangan negatif
• Rating Data : Rating data transmisi data dalam bit per secon
• Durasi atau panjang suatu bit: Waktu yang dibutuhkan pemancar untuk memancarkan bit
• Rating modulasi

• Rating dimana level sinyal berubah
• Diukur dalam bentuk baud=elemen-elemen sinyal per detik

• Tanda dan ruang

• Biner 1 dan biner 0 berturut-turut
• Modulation rate adalah kecepatan dimana level sinyal berubah, dinyatakan dalam bauds atau elemen sinyal per detik.

• Istilah mark dan space menyatakan digit binary ’1′ dan ’0′.

Tugas-tugas receiver dalam mengartikan sinyal-sinyal digital:

• receiver harus mengetahui timing dari tiap bit

• receiver harus menentukan apakah level sinyal dalam posisi bit high(1) atau low(0).

Tugas-tugas ini dilaksanakan dengan men-sampling tiap posisi bit pada tengah-tengah interval dan membandingkan nilainya dengan threshold.
Faktor yang menentukan sukses dari receiver dalam mengartikan sinyal yang datang :

• Data rate (kecepatan data) : peningkatan data rate akan meningkatkan bit error

rate (kecepatan error dari bit).

• S/N : peningkatan S/N akan menurunkan bit error rate.

• Bandwidth : peningkatan bandwidth dapat meningkatkan data rate.

Lima faktor yang perlu dinilai atau dibandingkan dari berbagai teknik komunikasi :

• Spektrum sinyal : disain sinyal yang bagus harus mengkonsentrasikan kekuatan transmisinya pada daerah tengah dari bandwidth transmisi; untuk mengatasi distorsi dalam penerimaan sinyal digunakan disain kode yang sesuai dengan bentuk dari spektrum sinyal transmisi.

• Clocking : menentukan awal dan akhir dari tiap posisi bit dengan mekanisme synchronisasi yang berdasarkan pada sinyal transmisi.

• Deteksi error : dibentuk dalam skema fisik encoding sinyal.

• Interferensi sinyal dan Kekebalan terhadap noise

• Biaya dan kesulitan : semakin tinggi kecepatan pensinyalan untuk memenuhi data rate yang ada, semakin besar biayanya.

Perlu diketahui

• Waktu bit saat mulai dan berakhirnya
• Level sinyal

Faktor-faktor penerjemahan sinyal yang sukses

• Perbandingan sinyal dengan noise(gangguan)
• Rating data
• Bandwidth

Perbandingan Pola-Pola Encoding

• Spektrum sinyal

Kekurangan pada frekuensi tinggi mengurangi bandwidth yang dibutuhkan. Kekurangan pada komponen dc menyebabkan kopling ac melalui trafo menimbulkan isolasi Pusatkan kekuatan sinyal di tengah bandwidth

• Clocking

• Sinkronisasi transmiter dan receiver
• Clock eksternal
• Mekanisme sinkronisasi berdasarkan sinyal

• Pendeteksian error

• Dapat dibangun untuk encoding sinyal

• Interferensi sinyal dan kekebalan terhadap noise

• Beberapa code lebih baik daripada yang lain

• Harga dan Kerumitan

• Rating sinyal yang lebih tinggi(seperti kecepatan data) menyebabkan harga semakin tinggi
• Beberapa code membutuhkan rating sinyal lebih tinggi

Pola –Pola encoding

• Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)
• Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)
• Bipolar-AMI
• Pseudoternary
• Manchester
• Differential Manchester
• B8ZS
• HDB3

Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L):yaitu suatu kode dimana tegangan negatif dipakai untuk mewakili suatu binary dan tegangan positif dipakai untuk mewakili binary lainnya.

• Dua tegangan yang berbeda antara bit 0 dan bit 1
• Tegangan konstan selama interval bit
• Tidak ada transisi yaitu tegangan no return to zero

Contoh:

• Lebih sering, tegangan negatif untuk satu hasil dan tegangan positif untuk yang lain
• Ini adalah NRZ-L

Nonreturn to Zero Inverted (NRZI):yaitu suatu kode dimana suatu transisi (low ke high atau high ke low) pada awal suatu bit time akan dikenal sebagai binary ’1′ untuk bit time tersebut; tidak ada transisi berarti binary ’0′. Sehingga NRZI merupakan salah satu contoh dari differensial encoding.

• Nonreturn to Zero Inverted (NRZI) dalam kesatuan

• Pulsa tegangan konstan untuk durasi bit

• Data dikodekan / diterjemahkan sebagai kehadiran(ada) atau ketiadaan sinyal transisi saat permulaan bit time

• Transisi (dari rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) merupakan biner 1

• Tidak ada transisi untuk biner 0

• Sebagai contoh encoding differential

Keuntungan differensial encoding :

• lebih kebal noise
• tidak dipengaruhi oleh level tegangan.

Kelemahan dari NRZ-L maupun NRZI :

• keterbatasan dalam komponen dc dan kemampuan synchronisasi yang buruk

Encoding differential

• Data menggambarkan perubahan daripada level

• Deteksi yang lebih dapat dipercaya untuk transisi daripada level

• Pada transmisi yang lebih komplek layoutnya lebih mudah hilang pada polatitas

NRZ pros and cons

• Pros

• Mudah untuk teknisi
• Membuat kegunaan bandwidth menjadi baik

• Cons

• Komponen dc
• Kekurangan dari kapasitas sinkronisasi

• Digunakan untuk recording magnetik

• Tidak sering digunakan untuk transmisi sinyal

Biner Multilevel

• Digunakan lebih dari 2 level

• Bipolar-AMI

• Zero menggambarkan tidak adanya line signal

• Satu menggambarkan positif atau negatif sinyal

• Satu pulsa menggantikan dalam polaritas

• Tidak ada kerugian dalam sinkronisasi jika panjang tali (nol masih bermasalah)

• Bandwidth rendah

• Tidak ada jaringan untuk komponen dc

• Mudah mendeteksi error

Pseudoternary

• Satu menggambarkan adanya jalur sinyal

• Zero menggambarkan perwakilan dari positif dan negatif

• Tidak adanya keuntungan atau kerugian pada bipolar-AMI

Keunggulan multilevel binary terhadap NRZ :

• kemampuan synchronisasi yang baik
• tidak menangkap komponen dc dan pemakaian bandwidth yang lebih kecil
• dapat menampung bit informasi yang lebih.

Kekurangannya dibanding NRZ :

• diperlukan receiver yang mampu membedakan 3 level (+A, -A, 0) sehingga membutuhkan lebih dari 3 db kekuatan sinyal dibandingkan NRZ untuk probabilitas bit error yang sama.

Bipolar-AMI and Pseudoternary

Pertukaran untuk biner multilevel

• Tidak ada efisiensi pada NZR

• Tiap elemen sinyal hanya menggambarkan satu bit
• Pada 3 level sistem dapat menggambarkan log23 = 1.58 bits
• Receiver harus membedakan diantara 3 level (+A, -A, 0)
• Membutuhkan kira-kira lebih dari 3db kekuatan sinyal untuk kemungkinan yang sama dalam bit error

Dua fase  ua tekniknya yaitu manchester dan differential manchester.

• Manchester

• Transisi di tengah untuk tiap periode bit
• Perpindahan transisi sebagai clock dan data
• Rendah ke tinggi menggambarkan nol
• Tinggi ke rendah menggambarkan zero
• Digunakan IEEE 802.3

• Differential Manchester

• Transisi Midbit adalah hanya clocking
• Transisi dimulai saat periode bit menggambarkan zero
• Tidak ada transisi yang dimulia saat periode bit dalam menggambarkan nol
• Catatan : ini adalah pola differential encoding
• Digunakan IEEE 802.5

Keuntungan rancangan biphase :

• Synchronisasi : karena adanya transisi selama tiap bit time, receiver dapat men-synchron-kan pada transis tersebut atau dikenal sebagai self clocking codes.

• Tidak ada komponen dc.

• Deteksi terhadap error : ketiadaan dari transisi yang diharapkan, dapat dipakai untuk mendeteksi error.

Kekurangannya :

• memakai bandwidth yang lebih lebar dari pada multilevel binary.

Manchester Encoding

MODULATION RATE (KECEPATAN MODULASI)

1

Data rate = ——————

durasi bit (tB)

Modulation rate adalah kecepatan dimana elemen-elemen sinyal terbentuk.
Contoh :untuk kode manchester,maksimum modulation rate = 2 / t B.
Salah satu cara menyatakan modulation rate yaitu dengan menentukan rata-rata jumlah transisi yang terjadi per bit time.
Pros dan Cons dua fase

• Con

• Paling sedikit satu transisi tiap bot time dan kemungkinan dua
• Kecepatan modulasi maksimum adalah kedua NZR
• Memerlukan lebih banyak bandwidth

• Pros

• Sinkronisasi dalam transisi bit mid (clocking sendiri)
• Tidak ada komponen dc
• Pendeteksian error

• Kehadiran dalam transisi yang diharapkan

Kecepatan Modulasi

ScramblingTeknik biphase memerlukan kecepatan pensinyalan yang tinggi relatif terhadap data rate sehingga lebih mahal pada aplikasi jarak jauh sehingga digunakan teknik scrambling dimana serangkaian level tegangan yang tetap pada line digantikan dengan serangkaian pengisi yang akan melengkapi transisi yang cukup untuk clock receiver mempertahankan synchronisasi.
Hasil dari disain ini :

• tidak ada komponen dc

• tidak ada serangkaian sinyal level nol yang panjang

• tidak terjadi reduksi pada data rate

• kemampuan deteksi error.

Bipolar with 8-Zeros Substitution (B8ZS) yaitu suatu kode dimana :

• jika terjadi oktaf dari semua nol dan pulsa tegangan terakhir yang mendahului oktaf ini adalah positif, maka 8 nol dari oktaf tersebut di-encode sebagai 000+ -0- +

• jika terjadi oktaf dari semua nol dan pulsa tegangan terakhir yang mendahului oktaf ini adalah negatif, maka 8 nol dari oktaf tersebut di-encode sebagai 000-+0+ -.

• Penggantian Bipolar With 8 Zeros

• Didasarkan pada bipolar-AMI

• Jika octet pada semua zero dan pulsa terakhir tegangan yang terdahulu adalah encode positif sebagai 000+-0-+

• Jika octet pada semua zero dan pulsa terakhir tegangan yang terdahulu adalah encode negatif sebagai 000-+0+-

• Karena dua pelanggaran pada kode AMI

• Tidak mungkin untuk terjadi seperti hasil noise

• Receiver mendeteksi dan menerjemahkan seperti octed pada semua zero

• Penggunaan Scrambling untuk menggantikan rangkaian yang menghasilkan tegangan konstan.

• Rangkaian Filling

• Harus cukup menghasilkan transisi untuk sinkronisasi
• Harus dapat diakui oleh receiver dan digantikan dengan yang asli
• Panjang sama dengan yang asli

• Tidak ada komponen dc

• Tidak ada rangkaian panjang pada saluran sinyal level zero

• Tidak ada penurunan pada kecepatan data

• Kemampuan pendeteksian error

High-density bipolar-3 zeros (HDB3):yaitu suatu kode dimana menggantikan stringstring dari 4 nol dengan rangkaian yang mengandung satu atau dua pulsa atau disebut kode violation, jika violation terakhir positive maka violation ini pasti negative dan sebaliknya (lihat tabel).

• Kepadatan tinggi Bipolar 3 Zeros

• Didasarkan pada bipolar-AMI

• String pada empat zero digantikan dengan satu atau dua pulsa

Aturan subsitusi HDB3

Kedua kode ini berdasarkan pada penggunaan AMI encoding dan cocok untuk transmisi dengan data rate tinggi.
DATA DIGITAL, SINYAL ANALOGTransmisi data digital dengan menggunakan sinyal analog(300Hz to 3400Hz). Contoh umum yaitu public telephone network. Device yang dipakai yaitu modem (modulator-demodulator) yang mengubah data digital ke sinyal analog (modulator) dan sebaliknya mengubah sinyal analog menjadi data digital (demodulator).
TEKNIK-TEKNIK ENCODING Tiga teknik dasar encoding atau modulasi untuk mengubah data digital menjadi sinyal analog :

• Amplitude shift keying (ASK)

• Frequency shift keying (FSK)

• Phase shift keying (PSK)

Amplitude Shift Keying

dua binary diwakilkan dengan dua amplitudo frekuensi carrier (pembawa) yang berbeda .

data rate hanya sampai 1200 bps pada voice-grade line; dipakai untuk transmisi melalui fiber optik.

• Hasil diwakili oleh perbedaan amplitudo pada carrier

• Selalu, satu amplitudo adalah zero

• Yakni,kehadiran dan ketidakhadiran pada carrier adalah digunakan

• Rentan untuk pergantian gain tiba-tiba

• Tidak efisien

• Sampai dengan 1200bps pada voice grade line

• Digunakan pada fiber optic

Frequency shift keying (FSK)

dua binary diwakilkan dengan dua frekuensi berbeda yang dekat dengan frekuensi carrier atau dinyatakan sebagai:

Phase-shift keying (PSK)

• binary 0 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fase yang sama terhadap sinyal yang dikirim sebelumnya dan binary 1 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fase berlawanan terhadap sinyal yang dikirim sebelumnya.
• bila elemen pensinyalan mewakili lebih dari satu bit, maka bandwidth yang dipakai lebih efisien, sebagai contoh quadrature phase-shift keying (QPSK) memakai beda fase setiap 90 .
  sehingga tiap elemen sinyal mewakili 2 bit; jadi terdapat 12 sudut fase yang memakai modem standart 9600 bps.
  Hubungan data rate (dalam bps) dan modulation rate (dalam bauds) : D = R/l = R/ log2 L Jaringan Komputer Bab III Halaman 8/13 dimana : D = modulation rate, bauds R = data rate, bps L = jumlah elemen sinyal yang berbeda l = jumlah bit per elemen sinyal.
  Binary Frequency Shift Keying
  

  • Secara umum berbentuk binary FSK (BFSK)

  • Dua hasil biner diwakili oleh dua frekuensi yang berbeda(carrier dekat)

  • Tidak mudah error daripada ASK

  • Sampai dengan 1200bps pada voice grade line

  • Frekuensi radio tinggi

  • Tiap frekuensi tinggi pada LAN menggunakan koaksial

  Multiple FSK

  • Digunakan lebih dari dua frekuensi

  • Bandwidth lebih efisien

  • Lebih mudah error

  • Tiap elemen sinyal mewakili lebih dari satu bit

  Phase Shift Keying
  

  • Fase pada sinyal carrier adalah perubahan untuk mewakili data

  • Binary PSK

  • Dua fase diwakili dua digit biner

  • Differential PSK

  • Perubahan fase relatif untuk transmisi sebelumnya lebih dari beberapa sinyal referensi

  Differential PSK
  
  Quadrature PSK
  

  • Penggunaan lebih efisien oleh tiap elemen sinyal diwakili lebih dari satu bit

  • Misalnya perubahan pada p/2 (90o)

  • Tiap elemen diwakili dua bit

  • Dapat digunakan 8 sudut fase dan memiliki lebih dari satu amplitudo

  • 9600bps modem menggunakan sudut 12, empat pada tiap dua amplitudo

  • Offset QPSK (orthogonal QPSK)

  • Delay dalam aliran Q

  QPSK dan Modulator OQPSK
  

  Performance pada Pola Modulasi Digital ke Analog
  

  • Bandwidth

  • Bandwidth ASK dan PSK berhubungan langsung pada kecepatan bit

  • Bandwidth FSK berhubungan pada kecepatan data untuk frekuensi rendah tetapi pada offset frekuensi modulasi untuk frekuensi tinggi carrier

  • (lihat Stallings pada math)

  • Pada saat noise, kecepatan bit error pada PSK dan QPSK adalah kira-kira 3dB superior untuk ASK dan FSK

  Quadrature Amplitude Modulation
  

  • QAM digunakan pada asymmetric digital subscriber line (ADSL) dan beberapa wireless

  • Kombinasi dari ASK dan PSK

  • Logical extension pada QPSK

  • Dikirimkan dua sinyal simultan yang berbeda dalam frekuensi carrier yang sama

  • Digunakan dua copy carrier,satu shifted 90°

  • Tiap carrier adalah modulasi ASK

  • Dua sinyal independen sama media

  • Demodulasi dan kombinasi untuk output sinyal original

  QAM Modulator
  
  Level-level QAM
  

  • Dua level ASK

  • Setiap dua aliran dalam satu keadaan
  • Empat sistem keadaan
  • Essentially QPSK

  • Empat level ASK
  

  • Kombinasi aliran menjadi satu pada 16 perubahan

  • 64 dan 256 sistem keadaan memiliki implementasi

  • Kecepatan data diperbaiki untuk bandwidth yang dinerikan
  

  • Ditambahkan potensial kecepatan error

  Data Analog, Sinyal Digital
  

  • Digitalisasi

  • Konversi dari data analog ke data digital
  • Data digital dapat ditransmisikan dengan menggunakan NRZ-L
  • Data digital dapat ditransmisikan dengan menggunakan code selain NRZ-L
  • Data digital dapat dirubah menjadi sinyal analog
  • Konfersi analog ke digital menggunakan code
  • Pulse code modulation
  • Modulasi delta

  Digitalisali Data Analog
  
  Pulse Code Modulation(PCM)
  

  • Jika sinyal diambil pada interval regular kecepatannya lebih tinggi daripada kedua sinyal frekuensi, sample menahan banyak informasi pada sinyal original–(Proof – Stallings appendix 4A)

  • Batas data voice(suara) sampai 4000Hz

  • Membutuhkan 8000 sample tiap detik

  • Sample-sample analog (Pulse Amplitude Modulation, PAM)

  • Tiap sample diberikan nilai digital

  • Sistem 4 bit memberi 16 level

  • Kualitas

  • Kualitas error atau noise
  • Kira-kira diartikan dimungkinkan untuk menutup kembali ketepatan original

  • 8 bit sample memberi 256 level

  • Perbandingn kualitas dengan transmisi analog

  • 8000 samples tiap detik pada tiap 8 bit memberi 64kbps

  PCM Example
  
  Nonlinear Encoding
  

  • Kualitas level bukan tempat yang rata

  • Mengurangi sinyal distorsi

  • Selalu dapat dilakukan oleh companding

  Effect of Non-Linear Coding
  
  Modulasi Delta
  

  • Input analog kira-kira seperti fungsi tangga rumah

  • Perpindahan naik atau turun satu level (d) pada tiap sample interval

  • Binary behavior

  • Fungsi perpindahan naik atau turun satu level pada tiap sample interval
  • Modulasi Delta – Performance
    

    • Menghasilkan suara yang baik

    • PCM – 128 levels (7 bit)
    • Bandwidth suara 4khz
    • Harus 8000 x 7 = 56kbps for PCM

    • Data compression dapat memperbaiki seperti

    • Misal teknik coding interface pada video

    Data Analog,Sinyal Analog

    • Mengapa modulasi sinyal analog?

    • Frekuensi yang tinggi dapat memberikan efisiensi lebih pentransmisian
    • Permits frequency division multiplexing (chapter 

    • Tipe-tipe modulasi

    • Amplitudo
    • Fase
    • Frekuensi

    Modulasi Analog
    
    
  
  

Media Tansmisi Terkini

Media transmisi adalah media yang dapat digunakan untuk menghubungkan antara pengirim dan penerima supaya dapat melakukan pertukaran data atau informasi dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam jaringan, semua media yang dapat menyalurkan gelombang listrik atau elektromagnetik atau cahaya dapat dipakai sebagai media pengirim, baik untuk pengiriman dan penerimaan data. Pilihan media transmisi (pengirim) untuk keperluan komunikasi data tergantung pada beberapa faktor, seperti harga, performance jaringan yang dikehendaki, ada atau tidaknya medium tersebut.
Secara umum media taransmisi data dibedakan menjadi dua, yaitu :

1.Media Kabel (Guided transmission media )
Merupakan media taranmisi guided, disebut guided karena dapat mentransmisikan serta memandu arah gelombang kepada penerima data. Media ini biasanya digunakan jika jarak sumber dan penerima tidak terlalu jauh.

2.Media Transmisi Nirkabel ( Unguided transmission media )
Merupakan Media Transmisi unguided, dimana media ini hanya mampu mentransmisikan data dan tidak bertugas sebagai pemandu. Trasmisi data pada jaringan ini dapat dilakukan dengan menggunakan sebuah alat yang disebut antenna atau transceiver.

B. Media Kabel
Guided transmission media atau media transmisi terpandu merupakan jaringan transmisi data yang menggunakan sistem kabel. Dalam guided transmission media ( media kabel ), terdapat beberapa macam media dan setiap media terbagi lagi menjadi beberapa jenis. Yaitu :

a. Copper Media
Copper media merupakan semua media transmisi data yang terbuat dari bahan tembaga. Orang biasanya menyebut dengan nama kabel. Data yang dikirim melalui kabel, bentuknya adalah sinyal-sinyal listrik (tegangan atau arus) digital.
Jenis-jenis kabel yang dipakai sebagai transmisi data pada jaringan :

1. Coaxial Cable ( Kabel Koaksial )
Kabel Koaksial adalah media penyalur atau transmitor yang bertugas menyalurkan setiap informasi yang telah diubah menjadi sinyal – sinyal listrik. Kabel ini memiliki kemampuan yang besar dalam menyalurkan bidang frekuensi yang lebar, sehingga sanggup mentransmisi kelompok kanal frekuensi percakapan atau program televisi. Ada beberapa jenis kabel koaksial, yaitu thick coaxial cab le (mempunyai diameter besar) dan thin coaxial cable (mempunyai diameter lebih kecil).
Kabel koaksial sering digunakan sebagai kabel antena TV. Disebut juga sebagai kabel BNC (Bayonet Naur Connector). Kabel ini merupakan kabel yang paling banyak digunakan pada LAN, karena memiliki perlindungan terhadap derau yang lebih tinggi, murah, dan mampu mengirimkan data dengan kecepatan standar.

Ada 4 jenis kabel coaxial, yaitu :

Thinnet atau RG-58 (10Base2)

Thicknet atau RG-8 (10Base5)

RG-59

RG-6

Keuntungan menggunakan kabel koaksial adalah :
•lebih murah dari pada kabel fiber optic.
•Jarak jangkauannya cukup jauh dari kabel jenis UTP/STP yang menggunakan repeater sebagai penguatnya.
•Kabel jenis ini mempunyai kemampuan dalam menyalurkan sinyal – sinyal listrik yang lebih besar dibandingkan saluran transmisi dari kawat biasa. Selain itu kabel koaksial memiliki ketahanan arus yang semakin kecil pada frekuensi yang lebih tinggi.
Kekurangan menggunakan kabel koaksial adalah :
•Susah pada saat instalasi, baik installasi konektor maupun kabel. Untuk saat ini kabel koaksial sudah tidak direkomendasikan lagi intuk instalasi jaringan.
•Biaya pemeliharaan yang mahal
•Lebar bidang frekuensi dalam kabel koaksial hanya terbatas oleh gain ( pengerasan ) yang dikehendaki, yang diperlukan untuk mempertahankan mutu sinyal yang baik.
•Pengaruh yang besar dari variasi temperatur atau suhu. Hal ini dapat berpengaruh pada mutu dan kualitas dari sistem koaksial tersebut.

2. Twisted-Pair cable
Kabel Twisted pair (pasangan berpilin) adalah sebuah bentuk kabel di mana dua konduktor digabungkan dengan tujuan untuk mengurangi atau meniadakaninterferensi elektromagnetik dari luar seperti radiasi elektromagnetik dari kabel unshielded twisted pair (UTP) cables, dan crosstalk di antara pasangan kabel yang berdekatan.
Ada beberapa kategori untuk kabel Twisted Pair, yaitu :

• Kategori 1 (Cat-1).
kabel UTP dengan kualitas transmisi terendah, yang didesain untuk mendukung komunikasi suara analog saja. Kabel Cat-1 digunakan sebelum tahun 1983 untuk menghubungkan telepon analog Plain Old Telephone Service (POTS). Karakteristik kelistrikan dari kabel Cat-1 membuatnya kurang sesuai untuk digunakan sebagai kabel untuk mentransmisikan data digital di dalam jaringan komputer, dan karena itulah tidak pernah digunakan untuk tujuan tersebut.
Umumnya menggunakan konduktor padat standar AWG sebanyak 22 atau 24 pin dengan range impedansi yang lebar. Digunakan pada koneksi telepon dan tidak direkomendasikan untuk transmisi data.

• Kategori 2 (Cat-2).
Kabel UTP Category 2 (Cat-2) adalah kabel UTP dengan kualitas transmisi yang lebih baik dibandingkan dengan kabel UTP Category 1 (Cat-1), yang didesain untuk mendukung komunikasi data dan suara digital. Seringnya, kabel ini digunakan untuk menghubungkan node-node dalam jaringan dengan teknologi Token Ring dari IBM. Karakteristik kelistrikan dari kabel Cat2 kurang cocok jika digunakan sebagai kabel jaringan masa kini.
Range impedansi yang lebar, sering digunakan pada sistem PBX dan sistem Alarm. Transmisi data ISDN menggunakan kabel Cat-2, dengan bandwidth maksimum 1 MBps.

• Kategori 3 (Cat-3).
Sering disebut kabel voice grade, kabel UTP dengan kualitas transmisi yang lebih baik dibandingkan dengan kabel UTP Category 2 (Cat-2), yang didesain untuk mendukung komunikasi data dan suara pada kecepatan hingga 10 megabit per detik. Kabel UTP Cat-3 menggunakan kawat-kawat tembaga 24-gauge dalam konfigurasi 4 pasang kawat yang dipilin ( twisted-pair ) yang dilindungi oleh insulasi. Cat-3 merupakan kabel yang memiliki kemampuan terendah ( jika dilihat dari perkembangan teknologi Ethernet ), karena memang hanya mendukung jaringan 10BaseT saja. Seringnya, kabel jenis ini digunakan oleh jaringan IBM Token Ring yang berkecepatan 4 megabit per detik, sebagai pengganti Cat-2.
Menggunakan konduktor padat sebanyak 22 atau 24 pin dengan impedansi 100 Ω dan berfungsi hingga 16 MBps. Dapat digunakan untuk jaringan 10BaseT dan Token Ring dengan bandwidth 4  Mbps.

Tabel berikut menyebutkan beberapa karakteristik yang dimiliki oleh kabel UTP Category 3 pada beberapa frekuensi.

• Kategori 4 (Cat-4).
Kabel UTP Category 4 (Cat-4) adalah kabel UTP dengan kualitas transmisi yang lebih baik dibandingkan dengan kabel UTP Category 3 (Cat-3), yang didesain untuk mendukung komunikasi data dan suara hingga kecepatan 16 megabit per detik. Kabel ini menggunakan kawat tembaga 22-gauge atau 24-gauge dalam konfigurasi empat pasang kawat yang dipilin ( twisted pair ) yang dilindungi oleh insulasi. Kabel ini dapat mendukung jaringan Ethernet 10BaseT, tapi seringnya digunakan pada jaringan IBM Token Ring 16 megabit per detik.

Tabel berikut menyebutkan beberapa karakteristik yang dimiliki oleh kabel UTP Category 4 pada beberapa frekuensi

• Kategori 5 (Cat-5).
Kabel UTP Category 5 (Cat-5) adalah kabel dengan kualitas transmisi yang jauh lebih baik dibandingkan dengan kabel UTP Category 4 (Cat-4), yang didesain untuk mendukung komunikasi data serta suara pada kecepatan hingga 100 megabit per detik. Kabel ini menggunakan kawat tembaga dalam konfigurasi empat pasang kawat yang dipilin (twisted pair) yang dilindungi oleh insulasi. Kabel ini telah distandardisasi oleh Electronic Industries Alliance (EIA) dan Telecommunication Industry Association (TIA).
Kabel Cat-5 dapat mendukung jaringan Ethernet (10BaseT), Fast Ethernet (100BaseT), hingga Gigabit Etheret (1000BaseT). Kabel ini adalah kabel paling populer, mengingat kabel serat optik yang lebih baik harganya hampir dua kali lipat lebih mahal dibandingkan dengan kabel Cat-5. Karena memiliki karakteristik kelistrikan yang lebih baik, kabel Cat-5 adalah kabel yang disarankan untuk semua instalasi jaringan.

Tabel berikut menyebutkan beberapa karakteristik yang dimiliki oleh kabel UTP Category 5 pada beberapa frekuensi.

• Kategori 5E (Cat-5E).
Kabel Kategori 5E adalah standar industri baru untuk instalasi kabel data UTP. Kabel ini biasanya juga terdiri dari empat pasang kabel. Rating bandwidth kabel CAT-5E adalah 100Mbps, namun bandwith maksimalnya bisa mencapai 1000Mbps jika diinstall dengan standar kualitas yang ketat. Saat ini CAT-5E adalah standar baru untuk semua konstruksi kabel UTP. Oleh karenanya saat ini kabel CAT-5E sudah tersedia secara luas dengan kualitas yang lebih tinggi daripada CAT-5 dengan harga dasar yang hampir sama seperti CAT-5. Bahkan beberapa perusahaan sudah menghentikan penggunaan kabel CAT-5 dalam instalasi jaringan mereka.

• Kategori 6 (Cat-6).
Kabel kategori 6 adalah standar kabel UTP dengan sertifikasi resmi paling tinggi. Kabel ini identik dengan CAT-5E namun telah memenuhi standar yang lebih ketat bukan hanya soal kerapatan lilitan tiap pasang kabel namun juga termasuk tingkat penyaluran data, isolator kabel dan pelindung tiap pasang kabel. Dengan lilitan semakin rapat, ditambah semakin baik isolator dan pemisahan tiap pasang kabel maka semakin rendah noise atau berkurangnya sinyal sehingga CAT-6 mampu menyalurkan data dengan bandwidth tertinggi di kelasnya. Kabel CAT-6 biasanya juga terdiri dari empat pasang kabel tembaga. Jika Anda melakukan instalasi jaringan 1000Mbps atau Gigabit LAN, tak ada pilihan lain, kabel UTP tipe inilah yang harus digunakan.

Twisted Pair terdiri dari 2 jenis :


a.Kabel STP (Shielded Twisted Pair)
Kabel STP (Shielded Twisted Pair) yaitu media transmisi kabel berpilin yang digunakan untuk membuat jaringan komputer. Kabel ini memiliki pelindung untuk mengatasi interferensi elektromagnetik dan frekuensi gelombang elektromagnetik. Kabel ini terdiri dari 4 pasang. Kabel ini terdiri dari 4 pasang kabel yang berpilin.

b.Kabel UTP (Unshielded Twisted Pair)
Kabel UTP (Unshielded Twisted Pair) yaitu media transmisi kabel berpilin yang digunakan untuk membuat jaringan komputer. Kabel ini tidak memiliki pelindung dari interferensi elektromagnetik dan frekuensi gelombang elektromagnetik.
Perbedaan Kabel UTP dan STP
Perbedaan antara kabel UTP dan STP yaitu pada kabel STP terdapat pembungkus dimana pelapisan ini bertujuan untuk memberi ketahanan terhadap interferensi elektromagnetik dan interferensi frekuensi radio sehingga data yang terkirimkan tidak mengalami cacat. Sedangkan pada kabel UTP tidak terdapat pelapisan sehingga jika ada gelombang elektromagnetik dan frekuensi radio akan terjadi interfernsi sehingga pada kasus terburuk akan terjadi lost data.

Kelebihan dan Kekurangan Kabel UTP
Kelebihan :
Murah dan mudah dinstalasi
Kekurangan :
Rentan terhadap interferensi gelombang elektromagnetik, dan jarak
jangkauannya hanya 100 meter.

Kelebihan dan Kekurangan Kabel STP
Kelebihan :
Lebih tahan terhadap interferensi gelombang elektromagnetik baik
dari dalam maupun luar.
Kekurangan :
•Attenuasi meningkat pada frekuensi tinggi.
•Pada frekuensi tinggi, keseimbangan menurun sehingga tidak dapat mengkompensasi timbulnya “crosstalk” dan sinyal “noise”.
•Mahal, susah pada saat instalasi (terutama masalah grounding), dan
jarak jangkaunnya hanya 100 meter.

3.Kabel Serat Optik (Fiber Optik Cable)
Kabel Fiber Optik adalah teknologi kabel terbaru. Terbuat dari glas optik. Di tengah-tengah kabel terdapat filamen glas, yang disebut “core”, dan di kelilingi lapisan “cladding”, “buffer coating”, material penguat, dan pelindung luar.Informasi ditransmisikan menggunakan gelombang cahaya dengan cara mengkonversi sinyal listrik menjadi gelombang cahaya. Ada tiga jenis kabel fiber optic yang biasanya digunakan, yaitu single mode, multi mode dan plastic optical fiber yang berfungsi sebagai petunjuk cahaya dari ujung kabel ke ujung kabel lainnya. Dari transmiter receiver, yang mengubah pulsa elektronik ke cahaya dan sebaliknya, dalam bentuk light-emitting diode ataupun laser.
Kabel Fiber Optik banyak digunakan pada jaringan WAN untuk komunikasi suara dan data. Kendala utama penggunaan kabel fiber optik di LAN adalah perangkat elektroniknya yang masih mahal. Sedangkan harga kabel Fiber Optiknya sendiri sebanding dengan kabel LAN UTP.

Kabel fiber optic single mode

Kabel fiber optic single mode merupakan fiber glass tunggal dengan diameter 8.3 sampai 10 mikrometer, memiliki satu jenis transmisi yang dapat mengantarkan data berkapasitas besar dengan kecepatan tinggi untuk jarak jauh, dan membutuhkan sumber cahaya dengan lebar spektrum yang lebih kecil. Kemampuan kabel jenis single mode dalam mengantarkan transmisi adalah 50 kali lebih cepat dari kabel jenis multimode, karena memiliki core yang lebih kecil sehingga dapat menghilangkan setiap distorsi dan pulsa cahaya yang tumpang tindih.


Kabel fiber optic multimode

Kabel fiber optic multimode terbuat dari fiberglass dengan diameter lebih besar, yaitu 50 sampai dengan 100 mikrometer yang dapat mengantarkan data berkapasitas besar dengan kecepatan tinggi untuk jarak menengah. Apabila jarak yang ditempuh lebih dari 3000 kaki, akan terjadi distorsi sinyal pada sisi penerima yang mengakibatkan transmisi data menjadi tidak akurat. 
Plastic optical’fiber adalah kabel berbasis plastik terbaru yang menjamin tingkat performa yang sama dengan fiber glass dalam jarak pendek dengan biaya yang jauh lebih murah. Saat ini, fiber optic telah digunakan sebagai standar kabel data dalam biding physical layer telekomunikasi atau jaringan, seperti perangkat TV kabel, juga sistem keamanan yang menggunakan Closed Circuit Television (CCTV), dan lain sebagainya Bahan dasar dari optical media adalah kaca dengan ukuran yang sangat kecil (skala mikron).Biasanya dikenal dengan nama fibre optic (serat optic). Data yang dilewatkan pada medium ini dalam bentuk cahaya (laser atau inframerah).
Satu buah kabel fibre optic terdiri atas dua fiber, satu berfungsi untuk Transmit (Tx) dan satunya untuk Receive (Rx) sehingga komunikasi dengan fibre optic bisa terjadi dua arah secara bersama-sama (full duplex).

Keuntungan menggunakan kabel fiber optic adalah :
•Lebar jalur besar dan kemampuan dalam membawa banyak data, dapat memuat kapasitas informasi yang sangat besar dengan kecepatan transmisi mencapai gigabit-per detik dan menghantarkan informasi jarak jauh tanpa pengulangan.
•Biaya pemasangan dan pengoperasian yang rendah serta tingkat keamanan yang lebih tinggi.
•Ukuran kecil dan ringan, sehingga hemat pemakaian ruang.
•Imun, kekebalan terhadap gangguan elektromagnetik dan gangguan gelombang radio.
•Non-Penghantar, tidak ada tenaga listrik dan percikan api.
•Tidak berkarat

Kekurangan menggunakan kabel fiber optic adalah :
•Penyerapan (Absorption)Kehilangan cahaya yang disebabkan adanya kotoran dalam serat optik.
•Penyebaran (Scattering).
•Kehilangan radiasi (radiative losses).

C.Media Transmisi Nirkabel

Saat ini sudah banyak digunakan jaringan tanpa kabel (wireless network), transmisi data menggunakan sinar infra merah atau gelombang mikro untuk menghantarkan data. Walaupun kedengarannya praktis, namun kendala yang dihadapi disini adalah masalah jarak, bandwidth, dan mahalnya biaya. Namun demikian untuk kebutuhan LAN di dalam gedung, saat ini sudah dikembangkan teknologi wireless untuk Active Hub (Wireless Access Point) dan Wireless LAN Card (pengganti NIC), sehingga bisa mengurangi semrawutnya kabel transmisi data pada jaringan komputer. Wireless Access Point juga bisa digabungkan (up-link) dengan ActiveHub dari jaringan yang sudah ada.


Media transmisi wireless menggunakan gelombang radio frekuensi tinggi. Biasanya gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 2.4 Ghz dan 5 Ghz. Data-data digital yang dikirim melalui wireless ini akan dimodulasikan ke dalam gelombang elektromagnetik ini.

Ada beberapa keadaan tertentu yang membuat penghubung nirkabel digunakan, yaitu:
a. Tempat yang tidak memungkinkan penggunaan kabel
Ada tempat-tempat yang memang tidak memungkinkan untuk menggunakan kabel, terdapat tempat-tempat yang tidak dapat dijangkau oleh kabel pada sebuah pabrik atau perusahaan dengan daerah terbuka yang sangat luas seperti pabrik manufaktur, bursa saham, gudang, dll.

b. Untuk orang-orang yang sering berpindah lokasi pada tempat kerja
Sebagai contoh adalah profesi seorang teknisi yang bekerja pada sebuah perusahaan yang antara satu gedung dengan gedung lainnya pada suatu area yang cukup luas dan dia harus dapat mengakses data-data yang terdapat di dalam jaringan perusahaannya.

c. Untuk instalasi sementara
Contohnya suatu instansi tertentu yang didirikan oleh suatu tujuan khusus yang bersifat sementara. Karena tidak bersifat permanen maka akan sangat merugikan instansi tersebut apabila menggunakan media penghubung kabel.

d. Jaringan Small Office and home Office (SOHO)
Untuk SOHO biasanya membutuhkan tekologi yang hemat, mudah, dan cepat dalam penginstalan suatu jaringan yang kecil.

e. Untuk mem-back up jaringan yang menggunakan kabel
Pengelolaan jaringan biasa menerapkan jaringan nirkabel untuk mem-back up aplikasi yang sedang bekerja pada jaringan yang menggunakan kabel.

f. Fasilitas pelatihan atau pendidikan
Tempat pelatihan atau universitas biasanya menggunakan wireless LAN untuk memudahkan akses informasi atau pertukaran data dan untuk pembelajaran.

Beberapa media yang dapat digunakan dalam pembangunan jaringan nirkabel antara lain:
1.Sinar Inframerah
Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berarti "bawah merah" (dari bahasa Latin infra, "bawah"), merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. Inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell, astronom kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan penyaring optik yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar matahari dalam tata surya teleskop.
Remote TV mentransmisikan kode instruksi yang dibawa oleh sinar inframerah yang nantinya akan diterjemahkan oleh receiver dalam TV. Suatu jaringan nirkabel yang menggunakan cara yang seperti di atas untuk mentransmisikan data-data.

Inframerah dapat dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan panjang gelombang. Yaitu :
•Inframerah jarak dekat dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm.
•Inframerah jarak menengah dengan panjang gelombang 1.50 – 10 µm.
•Inframerah jarak jauh dengan panjang gelombang 10 – 100 µm.

Keuntungan menggunakan kabel fiber optic adalah :
•Pengiriman data dengan infra merah dapat dilakukan kapan saja, karena pengiriman dengan inframerah tidak membutuhkan sinyal.
•Pengiriman data dengan infra merah dapat dikatakan mudah karena termasuk alat yang sederhana.
•Pengiriman data dari ponsel tidak memakan biaya (gratis).
Kekurangan menggunakan kabel fiber optic adalah :
•Pada pengiriman data dengan inframerah, kedua lubang infra merah harus berhadapan satu sama lain. Hal ini agak menyulitkan kita dalam mentransfer data karena caranya yang merepotkan.
•Inframerah sangat berbahaya bagi mata, sehingga jangan sekalipun sorotan infra merah mengenai mata.
•Pengiriman data dengan inframerah dapat dikatakan lebih lambat dibandingkan dengan rekannya Bluetooth.

2.Gelombang Radio
Radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Gelombang ini melintas dan merambat lewat udara dan bisa juga merambat lewat ruang angkasa yang hampa udara, karena gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut (seperti molekul udara).
Gelombang radio adalah media transmisi yang dapat digunakan untuk mengirimkan suara ataupun data. Kelebihan transmisi 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.

3.Gelombang 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. Hal ini menyebabkan posisi satelit akan relatif stasioner terhadap bumi (geostationary), apabila satelit tersebut mengorbit di atas khatulistiwa. 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 benuamembuat sistem satelit cukup menarik secara komersial. Kekurangannya adalah keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran yang besar, biaya investasi dan asuransisatelit yang masih mahal, atmospheric losses yang besar untuk frekuensi di atas 30 GHz membatasi penggunaan frequency carrier.

4.Gelombang Mikro (microwave)
Penggunaan media penghubung dengan microwave (gelombang mikro) memiliki kelebihan pada jaraknya yang tidak terbatas. Terdapat dua jenis teknik transmisi microwave, yaitu:
a.Terrestrial Microwave
Pada teknik terrestrial microwave menggunakan transmitter dan receiver yang terdapat di bumi.Jaringan telepon antar kota yang biasanya menggunakan menara relay adalah salah satu contoh penggunaan gelombang mikro jenis terestrial. Untuk mentransmisikan gelombang mikro biasanya digunakan antenna parabola yang menghasilkan sinyal terpusat. Antena parabola juga digunakan pada penerimanya. Pengaturan letak antena parabola yang akan digunakan sebagaitransmitter dan receiver pada teknik ini harus diperhatikan, mengingat sifat dari sinyal yang dipancarkan adalah terpusat dan bukan tersebar. Terrestrial microwave memiliki bandwidth antara 1-10 Mbps dan biasanya beroperasi pada frekuensi antara 4-6 GHz dan 21-23 GHz.

b.Satellite Microwave
Pada teknik ini menggunakan satelit komunikasi yang berada di ruang angkasa sebagai relaynya. Tiap-tiap stasiun di bumi menggunakan antena parabola untuk berkomunikasi dengan satelit. Satelit berfungsi mentransmisikan kembali sinyal-sinyal yang dipancarkan oleh stasiun yang berbeda. Apabila stasiun yang dituju letaknya berlawanan dengan letak satelit yang digunakan sebagai relay, maka satelit tersebut akan memancarkan sinyal ke satelit lainnya yang letaknya tidak berlawanan dengan stasiun tujuan. Karena jarak yang ditempuh oleh suatu sinyal yang ditransmisikan dari bumi (station transmitter) menuju satelit dan kembali lagi menuju bumi (satelit receiver) sangat jauh, maka terdapat propagation delay yang berkisar antara 0,5 hingga 5 detik. Gelombang mikro ini beroperasi pada frekuensi antara 11-14 GHz dengan bandwidth antara 1-10 Mbps.