JARINGAN KOMPUTER
THE PHYSICAL LAYERPADA LAPISAN OSI LAYER
Oleh:
IKHSAN PRAKASA PUTRA
IRFAN MAULANA
YOKI MERKURI
RISNA RESTIKA SARI
UBEID RAFIQAH
MUHAMMAD SATRIA
TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunianya serta kemampuan kepada tim penyusun sehingga dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik. Shalawat dan salam tidak lupa pula kita sampaikan pada junjungan alam yakni nabi muhammad SAW.
Adapun tujuan penyusunan makalah ini merupakan tugas mata kuliah JARINGAN KOMPUTER semester 4. Dalam penyusunan makalah ini, tim penyusun mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang sangat berperan penting dalam menyelesaikan makalah ini, khususnya Bapak Benny Sukma Negara ST. MT. sebagai dosen dari mata kuliah Jaringan Komputer yang telah memberikan ilmu serta bimbingannya kepada tim penyusun sehingga dapat menyelesaikan makalah ini.
Tim penyusun merasa bahwa makalah ini masih banyak kekurangan, untuk itu tim penyusun juga mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk kesempurnaan makalah ini kedepannya. Tim penyusun minta maaf apabila ada kekurangan dan kesalahan dalam pembuatan makalah ini.
Pekanbaru,
April 2015
Tim Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
1.2
Rumusan Masalah
1.3
Tujuan
BAB II PEMBAHASAN
2.1
The Physical Layer
2.2
Media Transmisi Guide (Terpandu)
2.3
Media Transmisi Unguide (Tidak Terpandu)
2.4 Metode Transmisi
2.5 Sinyal Data
2.6Kelebihan dan Kekurangan Media Transmisi
BAB III PENUTUP
Kesimpulan
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Physical layer ada di antara data link layer dan media transmisi. Tugas utamanya adalah menyediakan servis untuk data link layer. Salah satu servis yang disediakan oleh physical layer adalah membentuk sinyal yang merepresentasikan aliran data dalam bentuk bit 0 dan 1 dari data link layer.
Physical layer juga mengatur media transmisi.Layer inilah yang menentukan aliran data, dan jumlah saluran (logical channel) utnuk mengirimkan data yang datang dari sumber yang berbeda.
1.2
Rumusan Masalah
Dari latar belakang di atas, dapat dirumuskan beberapa masalah , yaitu:
1.
Apa itu Physical Layer?
2.
Apa saja media transmisi guide?
3.
Apa saja media transmisi unguide?
4.
Apa saja metode transmisi?
5.
Apa itu sinyal data?
6.
Apa saja Kelebihan dan Kekurangan dalam Media Transmisi?
1.3
Tujuan
Adapun tujuan dari makalah ini adalah:
1.
Mengetahui dan memahami Physical Layer.
2.
Mengetahui dan memahami media transmisi guide.
3.
Mengetahui dan memahami media transmisi unguide.
4.
Mengetahui dan memahami metode transmisi.
5.
Mengetahui dan memahami sinyal data.
6.
Mengetahui kelebihan dan kekurangan dari Media Transmisi
BAB II
PEMBAHASAN
2.1
The Physical Layer
Lapisan fisik (Physical Layer) merupakan lapisan dasar dari semua jaringan dalam model referensi OSI dimana lapisan ini berfungsi untuk mentransmisikan sinyal data analog maupun digital. Selain itu, lapisan fisik dapat digunakan untuk menentukan karakteristik dari kabel yang digunakan untuk menghubungkan komputer dalam jaringan sehingga sarana sistem pengiriman data ke perangkat lain yang terhubung dalam suatu jaringan komputer. Pada lapisan ini yang akan menjelaskan mengenai jarak terjauh yang mungkin digunakan oleh media fisik serta mengatur bagaimana cara melakukan collision control. Physical Layer juga memiliki tujuan utama, seperti.
1. Menspesifikasikan standar untuk berinteraksi dengan media jaringan.
2. Menspesifikasikan kebutuhan media untuk jaringan.
3. Menetukan karakteristik kabel untuk menghubungkan komputer dengan jaringan.
4. Mentransfer dan menentukan bagaimana bit data dikodekan.
5. Format sinyal electrical untuk transmisi lewat media jaringan.
6. Sinkronisasi transmisi sinyal.
7. Menangani interkoneksi fisik (kabel), mekanikal, elektrikal dan procedural.
8. Mendeteksi error selama transmisi. Lapisan ini mendefinisikan antarmuka dan mekanisme untuk meletakkan bit-bit data diatas media jaringan seperti kabel, radio dan cahaya. Selain itu, lapisan ini dapat mendefinisikan tegangan listrik, arus listrik, modulasi sinkronisasi antar bit, pengaktifan dan pemutusan koneksi serta beberapa karakteristik kelistrikan untuk media transmisi seperti kabel UTP / STP, kabel koaksial atau kabel fiber optic. Protocol pada PHY Layer mencakup IEEE 802.3; RS-232C; X.21; repeater; transceiver; kartu jaringan atau Network Interface Card (NIC) dan pengabelan untuk beroperasi.
2.2
Media Transmisi Guide (Terpandu)
Media transmisi guided adalah media yang mentransmisikan gelombang elektromagnetik (data) dengan menggunakan konduktor fisik seperti serat optic atau kabel
Jenis-Jenis Media Guide Transmision :
1.
Twisted Pair Cable
Twisted pair cable atau kabel pasangan berpilin terdiri dari dua buah konduktor yang digabungkan dengan tujuan untuk mengurangi atau meniadakan interferensi elektromagnetik dari luar seperti radiasi elektromagnetik dari kabel Unshielded twisted-pair (UTP), dan crosstalk yang terjadi di antara kabel yang berdekatan.
Ada dua macam Twisted Pair Cable, yaitu :
-
Kabel STP (Shielded Twisted Pair) merupakan salah satu jenis kabel yang digunakan dalam jaringan komputer. Kabel ini berisi dua pasang kabel (empat kabel) yang setiap pasang dipilin. Kabel STP lebih tahan terhadap gangguan yang disebebkan posisi kabel yang tertekuk. Pada kabel STP attenuasi akan meningkat pada frekuensi tinggi sehingga menimbulkancrosstalk dan sinyal noise.
-
Kabel UTP (Unshielded Twisted Pair) banyak digunakan dalam instalasi jaringan komputer. Kabel ini berisi empat pasang kabel yang tiap pasangnya dipilin (twisted). Kabel ini tidak dilengkapi dengan pelindung (unshilded). Kabel UTP mudah dipasang, ukurannya kecil, dan harganya lebih murah dibandingkan jenis media lainnya. Kabel UTP sangat rentan dengan efek interferensi elektris yang berasal dari media di sekelilingnya.
2.
Coaxial Cable
Kabel koaksial adalah suatu jenis kabel yang menggunakan dua buah konduktor.Kabel ini banyak digunakan untukmentransmisikan sinyal frekuensi tinggi mulai 300 kHz keatas.Karena kemampuannya dalam menyalurkan frekuensi tinggi tersebut, maka sistem transmisi dengan menggunakan kabel koaksial memiliki kapasitas kanal yang cukup besar.Ada beberapa jenis kabel koaksial, yaitu thick coaxial cable (mempunyai diameter besar) dan thin coaxial cable (mempunyai diameter lebih kecil).
Keunggulan kabel koaksial adalah dapat digunakan untuk menyalurkan informasi sampai dengan 900 kanal telepon, dapat ditanam di dalam tanah sehingga biaya perawatan lebih rendah, karena menggunakan penutup isolasi maka kecil kemungkinan terjadi interferensi dengan sistem lain.Kelemahan kabel koaksial adalah mempunyai redaman yang relatif besar sehingga untuk hubungan jarak jauh harus dipasang repeater-repeater, jika kabel dipasang diatas tanah, rawan terhadap gangguan-gangguan fisik yang dapat berakibat putusnya hubungan.
3.
Fiber Optic
Fiberoptik adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Berdasarkan mode transmisi yang digunakan serat optik terdiri atas Multimode Step Index, Multimode Graded Index, dan Singlemode Step Index.
Keuntungan fiber optik adalah lebih murah, bentuknya lebih ramping, kapasitas transmisi yang lebih besar, sedikit sinyal yang hilang, data diubah menjadi sinyal cahaya sehingga lebih cepat,tenaga yang dibutuhkan sedikit, dan tidak mudah terbakar. Kelemahan fiber optik adalah biaya yang mahal untuk peralatannya, memerlukan konversi data listrik ke cahaya dan sebaliknya yang rumit, memerlukan peralatan khusus dalam prosedur pemakaian dan pemasangannya, serta untuk perbaikan yang kompleks membutuhkan tenaga yang ahli di bidang ini.
2.3
Media Transmisi Unguide (Tidak Terpandu)
Unguided transmission media atau media transmisi tidak terpandu adalah merupakan jaringan yang menggunakan sistem gelombang.Macam-macam sistem gelombang tersebut adalah :
1. Gelombang Mikro
Gelombang mikro (microwave) merupakan bentuk radio yang menggunakan frekuensi tinggi (dalam satuan gigahertz), yang meliputi kawasan UHF, SHF dan EHF. Gelombang mikro banyak digunakan pada sistem jaringan MAN, warnet dan penyedia layanan internet (ISP).
Keuntungan gelombang mikroadalah akuisisi antar menara tidak begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena tiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas.Kelemahan gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya.
2. 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. 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 daerahterpencil dengan populasi rendah, meningkatnya trafik telekomunikasi antar benua membuat sistem satelit cukup menarik secara komersial.Kekurangan satelit adalah keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran yang besar, biaya investasi dan asuransi satelit yang masih mahal, atmosphericlosses yang besar untuk frekuensi di atas 30 GHz membatasi penggunaan frequency carrier.
3. Gelombang radio
Gelombang radio adalah media transmisi yang dapat digunakan untuk mengirimkan suara ataupun data.Frekuensi radio (RF) gelombang mudah untuk menghasilkan, bisa menempuh jarak jauh, dan dapat menembus bangunan dengan mudah, sehingga mereka banyak digunakan untuk komunikasi, baik indoor maupun outdoor.
Kelebihan 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.
4. Inframerah
Inframerah biasa digunakan untuk komunikasi jarak dekat, dengan kecepatan 4 Mbps. Dalam penggunaannya untuk pengendalian jarak jauh, misalnya remote control pada televisi serta alat elektronik lainnya.
Keuntungan inframerah adalah kebal terhadap interferensi radio dan elekromagnetik, inframerah mudah dibuat dan murah, instalasi mudah, mudah dipindah-pindah, keamanan lebih tinggi daripada gelombang radio.Kelemahan inframerah adalah jarak terbatas, tidak dapat menembus benda padat sepertidinding, harus ada lintasan lurus dari pengirim dan penerima, tidak dapat digunakan di luar ruangan karena akan terganggu oleh cahaya matahari.
2.4
Metode Transmisi
1. Baseband.
Pada metode ini, data berupa sinyal digital langsung dikirim melalui media transmisi satu channel seperti kabel tanpa melalui perubahan apapun. Dengan cara ini pengiriman data dan tergantung pada jarak transmisi dan kualitas media yang digunakan. Pada metode ini dibutuhkan peralatan multiplexing disebut time division multiplexing (TDM).TDM digunakan untuk transmisi data dalam bentuk sinyal. Dengan TDM, pengiriman data dilakukan dengan cara mengatur pengiriman data dari setiap terminal berdasarkan waktu. Olehkarena itu, dibutuhkan media transmisi berkualitas tinggi yang dapat mengirimkan data dengan kecepatan tinggi diantara multiplexer transmitter dan multiplexer receiver.
2. Broadband.
Broadband digunakan untuk mentransmisikan sinyal analog.Apabila data dalam bentuk sinyal digital, maka harus dimodulasi menjadi sinyal analog.Media yang digunakan berupa kabel coaxial broadband menggunakan media frekuensi radio atau satelit.Data dari beberapa terminal dapat menggunakan satu saluran, tapi memiliki frekuensi yang berbeda sehingga pada saat bersamaan dapat dikirimkan berebagai jenis data melalui beberapa frekuensi.
2.5
Sinyal Data
Sinyal data merupakan proses komunikasi data yang hendak ditransmisikan akan diberi kode terlebih dahulu dala bentuk sinyal analog dan digital.
a. Sinyal analog
Merupakan sinyal data dalam bentuk gelombang yang berkelanjutan, tidak ada perubahan secara tiba-tiba serta mempunyai besaran yaitu amplitudo dan frekuensi. Dengan menggunakan sinyal analog akan memberikan jangkauan transmisi data yang jauh. Gelombang pada sinyal analog berbentuk sinusoidal yanh memiliki tiga variabel dasar seperti amplitudo (ukuran tinggi rendah tegangan dari sinyal analog), frekuensi (jumlah gelombang dalam waktu satu detik) dan phase (besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu). Dengan menggunakan 3 variabel tersebut akan diperoleh 3 jenis modulasi, seperti:
- Amplitudo Modulation (AM) menggunakan sinyal analog untuk membedakan dua keadaan sinyal digital.
- Frequency Modulation (FM) menggunakan frekuensi sinyal analog untuk membedakan dua keadaan sinyal digital.
- Phase Modulation (PM) menggunakan perbedaan sudut fase dari sinyal analog untuk membedakan dua keadaan dari sinyal digital. Cara ini merupakan cara yang paling baik, tapi menggunakan sistem yang sangat sulit.
b. Sinyal digital
Merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan secara tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Modem (modulator demodulator) akan digunakan untuk melakukan transmisi data. modem sebagai modulator bertujuan untuk menerjemahkan data atau informasi dalam bentuk sinyal digital menjadi sinyal analog yang kemudian akan menggabungkan diri dengan frekuensi pembawa (carrier). Sedangkan, modem sebagai demodulator bertujuan untuk memisahkan dari frekuensi pembawa dan menerjemahkan data atau informasi sinyal analog menjadi sinyal digital. Pada Physical Layer, komputer mengirimkan stream bit lewat media transmisi karena komputer menggunakan sinyal elektrik untuk menghadirkan biner 0 dan 1. Oleh karena itu, Physical Layer memiliki standar sinyal elektrik, seperti:
- Jenis sinyal (analod atau digital).
- Level tegangan.
- Identifikasi bit.
- inkronisasi bit.
2.6
Kelebihan dan Kekurangan Media Transmisi
Media Magnet
1. Kelebihan :
- Membutuhkan biaya kecil
- Mempunyai waktu transmisi sebentar
- Mempunyai bandwidth yang baik
2. Kekurangan :
- Mempunyai delay yang sangat buruk
- Beberapa aplikasi memerlukan koneksi online
Twisted Pair
Terdiri dari dua kawat yang diisolasi dengan ketebalan 1mm, yang dililitkan bersama – sama membentuk heliks seperti molekul DNA.
Tujuan pelilitan tersebut adalah untuk mengurangi interperensi listrik dari pasangan lain yang berdekatan. Contoh : Sistem telpon, TV kabel
Kekurangan :
- Membutuhkan repreater untuk penguatan dalam jarak yang jauh, sehingga sering dihubungkan secara paralel
Kabel Koaksial Baseband ( Coax )
Karakterisktiknya hampir sama dengan Twested Pair. Bedanya adalah memiliki perlindungan yang lebih baik dari Twisted Pair, sehingga dapat digunakan pada jarak yang lebih jauh dengan kecepatan tinggi. Biasanya digunakan pada sistem telpon, LAN.
Bentuk kabel coax :
Kabel Koaksial Boardband
Menggunakan sistem trasmisi analog dengan memakai pengkabelan TV standard.
Perbedaan penting antara Boardband dan Baseband adalah luas cakupan Boardband yang jauh lebih luas dari Baseband sehingga membutuhkan amplifier analog untuk memperkuat sinyal secara periodik.
Serat Optik
Memiliki 3 komponen :
- Sumber cahaya
- Media transmisi
- Detektor
Cara kerja :
Secara konvensional pulsa cahayamenyatakan 1 bit. Dengan
menggunakan media transmisi serat optik detekto mengubah pulsa cahaya yang datak menjadi aliran listrik.
Apabila kekurangan cahaya menjadi tidak berguna. Sehingga hanya digunakan pada penelitian fisika saja.
o
Transmisi pada Serat Optik
Antenuasi cahaya yang melintasi kaca tergantung dari panjang gelombang cahaya.
Rumus :
Pulsa cahaya yang dikirimkan pada serat menyebar sesuai dengan panjang gelombangnya begitu pulsa cahaya itu berpropagasi.
o
Kabel Serat Optik
Kabel serat optik sama dengan coax tapi tanpa jalinan.
Inti dibungkus dengan kasa yang mempunyai index infraksi yang lebih rendah.
Ada 3 cara menghubungkan serat optik :
- Kabel berujung konektor, kemudian ditancapkan ke serat optik
- Kabel disambungkan secara mekanis
- Dua potong serat difusikan untuk mendapatkan koneksi permanen
Terdapat dua buah media untuk melakukan peng-signal-an yaitu :
- LED
- Semikonduktor Laser
Adapun perbedaaan antara keduanya adalah :
o
Jaringan Serat Optik
Terdapat dua buah interface :
- pasif, terdiri dari LED dan lase dioda pada pengirim dan photodioda pada penerima
- repreater aktif, cahaya datang diubah menjadi listrik
Star pasif menggabungkan semua signal datang dan hasil gabungan sinyak tersebut disebarkan ke semua saluran
Transmisi Tanpa Kabel
Keuntungan wireless dengan peralatan stasioner yang lainnya adalah pada pemasangan media transmisi tersebut
Pada gambar dibawah ini gelombang radio, infra red, bagian gelombang visibel pada spektrum dapat dipakai mentransmisikan informasi frekuensi, amplitudo,dan gelombang fasa.
Perhatikan gambar berikut :
Transmisi Radio
Transmisi radio mudah sekali dibuat dan menjalar dengan mencakup daerah yang luas
Transmisi Gelombang Mikro
Diatas 100 MHZ, gelombang bergerak lurus sehigga dapat lebih mudah difokuskan. Sehingga pengaturan jarak transmiter merupakan sangat penting dan perlu diperhatikan dengan teliti.
Gelombang Infrared dan milimeter
Gelombang infrared dan millimeter banyak digunakan pada hubungan jarak pendek(komunikasi). contoh: remote control TV, VCR, dan peralatan stereo.
Transmisi Lightwave
Kerugiannya : tidak dapat menembus hujan lebat atau kabut
Penyebabnya : panas yang diakibatkan matahari sehingga menaikkan arus konveksi pada atap bangunan,membelokkan signal dan membuat signal berputar – putar disekitar konektor.
Sistem Telepon
Tujuannya adalah dapat mengirimkan suara manusia yang dapat atau tidaknya dikenal.
Pada keadaan tertentu sistem telepon sangat berkaitan dengan jaringan telepon.
o
Struktur Sistem Telepon
Pada umumnya menggunakan media transmisi twisted pair.
Modem
Fakta bahwa antenuasi dan kecepatan propagansi bergantung pada frekuensi.
Gambar Signal dari Gelombang Modem
Trunk dan Multiflexing
Pertimbangan ekonomi tentang ukuran memainkan peran penting dalam sistem telepon.
Ukuran tersebut memerlukan biaya yang sama dengan biaya memasang dan memelihara.
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil diskusi kami, dapat disimpulkan :
•
Perbedaan guided dan unguided bisa dilihat pada penjelasan dibawah ini:
1. Jika dilihat dari media transmisi gelombang elektromagnetik, guided dapat dipandu secara pisik, menggunakan jenis kabel. Sedangkan unguided mentransmisikan melalui media atmosfir / radio.
2. Jika dilihat dari karakteristik mutu transmisi ditentukan oleh media dan karakteristik sinyal pada guided,media itu sendiri yang menentukan batasan transmisi. Sedangkan unguided ditentukan oleh kualitas sinyal antena transmisi.
•
Sinyal analog
Merupakan sinyal data dalam bentuk gelombang yang berkelanjutan, tidak ada perubahan secara tiba-tiba serta mempunyai besaran yaitu amplitudo dan frekuensi.
•
Sinyal digital
Merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan secara tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1.
DAFTAR PUSTAKA
Tanenbaum Wetherall. Computer Networks. Fifth Edition.
Dapatkan makalah dalam format ekstensi Doc di dropbox
