LAPISAN FISIK - Sistem Informasi Akuntasi

Lapisan Fisik

Physical layer merupakan dasar dari semua jaringan di dalam model referensi OSI yang mana merupakan karakteristik perangkat keras yang fungsinya untuk mentransmisikan sinyal data baik analog maupun digital.

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

Pengertian Lapisan Fisik adalah lapisan pertama dan lapisan terbawah dari model referensi OSI dimana lapisan ini berfungsi untuk menentukan karakteristik dari kabel yang digunakan untuk menghubungkan komputer dalam jaringan

Sinyal Data

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

Sinyal Analog

Sinyal Analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang sambung-menyambung (kontinu), tidak ada perubahan tiba-tiba & mempunyai besaran yaitu amplitudo & frekuensi

Dengan menggunakan sinyal analog maka jangkauan transmisi data dapat mencapai jarak jauh.

Gelombang pada sinyal analog umumnya berbentuk sinusoidal yang memiliki 3 variabel dasar yaitu amplitudo,frekuensi & phase.

• Amplitudo

Merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog

• Frekuensi

Adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam waktu 1 detik.

• Phase

Adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu. Phase pada sudut 0°, 90°, 180°, 270°, dan 360°.

1. Amplitudo Modulation (AM)

Modulasi ini menggunakan amplitudo sinyal analog untuk membedakan dua keadaan

                 sinyal digital.

2. Frequency Modulation (FM)

          Modulasi ini mempergunakan frekuensi sinyal analog untuk membedakan dua keadaan  

          sinyal digital.

3. Phase Modulation (PM)

         Modulasi jenis ini menggunakan perbedaan sudut fase dari sinyal analog untuk

         membedakan dua keadaan dari sinyal digital.

Cara ini merupakan modulasi yang paling baik, tapi paling sulit.

Sinyal Digital

Merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yg dapat mengalami perubahan yg tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1.

Dalam proses transmisi data, digunakan sebuah alat yg dinamakan modem. Modem merupakan singkatan dari modulator demodulator. Sebagai modulator, modem akan menerjemahkan data atau informasi dalam bentuk sinyal digital menjadi sinyal analog yg kemudian menggabungkannya dengan frekuensi pembawa (carrier),sedangkan demodulator, modem akan memisahkan dari frekuensi pembawa dan menerjemahkan data atau informasi sinyal analog tersebut ke dalam bentuk sinyal digital

Media transmisi adalah media yang menghubungkan antara pengirim dan penerima informasi (data), karena jarak yang jauh, maka data terlebih dahulu diubah menjadi kode/isyarat, dan isyarat inilah yang akan dimanipulasi dengan berbagai macam cara untuk diubah kembali menjadi data.

Kegunaan media transmisi

Media transmisi digunakan pada beberapa peralatan elektronika untuk menghubungkan antara pengirim dan penerima supaya dapat melakukan pertukaran data. Beberapa alat elektronika, seperti telepon, komputer, televisi, dan radio membutuhkan media transmisi untuk dapat menerima data. Seperti pada pesawat telepon, media transmisi yang digunakan untuk menghubungkan dua buah telepon adalah kabel. Setiap peralatan elektronika memiliki media transmisi yang berbeda-beda dalam pengiriman datanya.

Karakteristik media transmisi

Karakteristik media transmisi ini bergantung pada:

§                    Jenis alat elektronika

§                    Data yang digunakan oleh alat elektronika tersebut

§                    Tingkat keefektifan dalam pengiriman data

§                    Ukuran data yang dikirimkan

Jenis-jenis media transmisi

Guided Transmission Media

Guided transmission media atau media transmisi terpandu merupakan jaringan yang menggunakan sistem kabel.

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), dancrosstalk yang terjadi di antara kabel yang berdekatan.

Ada dua macam Twisted Pair Cable, yaitu :

1.     Kabel STP dan UTP. 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 menimbulkan crosstalk dan sinyal noise.

2.     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.

Coaxial Cable

Kabel koaksial adalah suatu jenis kabel yang menggunakan dua buah konduktor. Kabel ini banyak digunakan untuk mentransmisikansinyal 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 cab le (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.

Fiber Optic

Serat optik 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 serat 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 serat optik antara lain 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.

Unguided Transmission Media

Unguided transmission media atau media transmisi tidak terpandu merupakan jaringan yang menggunakan sistem gelombang.

Gelombang mikro

Gelombang mikro (microwave) merupakan bentuk gelombang radio yang beroperasi pada 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 menggunakan gelombang mikro adalah akuisisi antar menara tidak begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena setiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas, frekuensi tinggi atau gelombang pendek karena hanya membutuhkan antena yang kecil.

Kelemahan gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya.

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 velocitybumi. 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 benua membuat sistem satelit cukup menarik secara komersial.

Kekurangannya satelit adalah keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran yang besar, biaya investasidan asuransi satelit yang masih mahal, atmospheric losses yang besar untuk frekuensi di atas 30 GHz membatasi penggunaanfrequency carrier.

Adalah jenis dari microwave yang menggunakan satellite untuk mengirimkan sinyal ke transmitter atau parabola. Satellite microwave mengirimkan sinyal secara menyeluruh ke setiap transmitter.

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 dinding, harus ada lintasan lurus dari pengirim dan penerima, tidak dapat digunakan di luar ruangan karena akan terganggu oleh cahaya matahari.
Metode Transmisi Jaringan

Jaringan dapat kita bedakan berdasarkan metode transmisi yang digunakan dalam peoses pengiriman data. Yaitu dimana secara umum metode transmisi yang sering digunakan dibagi menjadi 2 yaitu Baseband dan Broadband.

a. Baseband

Pada metode baseband data yang berupa sinyal digital langsung dikirim melalui media transmisi satu channel seperti kabel, tanpa mengalami perubahan apapun. Dengan cara ini, maka pengiriman data tergantung pada jarak transmisi dan kualitas media yang digunakan. Pada metode ini, dibutuhkan peralatan multiplexing yang disebut Time Division Multiplexing (TDM). Dengan menggunakan peralatan ini, maka :

· Menghemat biaya penggunaan saluran komunikasi.

· Kapasitas saluran komunikasi dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin.

· Ada kemungkinan dari beberapa terminal dilakukan transmisi data menuju satu titik yang sama.

TDM ini digunakan untuk transmisi data dalam bentuk sinyal. Dengan TDM pengiriman data dilakukan dengan mengatur pengiriman data dari masing masing termidal dengan mengatur waktu. Setiap terminal diberi jatah waktu pengiriman, bila waktunya habis maka akan diberikan ke terminal berikutnya. Demikian seterusnya hingga ke terminal terakhir, lalu dikembalikan ke terminal pertama. Proses ini berlangsung cepat, sehingga seakan-akan semua terminal melakukan pengiriman data secara bersama-sama. Oleh karena itu diperlukan media transmisi yang berkualitas tinggi, dapat mengirimkan data dengan kecepatan tinggi diantara transmiter dan receiver.

Keuntungan dari sistem ini adalah :

· Biayanya murah, karena dalam sistem ini tidak diperlukan modem.

· Bentuk topologinya sederhana.

· Mudah dalam instalasi dan maintenance.

Selain keuntungannya, sistem ini juga memiliki

kekurangan antara lain :

· Kapasitas pengiriman data sangat terbatas karena hanya terdapat satu lintasan data, sehingga hanya satu pasang komputer yang dapat saling bekomunikasi pada saat yang sama.

· Jarak pengiriman sinyal listriknya terbatas.

· Untuk area yang luas diperlukan biaya instalasi yang banya.

b. Broadband

Metode ini digunakan untuk mentransmisikan sinyal analog. Maka apabila dalam bentuk sinyal digital, diperlukan modem untuk mengubahnya dalam bentuk sinyal analog. Media yang digunakan adalah kabel coaxial broadband yaitu dengan menggunakan media frekuensi radio atau satelit. Data dari beberapa terminal dapat menggunakan satu terminal, tetapi frekuensinya berbeda-beda, sehingga pada saat yang bersamaan dapat dikirimkan beberapa frekuensi.

Keuntungan dari metode ini adalah :

· Kapasitas pengiriman data yang tinggi karena memiliki beberapa sinyal transmisi.

· Untuk sistem broadband non kabel wilayah jangkauannya akan lebih luas dan biaya yang lebih murah.

Adapun kerugiannya adalah :

· Harga modem yang diperlukan mahal.

· Waktu tunda perjalanan sinyal dua kali lebih lama.

· Proses maintenance cukup sukar.

· Biaya frekuensi yang mahal.

Fungsi dan servis utama yang dilakukan oleh Physical Layer adalah:

Ø      Pengiriman bit-by-bit atau symbol-by-symbol.

§         Menyediakan sebuah standarasisasi interface ke media transimisi fisikal, mencakup:

- Spesifikasi mekanikal dari konektor elektris dan kabel, untuk contoh panjang maksimal kabel.

- Spesifikasi elektris dari level sinyal line transimisi dan impedansi

- Radio interface, termasuk alokasi frekuensi spectrum elektromagnet dan spesifikasi dari kekuatan sinyal, analog bandwidth, dll.

- Spesifikasi dari infrared radiation (IR) melewati fiber optik atau sebuah link komunikasi wireless IR.

Ø       Modulasi

Modulasi adalah proses menyampaikan sebuah sinyal pesan, misalnya bit stream digital atau sinyal analog audio, dalama sinyal lain yang dapat dikirimkan secara fisik.

Ø       Line coding

- Sinkronisasi bit dalam synchronous serial communication

- Memulai dan menghentikan signalling dan mengontrol arus dalam asynchronous serial communication

- Circuit switching

- Multiplexing

- Carrier sense dan collision detection yang digunakan oleh beberapa level 2 multiple access protocols

- Menyaring equalization, training sequence, pulse shaping, dan sinyal processing dari sinyal fisikal lainnya.

- Perbaikan forward error

- Bit-interleaving dan channel coding lainnya.

 Manfaat Physical Layers pada Komunikasi Data.

Media paling sering digunakan untuk komunikasi data adalah kabel yang menggunakan kawat tembaga untuk sinyal data dan bit kontrol antar perangkat jaringan. Kabel yang digunakan untuk komunikasi data yang biasanya terdiri dari serangkaian kabel tembaga individu yang membentuk sirkuit sinyal didedikasikan untuk tujuan tertentu. Jenis lain dari kabel tembaga, yang dikenal sebagai kabel koaksial, memiliki konduktor tunggal yang berjalan melalui pusat kabel yang terbungkus oleh, namun terisolasi dari, pelindung lainnya.

Tembaga jenis media yang dipilih adalah ditentukan oleh standar lapisan Fisik yang dibutuhkan untuk menghubungkan lapisan Data Link perangkat dua atau lebih jaringan. Kabel ini dapat digunakan untuk menghubungkan node di LAN untuk perangkat perantara, seperti router dan switch. Kabel juga digunakan untuk menghubungkan perangkat WAN ke penyedia layanan data seperti perusahaan telepon. Setiap jenis koneksi dan perangkat kabel terlampir persyaratan yang ditetapkan oleh standar lapisan fisik.

Jaringan media umumnya menggunakan jack modular dan colokan, yang menyediakan koneksi mudah dan pemutusan. Juga, satu jenis konektor fisik dapat digunakan untuk beberapa jenis koneksi. Sebagai contoh, konektor RJ-45 digunakan secara luas dalam LAN dengan satu jenis media dan di beberapa WAN dengan jenis media lain. Berikut adalah contoh hardware yang memakai kawat tembaga.