BAB II DASAR TEORI TRANSMISI GELOMBANG MIKRO RADIO IP

11
BAB II
DASAR TEORI TRANSMISI GELOMBANG MIKRO
RADIO IP (Internet Protocol)
Transmisi adalah pergerakan informasi melalui sebuah media jaringan
telekomunikasi. Transmisi memperhatikan pembuatan saluran yang dipakai untuk
mengirim informasi, serta memastikan bahwa informasi sampai secara akurat dan
dapat diandalkan. Transmisi merupakan bagian suatu data yang dapat dikirimkan
dari suatu alat dan diterima oleh alat lainnya. Transmisi ini merupakan salah satu
konsep penting dalam sistem telekomunikasi sehingga suatu perangkat bisa
berkomunikasi dengan perangkat lainnya. Misalnya dari lokasi A ke lokasi B data
bisa dikirim dan diterima melalui media wireless, ataupun perangkat input ke
pemeroses, pemeroses ke stronge, pemeroses kemedia output, atau bahkan dari
suatu sistem komputer ke sistem komputer lainnya [1].
2.1 Mode Transmisi
Dalam sistem transmisi dikenal dua mode transmisi ini, yaitu :
2.1.1 Parallel Transmisission
Transmisi parallel, semua bit dari karakter yang diwakili oleh
suatu kode ditransmisikan secara serantak satu karakter setiap saat. Data
dikirimkan terus menerus melalui jalur-jalur yang disediakan tersebut
hingga semua data dapat terkirimkan [1].
2.1.2 Serial Transmisission
Transmisi secara serial, masing-masing bit dari suatu karakter
dikirimkan secara berurutan, yaitu bit per bit, penerima kemudian merakit
12
kembali arus beberapa bit yang datang kembali menjadi karakter. Pada
serial transmission terhadap dua mode yaitu [1] :
a) Synchronous Transmission
Synchronous transmission ini dikenal juga dengan istilah
synchronous transfer mode (STM). Proses pengirim dan penerima
diatur sedemikian rupa agar memiliki pengaturan yang sama,
sehingga dapat dikirimkan dan diterima dengan baik antara alat
tersebut. Umumnya pengaturan ini didasarkan terhadap pewaktuan
dalam mengirimkan sinyal. Pewaktuan ini diatur oleh suatu denyut
listrik secara periodik yang disebut dengan clock atau timer. Clock
merupakan suatu yang sangat penting dalam setiap aspek pada
komunikasi dengan menggunakan sistem komputer, baik itu pada
komputer itu sendiri maupun dengan bagian luar yang terhubung
dengan komputer untuk pemrosesan data.
Pada metode ini, clock antara pengirim dan penerima harus
benar-benar sama dan akurat. Clock yang ada pada pengirim akan
memberitahu kepada clock yang ada pada penerima kapan proses
srah terima dilakukan. Dengan adanya keakuratan clock ini, clock
yang ada pada pengirim dan clock yang ada pada penerima akan
melakukan proses secara bersamaan [1].
b) Asynchrounous Transmission
Asynchrounous transmission ini sering juga di istilahkan
dengan Asynchrounous Transfer Mode (ATM). Mode ini paling
sering digunakan untuk mengirimkan dan menerima data antara
13
dua alat. Pada mode ini berarti clock yang digunakan oleh kedua
alat, tidak bekerja selaras satu dengan lainnya. Dengan demikian,
data harus berisikan informasi tambahan yang mengijinkan kedua
alat menyetujui kapan pengiriman data dilakukan. Dengan
demikian, proses transfer dapat dilakukan dengan waktu yang
berbeda-beda.
Data disalurkan melalui media transmisi, media transmisi
ini merupakan jalur dimana data akan dilewatkan. Kita
menganggap media transmisi ini sebagai sebuah pipa dimana pada
pipa tersebut akan dilewatkan data-datanya [1].
2.2 Sistem Jaringan Microwave Radio Link
Pada microwave radio link ada beberapa model jaringan yang dipakai. Dan
aplikasi yang digunakan bermacam-macam. Topologi jaringan yang dipakai pada
salah satu operator ini adalah topologi kombinasi. Hal ini untuk mempermudah
dalam pengecekan dan melokalisir gangguan [1].
2.2.1 Topologi Jaringan
Topologi jaringan adalah suatu cara untuk menghubungkan suatu tempat
dengan tempat yang lainnya sehingga membentuk suatu jaringan. Dalam suatu
jaringan jenis topologi yang dipilih akan mempengaruhi kecepatan komunikasi.
Untuk itu maka perlu dicermati kelebihan atau keuntungan dan kekurangan atau
kelebihan dari masing-masing topologi berdasarkan karakteristiknya. Pada
topologi jaringan ada beberapa macam jenis topologi yaitu [1] :
14
a) Topologi Bus
Untuk topologi ini mempunyai karakteristik yaitu sebagai berikut :

Setiap site dihubungkan secara serial sepanjang jalur microwave

Sangat sederhana dalam instalasi

Sangat ekonomis dalam biaya

Paket pengiriman data dalam suatu network
Untuk topologi ini kebanyakan digunakan untuk jaringan backbone
sehingga apabila jaringan yang akan dibangun bisa luas. Namun dalam
pembangunan dengan topologi mempunyai kekurangan dan kelebihan.
Dimana untuk kekurangan dan kelebihannya sebagai berikut :
Kelebihan menggunakan topologi jaringan bus :

Gambar topologi sangat sederhana

Network yang akan dibangun lebih sedikit

Investasi pembangunan yang lebih murah

Cukup mudah apabila ingin memperpanjang jaringan pada topologi
bus
Kekurangan menggunakan topologi bus adalah sebagai berikut :

Apabila trafik padat maka akan memeprlambat jalur karena hanya
melewati satu network.

Sangat sulit dalam melakukan troubleshoot.

Apabila salah satu site bermasalah maka site yang lain akan ikut
bermasalah dalam hal ini akan terkena imbas dari salah satu site
yang bermasalah.

Lebih lambat dari topologi lain.
15
b) Topologi Star
Pada topologi ini mempunyai karakteristik sebagai berikut :

Setiap site langsung berhubungan dengan site yang dijadikan hub.

Pada topologi ini sangat mudah dikembangkan.

Jika salah satu site bermasalah maka site yang lain tidak merasakan
imbasnya dikarenakan site yang satu dengan site yang lain tidak
saling berhubungan langsung.
Untuk kekurangan dari topologi ini adalah sebagai berikut :

Cukup mudah untuk mengubah dan menambah titik baru kedalam
jaringan yang menggunakan topologi star tanpa mengganggu
aktifitas jaringan yang sedang berlangsung.

Jika dalam suatu titik mengalami gangguan, maka titik yang lain
tidak akan membuat mati seluruh titik yang lain yang masuk dalam
jaringan star.
Kerugian menggunakan topologi star adalah sebagai berikut :

Memiliki satu titik kesalahan yaitu terletak pada 1 titik. Jika disatu
titik yaitu di site yang dijadikan hub bermasalah atau mengalami
gangguan, maka seluruh jaringan akan mengalami gangguan.

Membutuhkan lebih banyak link karena semua pengiriman data
terpusat disisi hub.

Traffic yang padat bisa menyebabkan data pada hub menjadi
lambat dan kinerja pada perangkat menjadi lambat.
c) Topologi Ring
Topologi ini mempunyai karakteristik sebagai berikut :
16

Node-node dihubungkan secara serial disepanjang kabel, dengan
bentuk jaringan seperti lingkaran.

Sangata sederhana dalam layout seperti jenis topologi bus.

Paket-paket data dapat mengalir dalam satu arah (kekiri atau
kekanan).

Problem yang dihadapi sama dengan topologi bus, yaitu : jika
salah satu node rusak maka seluruh node tidak bisa berkomunikasi
dalam jaringan tersebut. Sehingga perlu sistem proteksi yang
mendukung untuk topologi ini yaitu misalnya pada perangkat
dimana fungsi dari proteksi ini adalah apabila ada salah satu link
putus maka bisa mencari alternative jalan yang lain atau dengan
jalan memutar.
Untuk topologi ini juga mempunyai kelebihan dan kekurangan, dimana
kelebihannya adalah sebagai berikut :

Data mengalir bisa melalui dua arah hal ini bisa disebabkan
adanya sistem proteksi pada jaringan ring. Apabila link Site ASite D mengalami gangguan maka melalui jalur yang lain.

Aliran traffic lebih cepat karena dapat melayani traffic dari arah
yang berlawanan.

Waktu untuk mengakses data lebih optimal.

Dapat melayani aliran lalu lintas data yang padat.
Untuk kerugian dengan menggunakan topologi ring adalah sebagai
berikut:
17

Apabila akan menambah atau mengurangi site akan mengacaukan
jaringan yang lain. Tetapi hal ini akan menjadi hambatan apabila
belum dipasang sistem proteksinya.

Sulit untuk mengkofigurasi ulang jaringan.
d) Topologi Mesh
Karakteristik pada topologi mesh adalah sebagai berikut :

Topologi ini memiliki hubungan yang berlebihan antara perangkat
yang ada.

Susunannya pada setiap lokasi saling berhubungan satu sama lain.

Jika jumlah link yang semakin bertambah banyak maka akan sulit
sekali dikendalikan dibandingkan hanya sedikit jaringan yang
terhubung.
Keuntungan topologi mesh :

Terjaminnya kapasitas channel komunikasi, karena memiliki
hubungan yang berlebih.

Relative lebih mudah untuk melakukan troubleshoot.
Kerugian dari topologi mesh adalah :

Sulitnya pada saat melakukan instalasi dan melakukan konfigurasi
ulang saat jumlah jaringan sudah banyak.

Biaya atau investasi yang besar untuk memelihara hubungan yang
berlebih [1].
18
2.3 Pengertian Link Budget
Link budget adalah sebuah power budget yang merupakan salah satu
elemen fundamental dari perencanaan sistem radio. Link budget mempunyai
dualintasan yaitu Up link dan Down link. Lintasan Up link adalah lintasan dari
subscriber unit ke base station, sedangkan lintasan Down link adalah lintasan dari
base station ke subscriber unit. Kedua lintasan tersebut adalah saling berhubungan
asalkan cukup dekat dalam frekuensi [3].
2.4 Parameter-parameter perhitungan link budget
Pada perhitungan link budget ada beberapa parameter yang harus dihitung
antara lain yaitu perhitungan loss feeder, redaman pada gelombang ruang (Free
space loss), perhitungan Gain antenna, perhitungan nilai EIRP, Fresnel zone, dan
perhitungan daya terima sinyal (Receiver signal level) :
a) Perhitungan Loss Feeder
Untuk perhitungan link budget pada sistem telekomunikasi yang
pertama kali dilakukan perhitungan loss feeder yang terjadi, dimana loss
feeder dapat dihitung sebagai berikut [1] :
[3]
b) Perhitungan Redaman Gelombang Ruang (Free Space Loss)
FSL merupakan redaman ruang bebas dimana terjadi penurunan
daya gelombang radio selama merambat diruang bebas, redaman ini
dipengaruhi oleh besar frekuensi dan jarak antara titik antena pengirim dan
antena penerima base station [3]. Redaman yang terjadi pada gelombang
ruang biasanya disebabkan oleh penyebaran di antenna pemancar
19
(spreding loss), redaman pada perambatan dari antenna pemancar sampai
antenna penerima yang disebabkan oleh pengaruh kontur tanah
disepanjang perambatan gelombang radio di ruang bebas, serta redaman
yang disebabkan oleh curah hujan yang terjadi.
Untuk memperoleh nilai free space loss digunakan persamaan
berikut ini :
[3]
Keterangan :
Lbf
: Redaman transmisi dasar diruang bebas (dB)
f
: Frekuensi yang digunakan pembawa (MHz)
d
: Jarak antena pemancar ke antena penarima Tx – Rx (Km)
Redaman atmosphere, radaman pantulan, redaman karena hujan
yang semuanya itu biasa disebut dengan redaman transmit (loss transmit).
Loss hujan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai
berikut :
(0,3 dB/km) x jarak antara repiter [3]
Gelombang radio dipengaruhi oleh keadaan dan struktur tanah
yang dilewatinya maka untuk mendapatkan nilai redaman transmisi dasar
diruang bebas (basic transmisi loss in free space) dapat dihitung sebagi
berikut :
Lbf = 32,45 + 20 logd + 20 logf + K(dB) [3]
Keterangan :
Lbf
: Redaman transmisi dasar diruang bebas (dB)
f
: Frekuensi yang digunakan (MHz)
20
d
: Jarak antena pemancar ke antena penarima Tx – Rx (Km)
K
: Konstanta (Factor guide)
c) Perhitungan Fresnel Zone
Fresnel zone adalah area di sekitar garis lurus antara alat yang
digunakan untuk rambatan gelombang. Freznel zone merupakan tempat
kedudukan titik sinyal tidak langsung yang berbentuk elips dalam lintasan
propagasi gelombang radio, freznel pertama merupakan daerah yang
mempunyai fading multipath terbesar, sehingga diusahakan untuk daerah
Fresnel pertama dijaga agar tidak dihalangi oleh obstacle dimana (R)
merupakan jari-jari fresnel pertama yang bebas dari obstacle atau zona
aman agar kedua antenna microwave yang telah LOS dapat saling
bertransmisi dengan baik, (d) merupakan jarak kedua antenna.
Secara matematis daerah Fresnel Zone dapat dinyatakan dengan
persamaan berikut ini :
√
[3]
Keterangan :
R
: Radius dari Fresnel Zone (m)
d
: Jarak antara Tx – Rx (Km)
f
: Frekuensi (GHz)
d) Perhitungan daya terima sinyal (Receiver signal level)
Dalam perhitungan ini diasumsikan besarnya daya yang diterima
pada input penerima adalah gelombang langsung (besarnya gelombang
pantul diabaikan). Untuk menghitung besarnya gelombang pantul
diperlukan perhitungan yang lebih komplek. [3]
21
untuk mendapatkan nilai daya terima di input penerima dapat
dihitung sebagai berikut :
[3]
Pr
= Daya terima di input penerima (dBm)
Pt
= Daya output pemancar (dBm)
Lbf
= Redaman transmisi dasar diruang bebas (dB)
LBt
= Redaman pada branching circuit di bagian pemancar (dB)
LBr
= Redaman pada branching circuit di bagian penerima (dB)
LFt
= Redaman feeder antena dibagian pemancar (dB)
LFr
= Redaman feeder antena dibagian penerima (dB)
Gt
= Gain antena pada arah pemancar (dB)
Gt
= Gain antena pada arah penerima (dB)
Menurut penelitian [3] standart Internasional Telecommunication Union
(ITU), Bahwa :

Receiver (Pr) > -50 dBm : Sangat baik

Receiver (Pr) = -88 dBm : Cukup baik

Receiver (Pr) < -88 dBm : Buruk atau tidak layak
a) Perhitungan Nilai EIRP
EIRP merupakan daya maksimum gelombang sinyal mikro yang
keluar transmitter antenna.
22
EIRP =
[3]
Keterangan :
Tx
: Daya transmit/daya kirim (1watt/sama dengan 30dB).
Lfeeder
: Besarnya redaman yang terjadi pada kabel.
Gantena
: Gain antenna.
Lconnector
: Besarnya redaman yang terjadi pada connector, yang
biasanya besarnya 0,01 – 0,05 [3].
2.5 LAN Nirkabel
Nirkabel (Wireless) adalah teknologi yang menghubungkan dua piranti
untuk bertukar data tanpa media kabel. Data dipertukarkan melalui media
gelombang cahaya
TV)
atau
tertentu
(seperti
teknologi
infra merah pada remote
gelombang radio (seperti bluetooth pada komputer dan ponsel)
dengan frekuensi tertentu.
LAN nirkabel adalah suatu jaringan nirkabel yang menggunakan frekuensi
radio untuk komunikasi antara perangkat komputer dan akhirnya titik akses
yang merupakan dasar dari transiver radio dua arah yang tipikalnya bekerja
di bandwith 2,4 GHz atau 5 GHz [3].
2.6 Sistem Hubungan Line Of Sight (LOS)
Sistem hubungan Line Of Sight adalah suatu hubungan dimana antenna
pemancar dan antenna penerima terletak dalam suatu garis pandang atau garis
lurus, dan perambatan gelombang radio terletak dalam daerah yang bebas
hambatan (antara kedua antenna tidak boleh ada yang menghambat atau
menghalangi lintasan gelombang radio), daerah itu disebut Fresnel Zone [3].
24
Berdasrkan [4] disebutkan bahwa kelebihan sistem radio microwave antara
lain :
a) Frekuensi kerja tinggi berarti sistem radio microwave dapat membawa
sejumlah besar informasi.
b) Frekuensi tinggi berarti panjang gelombang pendek, maka besar antenna
relatif kecil.
c) Waktu delay yang minimum.
d) Crosstalk kanal suara yang minimum.
Sistem transmisi gelombang mikro pada umumnya bekerja pada frekuensi
300 MHz sampai 30 GHz yang mempunyai panjang gelombang dalam ruang
bebas antara 10 mm sampai 1 mm. sinyal gelombang mikro dipancarkan melalui
lintasan lurus dari satu titik ke titik yang lainnya, dikenal dengan istilah lintasan
garis pandang atau LOS (Line of Sight) yang bersifat langsung atau direct signal
path [4].
Tabel 2.1 Spektrum Frekuensi [4]
Panjang Gelombang
Band Frekuensi
Nama Gelombang
100 km sampai 10 km
30 kHz sampai 30 kHz
Very Low Frequency
10 km sampai 1 km
30 kHz sampai 300 kHz
Low Frequency
1 km sampai 100 km
300 kHz sampai 3 MHz
Medium Frequency
100 m sampai 10 m
3 MHz sampai 30 MHz
High Frequency
10 m sampai 1 m
30 MHz sampai 300 MHz
Very High Frequency
1 m sampai 100 m
300 MHz sampai 3 GHz
Ultra High Frequency
100 mm sampai 10 mm
3 GHz sampai 30 GHz
Super High Frequency
10 mm sampai 1 mm
30 GHz sampai 300 GHz Extremely High Frequency
2.8 Modulasi Digital
Menurut [4] ada berbagai jenis teknik modulasi digital yang digunakan
untuk mengirimkan data. Namun, yang sering digunakan adalah PSK (Phase Shift
25
Keying) dan QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Dengan modulasi digital
informasi yang dikirimkan umumnya berbentuk data digital yang dapat
dinyatakan dalam deretan angka 1 dan 0.
Jenis-jenis modulasi digital pada umumnya dipakai menurut [4] adalah :
a) ASK (Amplitude Shift Keying) adalah pengiriman sinyal berdasarkan
pergeseran amplitude dengan mengubah amplitude dan digunakan suatu
jumlah terbatas amplitude [4].
ASK (t) = s(t)sin(2πft)
b) FSK (Frequency Shift Keying) adalah pengiriman sinyal berdasarkan
pergeseran frekuensi, merupakan suatu metode modulasi dengan
menggeser frekuensi output gelombang pembawa dan digunakan suatu
jumlah terbatas rekuensi [4].
FSK(t) = {
c) PSK (Phase Shift Keying) adalah pengiriman sinyal berdasarkan
pergeseran fasa, merupakan suatu metoda modulasi dengan menggeser
fasa gelombang pembawa dan digunakan suatu jumlah terbatas fasa [4].
PSK9(t) = {
28
2.10 QAM (Quadrature Amplitude Modulation)
Quadrature amplitude modulation (QAM) merupakan bentuk modulasi
digital dimana informasi digital terdiri dari amplitude dan phase sinyal carrier [4].
Gambar 2.8 Ilustrasi amplitude dan fasa pada konstelasi [4]
Pada modulasi QAM, titik-titik konstelasi (constellation point) dibuat
dalam bentuk kotak dengan jarak vertikal dan horizontal yang sama.
Modulasi 16-QAM terdapat 4 titik simbol pada masing-masing kuadran.
Karena
, maka 4 bit/simbol dapat dikirimkan persatuan waktu. Modulasi
16 QAM merupakan modulasi yang menggunakan inputan 4 bit (Quad Bit)
dengan 16 kondisi logika [4].
Gambar 2.9 Konstelasi 16 QAM [4]
32
Tabal 2.5 32QAM dengan 5 amplitudo dan 28 fasa [4]
Bit Value
Amplitude
00100
2
00101
2
00110
2
00111
2
01000
2
01001
2
01010
2
01011
2
01100
3
01101
3
01110
3
01111
3
10000
4
10001
4
10010
4
10011
4
10100
4
10101
4
10110
4
10111
4
11000
5
11001
5
11010
5
11011
5
11100
5
11101
5
11110
5
11111
5
Phase Shift
33
Bentuk sistem modulator dan demodulator pada QAM dapat digambarkan
sebagai berikut [4] :
Baseband I
Local Oscillator
(Carrier frequency)
Composite output
signal (I.Q modulated
carrier)
Baseband Q
Gambar 2.15 Modulator QAM [4]
Baseband I
Composite output
signal (I.Q modulated
carrier)
Local Oscillator
(Carrier frequency)
Baseband Q
Gambar 2.16 Demodulator QAM [4]
2.11 Komponen Link Microwave
Pada link microwave terdapat dua komponen utama seperti yang
ditunjukan pada Gambar 2.2, yaitu Indoor Unit (IDU) dan Outdoor Unit (ODU)
serta terdapat multiplexer dan combiner sebagai komponen pendukungnya [5].
1. Indoor Unit (IDU)
Indooor unit disebut juga IDU. IDU berisi modem radio yang
berfungsi sebagai terminasi untuk sinyal digital dari perangkat end user
dan kemudian merubahnya kedalam sinyal yang berbasis sinyal radio
untuk
dikirimkan sepanjang media
transmisi
microwave dengan
34
menggunakan skema modulasi dan juga memodulasikan carrier ke sinyal
digital pada penerima. IDU biasanya ditempatkan dilokasi yang terproteksi
[5].
2. Outdoor Unit (ODU)
Outdoor unit sering disebut dengan ODU. ODU berfungsi untuk
mengkonversi
sinyal
digital
berfrekuensi
rendah
(Intermediate
Frequency). ODU berisi perangkat radio frequency pengirim dan penerima
[9].
Antenna
IF CABLE
ODU (Outdoor Unit)
IDU (Indoor Unit)
Gambar 2.17 Outdoor dan Indoor Unit [13]
Dengan fitur ini, ODU juga disebut sebagai radio transceiver. Ketika sinyal
diterima dari antenna, sinyal biasanya dilewatkan ke Low Noise Amplifier (LNA)
untuk menguatkan sinyal yang diterima. Kemudian dilewatkan ke Automatic Gain
Control (AGC) untuk memastikan besar sinyal saat memasuki radio penerima.
ODU mendapatkan catuan listrik dan sinyal termodulasi berfrekuensi rendah dari
IDU melalui kabel koaksial [5].
35
2.12 Redaman Propagasi Radio
Perambatan gelombang radio di ruang bebas dari Tx ke Rx akan
mengalami penyebaran energi disepanjang lintasannya, yang mengakibatkan
kehilangan energi yang disebut rugi (redaman) propagasi. Rugi propagasi adalah
akumulasi dari redaman saluran transmisi, redaman ruang bebas (free space loss),
redaman oleh gas (atmosfer), dan redaman hujan [5].
2.13 QoS (Quality Of Service)
Menurut [6] QoS (Quality Of Service) adalah efek kolektif dari kinerja
layanan yang menentukan derajat kepuasan seorang pengguna terhadap suatu
layanan, serta kemampuan sebuah jaringan untuk menyediakan layanan yang
lebih baik lagi bagi layanan trafik yang melewati. Sedangkan menurut [8]
menyatakan bahwa Quality Of Service (QoS) dapat dikatakan sebagai suatu
terminologi yang digunakan untuk mendefinisikan karakteristik suatu layanan
(service) jaringan guna mengetahui sebarapa baik kualitas dari layanan tersebut.
Berdasarkan beberapa definisi diatas, dapat disimpulkan QoS (Quality Of
Service) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik
dengan menyediakan bandwith, mengatasi jitter dan delay. Parameter dari QoS
adalah delay, jitter, packet loss, dan throughput.
Dibawah ini merupakan tabel dari kualitas QoS seperti tabel-tabel dibawah
ini.
36
Tabel 2.6 Indeks Parameter Qos [6]
Nilai
Persentase %
Indeks
3,8 – 4
95 – 100
Sangat memuaskan
3 – 3,79
75 – 94,75
Memuaskan
2 – 2,99
50 – 74,75
Kurang Memuaskan
1 – 1,99
25 – 49,75
Jelek
2.13.1 Parameter-parameter QoS (Quality Of Service)
Performansi merupakan kumpulan dari beberapa parameter besar teknis,
yaitu :
b) Throughput
Yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps.
Throughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang
diamati pada tujuan selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi
interval waktu tersebut [6].
Tabel 2.7 Throughput [6]
Kategori Throughput
Throughput
Indeks
Sangat Bagus
100%
4
Bagus
75%
3
Sedang
50%
2
Jelek
< 25%
1
Persamaan perhitungan Throughput :
[6]
37
c) Packet Loss
Merupakan suatu parameter yang menunjukkan jumlah total paket
yang hilang, dapat terjadi karena collision dan congestion pada jaringan
[6].
Tabel 2.8 Packet Loss [8]
Kategori Degradasi
Packet Loss
Sangat Baik
0 – 0.5 %
Baik
0.5 – 1.5 %
Buruk
>1.5 %
Persamaan perhitungan packet loss :
[6]
d) Delay
Delay adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak
dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik,
kongesti atau juga waktu proses yang lama [6].
Tabel 2.9 One-Way Delay atau Latensi [8]
Kategori Latensi
Besar Delay
Baik
< 150 ms
Cukup masih dapat diterima
150 s/d 300 ms
Buruk tidak dapat diterima
300 s/d 450 ms
Persamaan perhitungan delay :
[6]
38
e) Jitter
Hal ini diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian,
dalam waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu penghimpunan ulang
paket-paket di akhir perjalanan jitter. Jitter lazimnya disebut variasi delay,
berhubungan erat dengan latency, yang menunjukkan banyaknya variasi
delay pada transmisi data dijaringan [6].
Tabel 2.10 Jitter [8]
Kategori Degradasi
Peak Jitter
Sangat Bagus
0 – 20 ms
Bagus
20 - 50 ms
Sedang
>50 ms
2.14 Antena
Antena adalah suatu transduser antara saluran transmisi atau pandu
gelombang dalam suatu saluran transmisi dan suatu medium zona bebas tempat
suatu gelombang elektromagnetik berpropagasi biasannya udara ataupun
sebaliknya. Dalam aplikasinya suatu antena dapat berfungsi selain sebagai media
pemancar gelombang elektromagnetik juga sebagai penerima gelombang
elektromagnetik secara efisien dan berpolarisasi sesuai dengan struktur yang
dimilikinya. Selain itu untuk meminimalkan refleksi gelombang pada titik antara
saluran transmisi dan titik catu antenna, maka suatu antenna harus mempunyai
kesesuaian (matched) dengan saluran transmisi yang digunakan [9].
2.15 Perambatan Gelombang Mikro
Gelombang micro yang menggunakan frekuensi SHF (Super High
Frequency) ternyata mendekati frekuensi gelombang cahaya, sehingga kedua
gelombang itu (gelombang mikro dan cahaya) mempunyai banyak persamaan
39
difat dan karakter. Tentang sifat gelombang cahaya dapat dipelajari dalam ilmu
optik (ilmu yang mempelajari cahaya). Karena keduannya mempunyai perilaku
yang sama, semua dalil dan ketentuan yang berlaku pada cahaya berlaku pula
pada propagasi atau perambatan gelombang mikro, yang paling penting adalah
sifat refleksi, refraksi dan difraksinya.
Gelombang mikro dapat dipantulkan (reflected) dari permukaan yang licin
untuk dipusatkan oleh sebuah reflector atau sebuah lensa. Ketika gelombang lewat
dari suatu media kemedia yang lain arahnya dibengkokkan atau dibiaskan seperti
juga dengan gelombang cahaya yang dibiaskan oleh sebuah lensa atau prisma.
Gelombang mikro dimaksud cenderung membengkok, sekitar rintangan (obstacle)
yang kuat dalam lintasannya. Proses ini disebut difraksi.
Kadang-kadang gelombang mikro juga dihamburkan oleh partikel-partikel
yang terdapat di udara seperti butiran-butiran hujan atau salju. Masing-masing
sifat ini dapat menyebabkan terjadinya perubahan pada kekuatan sinyal yang
diterima di antenna penerima. Oleh karena itu, sifat ini turut diperhitungkan dalam
sistem gelombang mikro yang digunakan sebagai salah satu alat penyalur
informasi [10].
2.16 Refraksi
Pembiasan (refraction) terjadi karena gelombang radio menjalar dengan
kecepatan berbeda pada media yang berlainan. Dalam kehidupan kita sehari-hari
dapat dilihat bila sebuah tongkat dicelupkan kedalam air, bagian yang berbeda
didalam air, tampaknya seolah-olah membengkok, dibandingkan dengan bagian
yang berada diluar air (udara). Di sini tongkat tersebut, berada dalam dua media
yang berbeda, yaitu air dan udara. Peristiwa pembengkokan ini disebut refraksi
40
(pembiasan). Diudara bebas (vakum) kecepatan gelombang elektromagnetik ratarata sebesar 300.000 Km/detik. Dalam media jenis lain gelombang tersebut juga
menjalar lebih lambat [10].
2.17 Sifat Refleksi
Gelombang radio yang sangat pendek, berarti frekuensinya tinggi.
Biasanya difokuskan oleh sebuah reflector yang terbuat dari logam berbentuk
mangkok atau parabola. Dengan demikian, reflector itu mengumpulkan semua
energy kedalam suatu sorotan sempit yang dapat diarahkan seperti layaknya
sorotan cahaya dari sebuah lampu mobil. Pemutusan energi oleh reflector ini akan
memberikan dorongan jangkauan yang lebih jauh, sehingga daya pancar yang
diperlukan jauh lebih sedikit, dibandingkan dengan antenna yang tidak terarah
atau yang bukan reflector tadi.
Dengan denikian kemanapun memantulkan gelombang mikro amat
diperlukan agar dapat terpusat seperti suatu sorotan. Pemantulan seperti ini juga
merupakan sumber pertama dari perubahan sinyal yang diterima, yang terjadi
pada saat gelombang radio itu mengenai permukaan air atau permukaan benda
lainnya. Dalam keadaan ini, pancaran gelombang yang diterima oleh antenna
penerima terdiri dari dua macam perambatan gelombang, yaitu berupa gelombang
langsung (direct wave) dari antenna pemancar yaitu berupa gelombang pantul
(reflected wave). Jika kedua gelombang itu mungkin saja terlambat satu sama lain,
sehingga sedikit banyak akan mengurangi kekuatan sinyal yang diterima.
Bergantung pada panjangnya lintasan gelombang yang dipantulkan
terhadap lintasan gelombang langsung, yang pertama mungkin sampai pada
41
antenna penerima, sefase, berlainan fase atau sebagian saja yang berbeda fase
dengan gelombang langsung tadi. Walaupun keadaan permukaan pemantulan
amat licin, kedua gelombang pantul mungkin saja agak terlambat sampainya, dari
pada yang lain. Sehingga menyebabkan suatu fase gangguan kerugian yang amat
besar bagi kekuatan sinyal yang diterima.
Kerugian tersebut amat terasa bila permukaan pantulan itu berupa air yang
menggenang, tananh yang lembab atau lapisan udara yang panas terletak diatas
permukaan gurun tandus disiang hari. Idealnya gelombang terpantul seperti ini
tidaklah dikehendaki. Perubahan kualitas bias udara yang dilewati kedua
gelombang diatas menyebabkan bergesernya titik pantul. Hal ini dapat
mengakibatkan perubahan besar pada kekuatan sinyal yang diterima.
Tanah yang kasat, setumpuk batu karang atau daerah yang berhutan lebat,
umumnya amat kuat bertindak sebagai reflector yang baik terhadap gelombang
radio. Tetapi sebaliknya komponen-komponen itu banyak menyerap energi radio
atau penghambatnya, sehingga energy tersebut banyak terpantul dan sedikit sekali
yang mencapai antenna penerima. Dengan demikian jelas bahwa lintasan
gelombang terpantul yang titik pantulnya berupa permukaan yang kasar
mempunyai interferensi yang amat kecil [10].
42
Gelombang
Datang
Gelombang
Terpantul
Permukaan Tanah
Gambar 2.18 Peristiwa Refleksi [10]
2.18 Model TCP/IP Layer
Model TCP/IP (Transmission Control Protocol atau Internet)
Protocol pada awalnya dikembangkan oleh ARPA (Advanced Research
Project Agency) dari departemen pertahanan amerika serikat pada tahun
1969. TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat
independent
terhadap
mekanisme
transport
jaringan
fisik
yang
digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja. Protocol ini
menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai
alamat IP (IP Address) yang memungkinkan beberapa ratus juta
komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lain di internet.
Protocol TCP/IP dirancang kedalam empat lapisan teknologi, seperti
pada Gambar 2.19.
43



User interface to the network
User Applications
Email, Telnet, FTP, WWW

Application interface to ip layer

reliable/Unreliable transfers

Unique network addressing scheme to
identify hosts
Routing protocols for path determination
End to end forwarding of data grams



Physical transfer of data ATM, Ethernet,
Frame-Relay
Gambar 2.19 TCP/IP Layer
Application layer adalah lapisan yang berhadapan langsung dengan
pengguna / user yang berfungsi untuk menangani high-level protocol, masalah
representasi data, proses encoding dan dialog control yang memungkinkan
terjadinya komunikasi antar aplikasi jaringan. Layer ini berisi spesifikasi
protokol-protokol khusus yang menangani aplikasi umum seperti Telnet, File
Transfer Protocol (FTP), Domain Name System (DNS), dan lain-lain.
Transport layer menyediakan layanan pengiriman dari sumber data
menuju ke tujuan dengan cara membuat logical connection antara keduanya.
Layer ini bertugas untuk memecah data dan membangun kembali data yang
diterima dari application layer ke dalam aliran data yang sama antara sumber dan
pengirim data. Transport layer juga menangani masalah reliability, flow control
dan error correction. Layer ini terdiri dari dua protokol yaitu TCP dan UDP.
Internet Protocol Layer memiliki tugas utama untuk memilih jalur terbaik
yang akan dilewati oleh paket data dalam sebuah jaringan. Selain itu, layer ini
44
juga bertugas melakukan packet switching untuk mendukung tugas utama
tersebut. Layer ini terdiri dari Internet Protocol (IP), Internet Control Message
Protocol (ICMP), Address Resolution Protocol (ARP), dan Reverse Address
Resolution Protocol (RARP).
Network interface layer adalah lapisan paling bawah dari model TCP ini
yang berfungsi sebagai device driver yang memungkinkan datagram IP dikirim ke
atau dari phisycal network. Jaringan dapaat berupa sebuah kabel, Ethernet, frame
relay, Token ring, ISDN, ATM , jaringan radio, satelit atau alat lain yang dapat
mentransfer data dari sistem ke sistem.