Ikhtisar Jaringan Area Lokal

Jaringan Lokal (LAN) untuk Keperluan Informasi Dan Komunikasi Dengan jaringan komputer, setiap pekerjaan diharapkan dapat selesai dengan cepat. Jaringan komputer mampu menghubungkan komputer dengan komputer lainnya. Salah satu jaringan komputer adalah internet. Internet merupakan teknologi jaringan raksasa yang telah menjadi realitas dalam kebutuhan informasi dan komunikasi jutaan manusia di dunia ini. Dalam perkembangan pertamanya, jaringan komputer masih menggunakan kabel koaksial. Kini, jaringan dibangun dengan kabel dari serat optik (fiber Optics) atau komunikasi tanpa kabel (nirkabel) TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah sekelompok protokol yang mengatur komunikasi data komputer di internet. Komputer-komputer yang terhubung ke internet berkomunikasi dengan protokol TCP/IP, karena menggunakan bahasa yang sama perbedaan jenis komputer dan sistem operasi tidak menjadi masalah. Komputer PC dengan sistem operasi Windows dapat berkomunikasi dengan komputer Macintosh atau dengan Sun SPARC yang menjalankan Solaris. Jadi, jika sebuah komputer menggunakan protokol TCP/IP dan terhubung langsung ke internet, maka komputer tersebut dapat berhubungan dengan komputer di belahan dunia mana pun yang juga terhubung ke internet.

Ciri-ciri jaringan komputer:
1. berbagi perangkat keras (hardware).
2. berbagi perangkat lunak (software).
3. berbagi saluran komunikasi (internet).
4. berbagi data dengan mudah.
5. memudahkan komunikasi antar pemakai jaringan.


Jaringan Komputer

Jaringan komputer merupakan sekumpulan komputer yang terhubung bersama dan dapat berbagi sumber daya yang dimilikinya, seperti printer, CDROM, pertukaran file, dan komunikasi secara elektronik antar komputer. Hubungan antar komputer dalam jaringan dapat menggunakan media kabel, telepon, gelombang radio, satelit atau sinar infra merah (infrared).

Jenis jaringan komputer terbagi dalam dua klasifikasi, yaitu berdasarkan teknologi trasmisi dan berdasarkan jarak.

A. Jenis Jaringan Komputer Berdasarkan Teknologi Transmisi.

Jenis jaringan berdasarkan teknologi transmisi dibagi menjadi dua, yaitu jaringan broadcast dan jaringan point-to-point.

Berikut uraiannya :

1. Jaringan Broadcast Jaringan ini menggunakan saluran komunikasi tunggal yang digunakan semua komputer atau mesin yang terhubung pada jaringan ini secara bersama-sama.


2. Jaringan Point-to-Point Jaringan ini terdiri atas beberapa komputer atau mesin yang seringkali harus memiliki banyak rute karena jaraknya berbeda. Dalam mengirim paket dari suatu mesin sumber ke suatu tujuan, paket jenis ini harus melalui mesin perantaranya yang bisa melalui banyak rute.

Pada umumnya jaringan lokal atau jaringan yang secara geografis kecil cenderung memakai jaringan broadcast, sedangkan jaringan yang lebih besar dapat menggunakan jaringan Point-to-Point.

B. Jenis Jaringan Komputer Berdasarkan Jarak.

Jenis jaringan berdasarkan jarak terbagi tiga, yaitu Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN), dan Wide Area Network (WAN).

Berikut uraiannya :
1. Local Area Network (LAN)
Local Area Network (LAN) adalah sejumlah komputer yang saling dihubungkan bersama di dalam satu areal tertentu yang tidak begitu luas, seperti di dalam satu kantor atau gedung. Secara garis besar terdapat dua tipe jaringan atau LAN, yaitu jaringan Peer to Peer dan jaringan Client-Server. Pada jaringan peer to peer, setiap komputer yang terhubung ke jaringan dapat bertindak baik sebagai workstation maupun server. Sedangkan pada jaringan Client-Server, hanya satu komputer yang bertugas sebagai server dan komputer lain berperan sebagai workstation. Antara dua tipe jaringan tersebut masing-masing memiliki keunggulan dan kelemahan, di mana masing-masing akan dijelaskan.

LAN tersusun dari beberapa elemen dasar yang meliputi komponen hardware dan software, yaitu :

• Komponen Fisik Personal Computer (PC), Network Interface Card (NIC), Kabel, Topologi jaringan.


• Komponen Software Sistem Operasi Jaringan, Network Adapter Driver, Protokol Jaringan.
  Jaringan ini disebut sebagai jaringan area, yaitu jaringan yang terbatas untuk area kecil, seperti pada lingkungan perkantoran di sebuah gedung, sekolah, atau kampus. Dalam jaringan LAN, terdapat satu komputer yang biasa disebut server, yang fungsinya adalah untuk memberikan layanan perangkat lunak (software), mengatur aktivitas jaringan dan menyimpan file. Selain server ada pula komputer lain yang terhubung dalam jaringan (network) yang disebut dengan workstation (client). Pada umumnya teknologi jaringan LAN menggunakan media kabel untruk menghubungkan komputer-komputer yang digunakan.
  
  LAN dapat dibedakan berdasarkan tiga karakteristik, yaitu ukuran, teknologi transmisi, dan topologinya. Teknologi transmisi yang bisa digunakan adalah transmisi kabel tunggal. Pada LAN biasa, kecepatan transmisi sekitar 10 – 100 Mbps (Megabit/second), dan faktor kesalahan kecil. Topologi yang digunakan biasanya topologi Bus, Star dan Ring.

2. Metropolitan Area Network (MAN)

Jaringan ini lebih luas dari jaringan LAN dan menjangkau antar wilayah dalam satu provinsi. Jaringan MAN menghubungkan jaringan-jaringan kecil yang ada, seperti LAN yang menuju pada lingkungan area yang lebih besar. Contoh, beberapa bank yang memiliki jaringan komputer di setiap cabangnya dapat berhubungan satu sama lain sehingga nasabah dapat melakukan transaksi di cabang maupun dalam propinsi yang sama.

3. Wide Area Network (WAN)

Jaringan ini mencakup area yang luas dan mampu menjangkau batas propinsi bahkan sampai negara yang ada dibelahan bumi lain. Jaringan WAN dapat menghubungkan satu komputer dengan komputer lain dengan menggunakan satelit atau kabel bawah laut. Topologi yang digunakan WAN menggunakan topologi tak menentu sesuai dengan apa yang akan digunakan. Topologi Jaringan (Bentuk Jaringan) Topologi Jaringan adalah gambaran secara fisik dari pola hubungan antara komponen-komponen jaringan, yang meliputi server, workstation, hub/Switch dan pengkabelannnya.

Topologi jaringan umum


Terdapat tiga macam topologi jaringan umum digunakan, yaitu Bus, Star dan Ring. Topologi Jaringan Topologi merupakan suatu pola hubungan antara terminal dalam jaringan komputer. Pola ini sangat erat kaitannya dengan metode access dan media pengiriman yang digunakan. Topologi yang ada sangatlah tergantung dengan letak geograpis dari masing-masing terminal, kualitas kontrol yang dibutuhkan dalam komunikasi ataupun penyampaian pesan, serta kecepatan dari pengiriman data.

a. Point to Point (Titik ke-Titik).

Jaringan kerja titik ke titik merupakan jaringan kerja yang paling sederhana tetapi dapat digunakan secara luas. Begitu sederhananya jaringan ini, sehingga seringkali tidak dianggap sebagai suatu jaringan tetapi hanya merupakan komunikasi biasa. Dalam hal ini, kedua simpul mempunyai kedudukan yang setingkat, sehingga simpul manapun dapat memulai dan mengendalikan hubungan dalam jaringan tersebut. Data dikirim dari satu simpul langsung kesimpul lainnya sebagai penerima, misalnya antara terminal dengan CPU.

Topologi jaringan Point to Point (Titik ke-Titik)

Topologi jaringan Point to Point (Titik ke-Titik)


b. Star Network (Jaringan Bintang).

Dalam konfigurasi bintang, beberapa peralatan yang ada akan dihubungkan kedalam satu pusat komputer. Kontrol yang ada akan dipusatkan pada satu titik, seperti misalnya mengatur beban kerja serta pengaturan sumber daya yang ada. Semua link harus berhubungan dengan pusat apabila ingin menyalurkan data kesimpul lainnya yang dituju. Dalam hal ini, bila pusat mengalami gangguan, maka semua terminal juga akan terganggu. Model jaringan bintang ini relative sangat sederhana, sehingga banyak digunakan oleh pihak per-bank-kan yang biasanya mempunyai banyak kantor cabang yang tersebar dipelbagai lokasi. Dengan adanya konfigurasi bintang ini, maka segala macam kegiatan yang ada di-kantor cabang dapatlah dikontrol dan dikoordinasikan dengan baik. Disamping itu, dunia pendidikan juga banyak memanfaatkan jaringan bintang ini guna mengontrol kegiatan anak didik mereka.

c. Ring Networks (Jaringan Cincin)

Pada jaringan ini terdapat beberapa peralatan saling dihubungkan satu dengan lainnya dan pada akhirnya akan membentuk bagan seperti halnya sebuah cincin. Jaringan cincin tidak memiliki suatu titik yang bertindak sebagai pusat ataupun pengatur lalu lintas data, semua simpul mempunyai tingkatan yang sama. Data yang dikirim akan berjalan melewati beberapa simpul sehingga sampai pada simpul yang dituju. Dalam menyampaikan data, jaringan bisa bergerak dalam satu ataupun dua arah. Walaupun demikian, data yang ada tetap bergerak satu arah dalam satu saat. Pertama, pesan yang ada akan disampaikan dari titik ketitik lainnya dalam satu arah. Apabila ditemui kegagalan, misalnya terdapat kerusakan pada peralatan yang ada, maka data yang ada akan dikirim dengan cara kedua, yaitu pesan kemudian ditransmisikan dalam arah yang berlawanan, dan pada akhirnya bisa berakhir pada tempat yang dituju. Konfigurasi semacam ini relative lebih mahal apabila dibanding dengan konfigurasi jaringan bintang. Hal ini disebabkan, setiap simpul yang ada akan bertindak sebagai komputer yang akan mengatasi setiap aplikasi yang dihadapinya, serta harus mampu membagi sumber daya yang dimilikinya pada jaringan yang ada. Disamping itu, sistem ini lebih sesuai digunakan untuk sistem yang tidak terpusat (decentralized-system), dimana tidak diperlukan adanya suatu prioritas tertentu.

d. Tree Network (Jaringan Pohon)

Pada jaringan pohon, terdapat beberapa tingkatan simpul (node). Pusat atau simpul yang lebih tinggi tingkatannya, dapat mengatur simpul lain yang lebih rendah tingkatannya. Data yang dikirim perlu melalui simpul pusat terlebih dahulu. Misalnya untuk bergerak dari komputer dengan node-3 ke komputer node-7 seperti halnya pada gambar, data yang ada harus melewati node-3, 5 dan node-6 sebelum berakhir pada node-7. Keungguluan jaringan model pohon seperti ini adalah, dapat terbentuknya suatu kelompok yang dibutuhkan pada setiap saat. Sebagai contoh, perusahaan dapat membentuk kelompok yang terdiri atas terminal pembukuan, serta pada kelompok lain dibentuk untuk terminal penjualan. Adapun kelemahannya adalah, apabila simpul yang lebih tinggi kemudian tidak berfungsi, maka kelompok lainnya yang berada dibawahnya akhirnya juga menjadi tidak efektif. Cara kerja jaringan pohon ini relatif menjadi lambat.

e. Bus Network Konfigurasi

dikenal dengan istilah bus-network, yang cocok digunakan untuk daerah yang tidak terlalu luas. Setiap komputer (setiap simpul) akan dihubungkan dengan sebuah kabel komunikasi melalui sebuah interface. Setiap komputer dapat berkomunikasi langsung dengan komputer ataupun peralatan lainnya yang terdapat didalam network, dengan kata lain, semua simpul mempunyai kedudukan yang sama. Dalam hal ini, jaringan tidak tergantung kepada komputer yang ada dipusat, sehingga bila salah satu peralatan atau salah satu simpul mengalami kerusakan, sistem tetap dapat beroperasi. Setiap simpul yang ada memiliki address atau alam sendiri. Sehingga untuk meng-access data dari salah satu simpul, user atau pemakai cukup menyebutkan alamat dari simpul yang dimaksud.

Jaringan Selular Tanpa Kabel

Teknologi Nirkabel adalah teknologi pentrasferan data dari satu node / titik ke titik yang lain (bisa itu antara komputer dengan komputer, HP dengan komputer, HP dengan jaringan selular, HP dengan HP, dll) dimana perantara atau media trasmisinya tidak berupa kabel fisik.

Teknologi nirkabel juga disebut dengan wireless karena memiliki arti yang sama, wireless adalah media transmisi radiasi elektromagnetik yang dipancarkan melalui udara terbuka yang dapat berupa mikrogelombang (microwave), sistem satelit (satellite system), sinar infra merah.

Jarak bisa pendek, seperti beberapa meter untuk remote control televisi, atau sejauh ribuan atau bahkan jutaan kilometer untuk ruang-dalam komunikasi radio. Ini meliputi berbagai jenis tetap, mobile, dan portabel radio dua arah, telepon seluler, personal digital assistant (PDA), dan jaringan nirkabel. Contoh lain dari teknologi nirkabel termasuk GPS unit, pembuka pintu garasi atau pintu garasi, wireless mouse komputer, keyboard dan headset (audio), headphone, penerima radio, televisi satelit, siaran televisi tanpa kabel dan telepon.

Mekanisme telekomunikasi nirkabel memungkinkan komunikasi jarak jauh dengan lokasi yang tidak mungkin atau relatif sulit untuk dihubungkan dengan kabel, misalnya dalam bentuk pemancar/penerima radio, pengendali jarak jauh, jaringan komputer nirkabel. Umumnya telekomunikasi nirkabel menggunakan sarana gelombang elektromagnetik (misalnya laser, cahaya, frekuensi radio (RF)) atau gelombang suara untuk mentransfer informasi tanpa menggunakan kabel.

Perkembangan yang paling pesat dari teknologi nirkabel adalah teknologi selular dan wifi. Teknologi selular dari teknologi 1G (masih berteknologi analog) hingga kini 3,5G (teknologi untuk mobile mendukung aplikasi multimedia yang membutuhkan bandwidth yang lebih lebar lagi). Wifi singkatan dari wireless fidelity adalah teknologi yang memungkinkan bagi pengguna komputer dan peripheral sejenis yang mendukung teknologi tersebut (PDA, telefon genggam) untuk berkomunikasi dalam jaringan LAN atau mengakses internet dengan jaringan broadband yang tentunya tanpa kabel. Dengan menggunakan sebuah Wi-fi acces point atau router, maka kita bisa mengatur sebuah jaringan LAN atau internet nirkabel dalam cakupan 300 square feet (300 kaki persegi) atau sekira 100 m2.

Congestion di Jaringan Data(Data Network)

NETWORK TRAFFIC CONGESTION

Network dan networking telah tumbuh secara eksponensial dalam 15 tahun terakhir ini, satu hal yang dapat di mengerti, network mengalami perubahan yang begitu cepat hanya untuk memenuhi kebutuhan pengguna yang mendasar seperti berbagi data dan printer, belum lagi kebutuhan yang lebih tinggi lagi seperti video conference, dll. Tantangannya adalah bagaimana menghubungkan jaringan-jaringan yang terkait tersebut sehingga semua pengguna dapat menggunakan sumber daya yang ada di jaringan dengan baik tanpa ada gangguan sedikitpun.

Pada suatu perusahaan atau suatu instansi yang besar, suatu jaringan komputer sangat mutlak dibutuhkan untuk mempercepat pemrosesan data-data perusahaan. Tetapi seiring dengan tingginya perkembangan perusahaan maka dibutuhkan suatu jaringan komputer yang besar pula. Dan untuk mengadministrasi dan memaintenance suatu network yang besar tidaklah semudah yang kita bayangkan. Seorang Administrator jaringan komputer sering dihadapkan pada suatu masalah tentang sulitnya untuk melacak kesalahan dan melakukan trouble shooting pada networknya.

Permasalahan yang umum yang sering terjadi pada suatu network yang besar yaitu ketika kita dihadapkan pada permasalahan tentang menurunnya performansi jaringan dikarenakan lalu lintas data yang padat sehingga menyebabkan kondisi jaringan yang macet atau sering disebut kongesti (congestion). Bisa kita analogikan mobil yang sangat banyak dengan jalan yang kecil. Mungkin kita pernah mendengar ketika situs besar seperti yahoo pernah mengalami kemacetan/lumpuh sehingga sulit/tidak bisa untuk diakses dikarenakan flooded broadcast banyaknya lalulintas data yang terjadi pada networknya.

Kongesti pada lalulintas jaringan komputer bisa disebabkan oleh:

1. Terlalu banyak host yang tersambung pada jaringan di dalam suatu broadcast domain. Host artinya alat-alat yang terhubung ke jaringan dan yang bisa mengirimkan dan menerima informasi dari alat-alat lain, alat tersebut bisa berupa komputer, server, printer dan lain-lain.

2. Broadcast Storm, yaitu terjadinya badai data pada jaringan yang disebabkan oleh penggunaan media jaringan seperti bridge. Ataupun diakibatkan oleh kesalahan kita dalam menentukan alamat subnet pada jaringan, dimana bit-bit dari network ID maupun host ID tidak boleh semuanya berupa angka binary 0 atau 1. oleh karena jika semua network ID dan host ID semuanya angka binary 1, yang dapat ditulis sebagai 255.255.255.255, maka alamat ini disebut flooded broadcast. Sebaliknya jika host ID semua bernilai angka binary 0, maka IP address ini merupakan network ID jaringan bersangkutan. Jika host ID semuanya berupa angka binary 1, maka IP address ini ditujukan untuk semua host yang ada didalam jaringan yang bersangkutan, yang digunakan untuk mengirim pesan (broadcast) kesemua host yang berada pada jaringan tersebut.

3. Multicasting

4. Data Collision, yaitu tabrakan data. Collision Domain, yaitu suatu kondisi network dimana sebuah alat mengirimkan paket data ke sebuah segmen network, yang kemudian memaksa semua alat lain yang ada di segmen jaringan tersebut untuk memperhatikan paketnya. Pada saat yang bersamaan alat yang berbeda mencoba untuk mengirimkan paket yang lain, yang mengakibatkan tabrakan (collision), paket yang dikirim menjadi rusak akibatnya semua alat harus melakukan pengiriman ulang paket. Sebuah kondisi yang tidak efisien bukan?!!

5. Bandwith yang kecil, media jaringan yang mempunya bandwith kecil sehingga tidak seimbang dengan banyaknya lalulintas data yang terjadi sehingga mengakibatkan overload

Solusi untuk mengatasi itu semua yaitu dengan cara kita melakukan segmentasi network, yaitu membagi network yang besar menjadi network-network yang kecil dengan menggunakan Router, Swirch dan Bridge. Router disisipkan diantara segmen–segmen network. Router digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih network dan bertugas sebagai perantara dalam menyampaikan data antar network. Kita bisa menggunakan jenis router yang dedicated seperti router buatan perusahaan Cisco atau router jenis nondedicated seperti Pc Router (jenis komputer lama yang difungsikan sebagai router dengan menambah interface padanya menjadi dua interface).

Routing

Routing adalah proses dimana suatu item dapat sampai ke tujuan dari satu lokasi ke lokasi lain. Beberapa contoh item yang dapat dirouting :mail, telepon call, dan data. Di dalam jaringan, Router adalah perangkat yang digunakan untuk melakukan routing trafik.
Untuk dapat me"routing" segala sesuatu, Router, atau segala sesuatu yang dapat melakukan fungsi routing, membutuhkan informasi sebagai berikut :

~ Alamat Tujuan/Destination Address - Tujuan atau alamat item yang akan dirouting
~ Mengenal sumber informasi - Dari mana sumber (router lain) yang dapat dipelajari oleh router dan memberikan jalur sampai ke tujuan.
~ Menemukan rute - Rute atau jalur mana yang mungkin diambil sampai ke tujuan.
~ Pemilihan rute - Rute yang terbaik yang diambil untuk sampai ke tujuan.
~ Menjaga informasi routing - Suatu cara untuk menjaga jalur sampai ke tujuan yang sudah diketahui dan paling sering terjadi.

Tabel Routing

Sebuah router mempelajari informasi routing dari mana sumber dan tujuannya yang kemudian ditempatkan pada tabel routing .
Router akan berpatokan pada tabel ini, untuk memberitahu port yang akan digunakan untuk meneruskan paket ke alamat tujuan.


Jika jaringan tujuan tidak terhubung langsung di badan router, Router harus mempelajari rute terbaik yang akan digunakan untuk meneruskan paket. Informasi ini dapat dipelajari dengan cara :
Manual oleh "network administrator"
Pengumpulan informasi melalui proses dinamik dalam jaringan.









Jika jaringan tujuan, terhubung langsung (directly connected) di badan router, Router sudah langsung mengetahui port yang harus digunakan untuk meneruskan paket.




~ Routing adalah proses dimana suatu item dapat sampai ke tujuan dari satu lokasi ke lokasi lain. Untuk bisa me-routing, sebuah router harus tahu alamat tujuan, alamat asal/source, rute awal yang mungkin, dan path/jalur terbaik.
~ Informasi routing adalah router mempelajari, baik statik maupun dinamik, kemudian informasi tersebut ditempatkan dalam routing tabelnya.
~ Rute Statik adalah rute atau jalur spesifik yang ditentukan oleh user untuk meneruskan paket dari sumber ke tujuan. Rute ini ditentukan oleh administrator untuk mengontrol perilaku routing dari IP "internetwork".
~ Untuk mengkonfigurasi sebuah rute statik, masukkan perintah "ip route" dengan diikuti parameter: network, mask, address/alamat, interface, dan jarak/distance.
~ "Default route" adalah tipe rute statik khusus. Sebuah "default route" adalah rute yang digunakan ketika rute dari sumber/source ke tujuan tidak dikenali atau ketika tidak terdapat informasi yang cukup dalam tabel routing ke network tujuan.

Transfer Mode Asynchronous

Asynchronous Transfer Mode atau Mode Transfer Asinkron (disingkat ATM) adalah nama sebuah jaringan khusus. ATM merupakan sebuah teknologi lapisan 2, yang dapat digunakan oleh siapa saja, namun sekaligus merupakan sebuah jaringan publik sebagaimana halnya Internet, dengan sistem pengalamatan yang dikelola secara rapi, sehingga setiap perangkat di dalam jaringan dapat memiliki sebuah identitas yang unik

 Asynchronous Transfer Mode merupakan standar internasional untuk cell relay di mana multiple tipe layanan (semisal suara digital / voice, video, atau data) disampaikan dalam fixed length (53-byte) cells. Fixed-length cells memungkinkan proses sel (cell) berlangsung dalam perangkat keras (hardware), dengan demikian akan mereduksi keterlambatan transmit. ATM dirancang untuk transmisi media berkecepatan tinggi seperti E3, SONET, dan T3.

Pada ATM seluruh informasi yang akan ditransfer akan dibagi menjadi slot-slot dengan ukuran tetap yang disebut sel. Ukuran sel pada ATM adalah 53 oktet (1 oktet =8 bits) yang terdiri dari :

• 48 oktet untuk field informasi, dan
• 5 oktet untuk header.

Sebagai teknologi yang dipilih oleh International Telecommunication Union (ITU, sebelumnya CCITT) untuk ISDN jalur lebar (broadband), protokol komunikasi ini juga dispesifikasikan oleh ATM Forum untuk transmisi 155 Mbps pada layer data link menggunakan kabel twisted pair dan aplikasi dalam pengkabelan fiber optik dalam versi yang terakselerasi dari Asynchronous Time Division Multiplexing (ATDM) untuk membawa banyak aliran informasi melalui sebuah kanal komunikasi.

ATM berbeda dalam beberapa hal dari teknologi data link lain yang lebih umum seperti Ethernet. Sebagai contoh, ATM tidak melibatkan routing. Komponen perangkat keras yang disebut ATM Switch membentuk koneksi point to point antara kedua ujung transmisi, dan data mengalir langsung dari sumber ke tujuan. ATM tidak menggunakan paket dengan panjang yang berubah-ubah, tetapi menggunakan sel berukuran tetap.

Kinerja ATM diekspresikan dalam bentuk tingkatan OC (Optical Carrier), dan ditulis sebagai "OC-xxx" Tingkatan kinerja setinggi 10 Gbps (OC-192) secara teknis bisa dicapai dalam ATM. OC-3 (155 Mbps) dan OC-12 (622 Mbps) adalah tingkatan kinerja yang lebih umum untuk ATM. ATM dirancang untuk mendukung pengelolaan pita lebar (bandwidth) yang lebih mudah. Tanpa adanya routing dan dengan sel berukuran tetap, pengguna dapat dengan mudah memonitor dan mengendalikan pita lebar (bandwidth) ATM dibandingkan dengan Ethernet.

Teknologi ATM menawarkan dua karakteristik yang memperbaiki tingkat kecepatan transfer data. Pertama, besarnya paket yang dikomunikasikan menjadi lebih kecil jika dibandingkan dengan protokol-protokol untuk sistem telepon, sehingga memungkinkan paket-paket dari pengguna yang berbeda yang melewati jaringan pada waktu yang bersamaan dapat dikelompokkan secara merata. Karakteristik ATM yang kedua adalah mengingkatnya kecepatan, dari 25 hingga 155 Mbps. Bahkan, peralatan ATM dapat menggabungkan 16 saluran menajadi satu untuk menghasilkan kecepatan transfer hampir sebesar 2,5 juta bit per detik.

Circuit Switching and Packet Switching

Dalam dunia telekomunikasi, jaringan circuit switching adalah jaringan yang mengalokasikan sebuah sirkuit (atau kanal) yang dedicated di antara nodes dan terminal untuk digunakan pengguna untuk berkomunikasi. Sirkuit yang dedicated tidak dapat digunakan oleh penelepon lain sampai sirkuit itu dilepaskan, dan koneksi baru bisa disusun. Bahkan jika tidak ada komunikasi berlangsung pada sebuah sirkuit yang dedicated, kanal tersebut tetap tidak dapat digunakan oleh pengguna lain. Kanal yang dapat dipakai untuk hubungan telepon baru disebut sebagai kanal yang idle.

Untuk call setup dan pengendalian (dan keperluan administratif lainnya) dapat digunakan sebuah kanal pensinyalan yang dedicated dari node terakhir ke jaringan. ISDN adalah salah satu layanan yang menggunakan sebuah kanal pensinyalan terpisah. Plain Old Telephone Service (POTS) tidak memakai pendekatan ini.

Sebuah metoda untuk membangun, memonitor perkembangan, dan menutup sebuah koneksi adalah dengan memanfaatkan sebuah kanal terpisah untuk keperluan pengontrolan, misalnya untuk links antar telephone exchanges yang menggunakan CCS7 untuk komunikasi call setup dan informasi kontrol dan menggunakan TDM untuk transportasi data di sirkuit tersebut.

Sistem telepon zaman dahulu merupakan contoh penggunaan circuit switching. Pelanggan meminta operator untuk menghubungkan mereka dengan pelanggan lain, yang mungkin berada pada yang sama, atau melalui sebuah inter-exchange link dan operator lain. Dimanapun posisi para pelanggan ini, tetap terbentuk sebuah koneksi antar telepon kedua pelanggan selama hubungan telepon berlangsung. Kawat tembaga yang sedang digunakan untuk koneksi ini tidak dapat digunakan untuk hubungan telepon lain, walaupun para pelanggan ini tidak sedang berbicara dan jalur ini dalam kondisi tidak digunakan (silent).

Akhir-akhir ini sudah dapat dilakukan multiplexing terhadap berbagai koneksi yang terdapat pada sebuah konduktor, namun demikian tetap saja setiap kanal pada link yang mengalami multiplexing selalu berada pada salah satu dari dua kondisi ini : dedicated pada sebuah koneksi telepon, atau dalam keadaan idle. Circuit switching mungkin relatif tidak efisien karena kapasitas jaringan bisa dihabiskan pada koneksi yang sudah dibuat tapi tidak terus digunakan (walaupun hanya sebentar). Di sisi lain, keuntungannya adalah cepatnya membuat koneksi baru, dan koneksi ini bisa digunakan dengan leluasa selama dibutuhkan.

Pendekatan lain adalah packet switching yang membagi data yang akan dikirimkan (misalnya, suara digital atau data komputer) menjadi kepingan-kepingan yang disebut paket, yang lalu dikirimkan melewati sebuah shared network. Jaringan packet switching tidak membutuhkan sebuah sirkuit khusus untuk melakukan koneksi. Dengan pendekatan ini banyak pasangan node dapat melakukan komunikasi yang hampir simultan pada kanal yang sama. Dengan tiadanya koneksi yang dedicated, masing-masing paket yang diberikan dilengkapi dengan alamat tujuan sehingga jaringan dapat mengirimkan paket tersebut ke tujuan yang diinginkan.

Spektrum tersebar

Spektrum tersebar (spread spectrum) adalah sebuah metode komunikasi dimana semua sinyal komunikasi disebar di seluruh spektrum frekuensi yang tersedia. Lebarnya pita frekuensi yang digunakan, tergantung kepada teknolgi yang digunakan.

Teknologi komunikasi Generasi Ketiga (3G) dan Generasi Keempat (4G) dan seterusnya, menggunakan metode spektrum tersebar. Pada saat ini ada dua cabang teknologi spektrum tersebar di dalam 3G, yaitu: Wideband CDMA (W-CDMA) dan CDMA 2000 1xEV-DO (CDMA: Code Division Multiple Access, EV-DO: EVolution Data Optimized). W-CDMA (atau dikenal juga dengan UMTS - Universal Mobile Telephony System) adalah pengembangan dari teknologi GSM yang dipelopori oleh 3G Partnership Project [1] sedangkan CDMA2000 dipelopori oleh 3GPP2 [2].

Dalam W-CDMA digunakan spektrum sebesar 5Mhz untuk satu kanal frekuensi pembawa (frequency carrier), sedangkan pada CDMA 2000 digunakan pita selebar 1,25 Mhz.

CDMA2000 1xRTT berarti teknologi tersebut menggunakan satu buah kanal selebar 1,25 Mhz dan CDMA2000 3xRTT berarti menggunakan tiga kanal dengan lebar masing-masing sebesar 1,25 Mhz. Sedangkan RTT adalah singkatan dari Radio Transmission Technology. Kedua teknologi (W-CDMA dan CDMA) tidak saling kompatibel, yang berarti pengguna W-CDMA tidak bisa mendapatkan layanan di CDMA. Bahkan dalam implementasi praktisnya, kedua teknologi ini sesungguhnya bersaing.

 Keuntungan pertama penggunaan spektrum tersebar, terutama dibandingkan dengan metode TDMA pada GSM adalah kemampuannya untuk kebal jamming, sehingga sangat sulit untuk dicuri-dengar oleh orang lain. Dan bila pun pada tingkat frekuensi radio bisa dilakukan jamming, komunikasi yang terjadi tetap tidak bisa diketahui karena sinyal sudah 'terenkripsi' pada saat terjadinya pengkodean. Jamming dapat dilakukan bila kita mengetahui timeslot dan/atau frequency slot pada saat terbentuknya sebuah komunikasi.

Keuntungan kedua dari teknologi spektrum tersebar adalah penggunaan frekuensi yang sama. Dengan metode ini, dalam satu buah sel (yang biasanya terdiri atas 3 sektor) tidak perlu melakukan manajemen frekuensi dan dapat menggunakan frekuensi yang sama. Sebagai kebalikannya, pada teknologi GSM, setiap sektor di dalam sebuah sel harus menggunakan frekuensi yang berbeda. Sebuah BTS (Base Transciever Station) membentuk sebuah sel dimana di dalam sel tsb ada 3 (tiga) sektor yang dikenal sebagai sektor alpha (α), sektor beta (β) dan sektor gamma (γ). Dalam setiap sektor tersedia ratusan communication resource yang disebut Kode. W-CDMA menggunakan Orthogonal Vector Spreading Factor (OVSF) sedangkan CDMA 2000 menggunakan Walsh Code sebagai metode pengkodean.

Dalam metode spektrum tersebar, setiap sektor dibedakan dengan Pseudorandom Number (PN), biasa dikenal dengan PN Offset. Sebuah mobile station (MS) yaitu terminal yang digunakan oleh pelanggan (dapat berupa perangkat genggam atau pun perangkat berbasis PCMCIA yang digunakan untuk notebook), akan melakukan perhitungan matematis yang disebut konvolusi untuk bisa mencari MS dengan nilai terbaik. Secara teoritis, nilai konvolusi antara sebuah sektor dengan MS adalah 1 (satu). Namun tentu saja, secara praktikal tidak demikian. Dalam praktikalnya, dicari nilai konvolusi yang mendekati 1. Salah satu sifat dari spektrum tersebar adalah sikap 'diskriminatif'. BTS lebih memilih untuk melayani MS yang memiliki nilai konvolusi terbaik dan 'membiarkan' MS lain yang nilai konvolusinya lebih buruk.

Throughput yang Lebih Besar 

Sebuah koneksi MS-BTS dalam sebuah sesi, minimal memiliki 1 (satu) buah Kode Fundamental; dan bila MS menginginkan throughput yang lebih tinggi maka dapat memintan Kode Tambahan melalui SCAM (Supplemental Code Assignment Message) ke BTS yang bersangkutan. Penambahan kode ini biasanya bersifat sementara dan sangat cepat waktu penggunannya (skalanya hanya beberapa detik). Pada Gambar 4, terlihat sebuah MS sedang dilayani oleh sektor PN=292 dan mendapat 4 (empat) buah Walsh Code sebagai kanal komunikasi. CDMA2000 memberikan kecepatan akses sebesar 153 Kbps, sehingga dikategorikan teknologi 2,5G.

Dalam sebuah sektor terdapat ratusan Kode sebagai sumber daya (resource) komunikasi yang bisa digunakan. Satu kode merepresentasikan satu kanal sebesar 9,6 Kbps, namun setting ini pun tergantung kepada operator. Bila pada suatu ketika, sebuah MS membutuhkan throughput yang lebih besar (misal, saat browsing), maka MS akan meminta tambahan kode ke BTS dan throughput meningkat. Bila tidak dibutuhkan lagi, tambahan kode ini akan 'dilepas' dan dapat digunakan untuk pelanggan lain.

Masalah-masalah yang biasa timbul sebagai konsekuensi dari implementasi teknologi ini adalah:

1. Pengkerutan sel (cell breathing).
2. Polusi sinyal pilot (pilot pollution).

Untuk mengatasi masalah ini, operator harus melakukan optimasi secara reguler.

Multiplexing

Pengertian Multiplexing

Multiplexing adalah suatu teknik mengirimkan lebih dari satu (banyak) informasi melalui satu saluran. Istilah ini adalah istilah dalam dunia telekomunikasi. Tujuan utamanya adalah untuk menghemat jumlah saluran fisik misalnya kabel, pemancar & penerima (transceiver), atau kabel optik. Contoh aplikasi dari teknik multiplexing ini adalah pada jaringan transmisi jarak jauh, baik yang menggunakan kabel maupun yang menggunakan media udara (wireless atau radio). Sebagai contoh, satu helai kabel optik Surabaya-Jakarta bisa dipakai untuk menyalurkan ribuan percakapan telepon. Idenya adalah bagaimana menggabungkan ribuan informasi percakapan (voice) yang berasal dari ribuan pelanggan telepon tanpa saling bercampur satu sama lain.

Teknik multiplexing ada beberapa cara. Yang pertama, multiplexing dengan cara menata tiap informasi (suara percakapan 1 pelanggan) sedemikian rupa sehingga menempati satu alokasi frekuensi selebar sekitar 4 kHz. Teknik ini dinamakan Frequency Division Multiplexing (FDM). Teknologi ini digunakan di Indonesia hingga tahun 90-an pada jaringan telepon analog dan sistem satelit analog sebelum digantikan dengan teknologi digital.

Pada tahun 2000-an ini, ide dasar FDM digunakan dalam teknologi saluran pelanggan digital yang dikenal dengan modem ADSL (asymetric digital subscriber loop). Yang kedua adalah multiplexing dengan cara tiap pelanggan menggunakan saluran secara bergantian. Teknik ini dinamakan Time Division Multiplexing (TDM). Tiap pelanggan diberi jatah waktu (time slot) tertentu sedemikian rupa sehingga semua informasi percakapan bisa dikirim melalui satu saluran secara bersama-sama tanpa disadari oleh pelanggan bahwa mereka sebenarnya bergantian menggunakan saluran. Kenapa si pelanggan tidak merasakan pergantian itu? Karena pergantiannya terjadi setiap 125 microsecond; berapapun jumlah pelanggan atau informasi yang ingin di-multiplex, setiap pelanggan akan mendapatkan giliran setiap 125 microsecond, hanya jatah waktunya semakin cepat. Teknik multiplexing yang ketiga adalah yang digunakan dalam saluran kabel optik yang disebut Wavelength Division Multiplexing (WDM), yaitu satu kabel optik dipakai untuk menyalurkan lebih dari satu sumber sinar dimana satu sinar dengan lamda tertentu mewakili satu sumber informasi.

Pada pembahasan ini, digambarkan teknik-teknik yang efisien dalam penggunaan data link dengan beban yang sangat berat. Secara spesifik, dengan perangkat yang dihubungkan dengan jalur ujung-ke-ujung, umumnya diharapkan adanya frame multiple yang menonjol sehingga link data tidak macet di antara kedua station tersebut. Biasanya, dua station yang saling berkomunikasi tidak akan menggunakan link data berkapasitas penuh. Untuk efisiensinya, kaasitas tersebut harus dibagi. Istilah umum untuk pembagian semacam itu disebut multiplexing.

Aplikasi multiplexing yang umum adalah dalam komunikasi long-haul. Media utama pada jaringan long-haul berupa jalur gelombang  mikro, koaksial, atau serat optik berkapasitas tinggi. Jalur-jalur ini dapat memuat transmisi data dalam jumlah besar secara simultan dengan menggunakan multiplexing.

Pada gambar dibawah ini menggambarkan fungsi multiplexing dalam bentuk yang paling sederhana. Terdapat input n untuk multiplexer. Multiplexer dihubungkan ke demultiplexer melalui sebuah jalur tunggal. Saluran tersebut mampu membawa n channel data yang terpisah.

Multiplexer menggabungkan (melakukan multiplexing) data dari jalur input dan mentransmisikannya melalui jalur berkapasitas tinggi. Demultiplexer menerima aliran data yang sudah dimultiplexkan, kemudian memisahkan (malakukan demultiplexing) data berdasarkan channel, lalu mengirimkannya ke saluran output yang tepat.

Penggunaan multiplexing secara luas dalam komunikasi data dapat dijelaskan melalui hal-hal berikut ini:

• Semakin tinggi rate data, semakin efektif biaya untuk fasilitas transmisi. Maksudnya, untuk suatu aplikasi dan pada jarak tertentu, biaya per kbps menurun bila rate data fasilitas transmisi meningkat. Hampir sama dengan itu, biaya transmisi dan peralatan penerima per kbps menurun, bila rate data meningkat.
• Sebagian besar perangkat komunikasi data individu memerlukan dukungan rate data yang relatif sedang-sedang saja. Sebagai contoh, untuk sebagian besar aplikasi komputer pribadi dan terminal, rate data diantara 9600 bps dan 64 kbps sudah cukup memadai.

Pernyataan tersebut dimaksudkan sebagai syarat-syarat bagi perangkat komunikasi data. Pernyataan yang sama diterapkan untuk komunikasi suara. Maksudnya, semakin besar fasilitas transmisi sebagai syarat untuk channel suara, semakin berkurang biaya per channel suara individu. Kapasitas yang diperklukan untuk sebuah channel suara tunggal biasanya sedang-sedang saja.

Pembahasan ini menitik beratkan pada tiga jenis teknik multiplexing. Pertama, Frequency-Division Multiplexing (FDM), yang paling banyak dilakukan dan cukup dikenal oleh siapa saja yang pernah menggunakan radio atau televisi. Kedua, kasus khusus dari time Division Multiplexing (TDM) atau disebut juga dengan TDM synchkronous. Jenis ini paling banyak dipergunakan untuk memultiplexingkan aliran suara dan aliran data yang didigitalkan. Jenis ketiga dimaksudkan untuk meningkatkan efisiensi synchronous dengan cara menambahkan rangkaian rumit ke multiplexer. Jenis ini memiliki beberapa sebutan, diantaranya statistical TDM, synchronous TDM, dan intellegence TDM. Buku ini menggunakan istilah statistical TDM, yang menyoroti salah satu sifat utamnya. Terakhir, kita mengamati jalur pelanggan digital, yang mengkombinasikan teknologi TDM synchronous dan FDM.

Teknik Multiplexing

1. Frequency Division Multiplexing (FDM).

Gabungan banyak kanal input yang menjadi sebuah kanal output yang berdasarkan frekuensi, dimana gabungan ini digunakan ketika bandwidth dari medium melebihi bandwidth sinyal yang diperlukan untuk transmisi. Tiap sinyal dimodulasikan ke dalam frekuensi carrier yang berbeda dan frekuensi carrier tersebut terpisah dimana bandwidth dari sinyal-sinyal tersebut tidak overlap. Contoh yang paling dikenal dari FDM adalah siaran radio dan televisi kabel. FDM disebut juga “code transparent”. Pada gambar di bawah , dapat dilihat enam sumber sinyal dimasukkan ke dalam suatu multiplexer, yang memodulasi tiap sinyal ke dalam frekuensi yang berbeda (f 1,…,f6). Tiap sinyal modulasi memerlukan bandwidth center tertentu disekitar frekuensi carriernya, dinyatakan sebagai suatu channel. Sinyal input baik analog maupun digital akan ditransmisikan melalui medium dengan sinyal analog.

2. Time Division Multiplexing (TDM).

Digunakan ketika data rate dari medium melampaui data rate dari sinyal digital yang ditransmisi. Sinyal digital yang banyak (atau sinyal analog yang membawa data digital) melewati transmisi tunggal dengan cara pembagian porsi yang dapat berupa level bit atau dalam blok –blok byte atau yang lebih besar dari tiap sinyal pada suatu waktu. Prinsip TDM adalah menerapkan prinsip penggiliran waktu pemakaian saluran transmisi dengan mengalokasikan satu slot waktu (time slot) bagi setiap pemakai saluran (user). TDM biasanya digunakan untuk komunikasi point to point. Pada TDM, penambahan peralatan pengiriman data lebih mudah dilakukan. TDM lebih efisien daripada FDM.

3. Statistical Time Division Multiplexing.

TDM yang bekerja seperti FDM mengurangi/menghapus alokasi “idle time” pada Terminal yang tak aktif dan menghapus/mengurangi blok-blok kosong dalam Blok-blok pesan campuran. Statistical TDM dikenal juga sebagai asynchronous TDM dan intelligent TDM, sebagai alternatif synchronous TDM. Efisiensi penggunaan saluran secara lebih baik dibandingkan FDM dan TDM. Memberikan kanal hanya pada terminal yang membutuhkannya dan memanfaatkan sifat lalu lintas yang mengikuti karakteristik statistik. STDM dapat mengidentifikasi terminal mana yang mengganggur / terminal mana yang membutuhkan transmisi dan mengalokasikan waktu pada jalur yang dibutuhkannya. Untuk input, fungsi multiplexer ini untuk men-scan bufferbuffer input, mengumpulkan data sampai penuh, dan kemudian mengirim frame tersebut. Dan untuk output, multiplexer menerima suatu frame dan mendistribusikan slot-slot data ke buffer output tertentu.

Teknik multiplexing juga ada beberapa cara. Yang pertama, multiplexing dengan cara menata tiap informasi (suara percakapan 1 pelanggan) sedemikian rupa sehingga menempati satu alokasi frekuensi selebar sekitar 4 kHz. Teknik ini dinamakan Frequency Division Multiplexing (FDM). Teknologi ini digunakan di Indonesia hingga tahun 90-an pada jaringan telepon analog dan sistem satelit analog sebelum digantikan dengan teknologi digital.

Pada tahun 2000-an ini, ide dasar FDM digunakan dalam teknologi saluran pelanggan digital yang dikenal dengan modem ADSL (asymetric digital subscriber loop).

Yang kedua adalah multiplexing dengan cara tiap pelanggan menggunakan saluran secara bergantian. Teknik ini dinamakan Time Division Multiplexing (TDM). Tiap pelanggan diberi jatah waktu (time slot) tertentu sedemikian rupa sehingga semua informasi percakapan bisa dikirim melalui satu saluran secara bersama-sama tanpa disadari oleh pelanggan bahwa mereka sebenarnya bergantian menggunakan saluran. Kenapa si pelanggan tidak merasakan pergantian itu? Karena pergantiannya terjadi setiap 125 microsecond; berapapun jumlah pelanggan atau informasi yang ingin di-multiplex, setiap pelanggan akan mendapatkan giliran setiap 125 microsecond, hanya jatah waktunya semakin cepat.

Teknik multiplexing yang ketiga adalah yang digunakan dalam saluran kabel optik yang disebut Wavelength Division Multiplexing (WDM), yaitu satu kabel optik dipakai untuk menyalurkan lebih dari satu sumber sinar dimana satu sinar dengan lamda tertentu mewakili satu sumber informasi.

Protocol Data Link Control

1. Flow ControlAdalah suatu teknik untuk meyakinkan agar pengiriman tidak overwhelm ketika data diterima. Apabila data telah diterima, maka penerima harus segera memprosesnya sebelum melewati data kearah software yang lebih tinggi levelnya.
Stop-and-Wait Flow Control
Merupakan bentuk paling sederhana dari Flow Control. Dalam tata cara pengirimannya sumber menunggu terlebih dahulu sebelum mengirim frame yang berikutnya. Block data yang besar dapat dibagi-bagi menjadi frame-frame kecil dan mentrasmisikan ke banyak frame. Hal ini memiliki beberapa alasan:
– Ukuran buffer yang terbatas
– Apa bila menggunakan transmisi yang sangar besar maka pendekteksian erronya akan sangat sulit dan lama maka dari itu dibagi – bagi menjadi kecil sehingga pendeteksian error cepat (ketika frame diterima)
– Saat error dibutuhkan pengiriman kembali frame-frame yang kecil
– Pencegahan satu stasiun menduduki media untuk waktu yang lama
Sliding Windows Flow Control
Sliding windows memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan yang lainnya, yaitu seperti : mengijinkan banyak frame untuk menjadi transit, tiap frame diberikan nomor. 
2. Error Detection
Dalam pengerjaannya diberikan suatu bit tambahan oleh transmitter sehingga dapat mendeteksi error code. Parity Check merupakan skema sederhana dari error detection, hasil dari parity bit seperti karakter memiliki even (even parity) or odd (odd parity), dalam pendeteksian even number dalam bit error tidak terdeteksi.

3. Error Control
Error control mengacu kepada suatu mekanisme untuk mendeteksi dan memperbaiki suatu kesalahan yang terjadi di transmisi frame. Error control memiliki 2 type jenis error, yaitu :
• Lost Frame. Yaitu frame yang gagal mencapai ke sisi yang lainnya.
• Damaged Frame. Yaitu mengenali frame yang akan dating, tetapi ada beberapa bitnya yang error.
Teknik terbaik dalam error control adalah berdasarkan satu atau beberapa unsur yang mengikutinya, seperti :
• Error Detection
• Positive Acknowledgment
• Retransmission After Time Out
• Negative Acknowledgment and Retransmission
Secara bersamaan, semua mekanisme berkenan menjadi ARQ (Automatic Repeat Request). ARQ sendiri memiliki 3 versi yaitu :
• Stop-and-Wait ARQ
• Go-Back-N ARQ
• Selective-Reject ARQ



Stop-and-Wait ARQ
Stop-and-Wait ARQ berdasarkan pada stop-and-wait dari teknik Flow Control. Tempat sumber trasmisi adlah sebuah single frame dan harus menunggu sebuah acknowledgment (ACK). Dua jenis kesalahan yang dapat terjadi pada Stop-and-Wait ARQ yaitu :
• Yang pertama, jika frame yang diterima rusak, maka si penerima akan mendeteksi kesalahan tersebut dengan menggunakan teknik error detection dan menunjukannya secara lebih awal dan mudah dalam membuang sebuah frame.
• Yang kedua, kerusakan pada acknowledgment. Apabila acknowledgment rusak transmitter tidak akan bisa untuk mendeteksinya, bahkan transmitter akan mengembalikan kembali, dan si penerima akan mendapatkan 2 frame.  

Go-Back-N ARQ
Berdasarkan pada Sliding Window, pada Go-Back-N, sebuah stasiun mungkin akan mengirimkan rangkaian frame secara penomoran sequensial. Go-Back-N memiliki beberapa kemungkinan, seperti :
• Frame yang rusak, Receiver mendeteksi error dalam frame I, Receiver mengirimkan rejection-I, Transmitter mendapatkan rejection-I, Transmitter mengirim kembali frame i dan semua subsequent
• Frame yang hilang, Frame i hilang dan tidak ada frame pengganti yang dikirimkan, receiver tidak mendaptkan apa-apadan kembali tidak ada acknowledgement atau rejection, transmitter terlambat dan mengirimkan frame acknowledgement dengan P bit set ke 1, receiver menerjemahkan command ini selama acknowledges dengan nomor frame yang diharapkan berikutnya (frame i ), transmitter kemudian mengirim kembali frame i
• Acknowledgment yang rusak, receiver mendapatkan frame i mengirim acknowledgement (i+1) selama hilang, acknowledgements bertumpuk, jadi acknowledgement berikurnya (i+n) mungkin datang setelah transmitter kehabisan waktu terhadap frame I, jika transmitter kehabisan waktu, dikirimkan acknowledgement sebelum bit P bit, ini dapat mengembalikan nomor sebelum dihasilkan reset adlah diinialisasi 

Teknik Komunikasi Data Digital

Salah satu tujuan komunikasi data adalah untuk mengirimkan data secara utuh dari sumber data hingga sampai ke penerima atau tujuan pengiriman. Data utuh diterima, berarti bahwa data tersebut lengkap tidak corrupt atau hilang pada saat pengiriman. Untuk menjaga dan meyakinkan bahwa data yang sedang dikirim akan tiba dengan selamat dan utuh ke tangan penerima itulah dilakukan pendeteksian kesalahan dan melakukan pembetulan kembali data jika ternyata ada yang salah.

Istilah dari data digital yaitu:

Komputer mengolah data yang ada adalah secara digital, melalui sinyal listrik yang diterimanya atau dikirimkannya.

Keuntungan Teknik Komunikasi Data Digital antara lain:

• Kemudahan Multipleksing, dalam sistem komunikasi data digital pertama kali diaplikasikan untuk sistem telepon yang menggunakan teknik Time Division Multipleksing (TDM). Pada data digital ini memiliki keunggulan dalam hal reliabilitas terhadap gangguan (noise), distorsi, dan interferensi lain. Degradasi sinyal akibat beberapa faktor gangguan tersebut dapat diatasi dengan kemampuan data digital yang melakukan regenerasi sinyal.

• Kemudahan Persinyalan, persinyalan yang membawa informasi kendali komunikasi merupakan bagian dari sistem transmisi digital. Informasi tersebut dapat digabungkan ke dalam jalur transmisi digital bersama-sama dengan informasi kendali TDM yang dengan mudah dapat diidentifikasi sebagai kanal kendali komunikasi. Fungsi dan format sistem persinyalan dapat dimodifikasi secara terpisah tanpa mempengaruhi sistem transmisi data secara keseluruhan.

• Integrasi Sistem Transmisi dan Switching, pada sistem komunikasi data digital fungsi TDM sangat mirip dengan fungsi Time Division Switching sehingga fungsi TDM dengan mudah dapat diintegrasikan di dalam perangkat penyambung.

• Regenerasi Sinyal, dalam komunikasi digital representasi sinyal suara dalam format digital melibatkan proses konversi sinyal analog menjadi urutan cuplikan-cuplikan diskrit. Setiap cuplikan diskrit direpresentasikan dengan sejumlah digit biner.

• Kemudahan Enkripsi, dalam kemudahan proses enkripsi dan diskripsi terhadap sinyal digital merupakan fitur ekstra dari sistem komunikasi digital.

• Pemrosesan Sinyal Digital, ini diartikan sebagai proses operasi yang dilakukan pada sebuah sinyal untuk memanipulasi atau mentransformasi karakteristik-karakteristiknya.

SYNCHRONOUS DAN ASYNCHRONOUS

Synchronisasi adalah salah satu tugas utama dari komunikasi data.

SYNCHRONOUS

Ada level lain dari synchronisasi yang perlu agar receiver dapat menentukan awal dan akhir dari suatu blok data. Untuk itu, tiap blok dimulai dengan suatu pola preamble bit dan diakhiri dengan pola postamble bit. Pola-pola ini adalah kontrol informasi. Frame adalah data plus kontrol informasi. Format yang tepat dari frame tergantung dari metode transmisinya, yaitu:

• · Transmisi character-oriented

• · Transmisi bit-oriented

ASYNCHRONOUS

Strategi dari metode ini yaitu mencegah problem timing dengan tidak mengirim aliran bit panjang yang tidak putus-putusnya. Melainkan data ditransmisi per karakter pada suatu waktu, dimana tiap karakter adalah 5 sampai 8 bit panjangnya. Timing atau synchronisasi harus dipertahankan antara tiap karakter; receiver mempunyai kesempatan untuk men-synchron-kan awal dari tiap karakter baru.

Komunikasi asynchronous adalah sederhana dan murah tetapi memerlukan tambahan 2 sampai 3 bit per karakter untuk synchronisasi. Persentase tambahan dapat dikurangi dengan mengirim blok-blok bit yang besar antara start dan stop bit, tetapi akan memperbesar kumulatif timing error. Solusinya yaitu transmisi synchronous.

Teknik Sinyal Encoding

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

Macam-macam teknik encoding :

Data digital, sinyal digital  

• Umumnya peralatan Untuk mengubah kode data digital menjadi sebuah sinyal digital tidaknterlalu kompleks & tidak terlalu mahal dibanding peralatan modulasi digital ke analog 

Data analog, sinyal digital

• Perubahan data analog ke bentuk digital memungkinkan penggunaan peralatan transmisi digital & peralatan switching modern. 

Data digital, sinyal analog

• Beberapa media transmisi seperti serat optik & media unguided hanya akan menyebarkan sinyal-sinyal analog  

Data analog, sinyal analog

• Data analog dalam bentuk elektrik dapat ditransmisikan sebagai sinyal baseband dengan mudah & murah 

DATA DIGITAL, SINYAL DIGITAL

• Sinyal digital adalah sinyal diskrit dengan pulsa tegangan diskontinyu.
• Tiap pulsa adalah elemen sinyal. 
• Data biner ditransmisikan melalui pengkodean setiap bit data ke dalam elemen-elemen sinyal 
• Biner 0 ditunjukkan melalui level voltase yang lebih rendah & biner 1 melalui level voltase yang lebih tinggi. 

Ketentuan :

1. Unipolar: Semua elemen-elemen sinyal dalam bentuk yang sama yaitu positif semua atau negatif semua
2. Polar :adalah elemen-elemen sinyal dimana salah satu state logic dinyatakan oleh level tegangan positif dan sebaliknya oleh tegangan negatif 
3.  Rating Data : Rating data transmisi data dalam bit per second
4. Durasi atau panjang suatu bit: Waktu yang dibutuhkan pemancar untuk memancarkan bit
5. Rating modulasi : Rating dimana level sinyal berubah, diukur dalam bentuk baud (elemen elemen sinyal per detik)
6. Tanda (Mark) dan ruang (Space): Biner 1 dan biner 0 berturut-turut

Menerjemahkan Sinyal 
Perlu diketahui oleh Receiver:

• Waktu bit saat mulai dan berakhirnya 
• Level sinyal apakah tinggi (1) atau rendah (0)

Faktor-faktor yang menentukan suksesnya receiver menerjemahkan sinyal yang datang :

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

Dengan faktor lain yang tetap & konstan, maka :

• Rate data meningkat berarti akan meningkatkan rate error bit (BER)
• SNR meningkat berarti akan mengurangi rate error bit
• Bandwidth meningkat membuat rate data meningkat

Perbandingan Pola-Pola Encoding
Spektrum sinyal

• Berkurangnya komponen2  berfrekuensi tinggi mengurangi bandwidth yang dibutuhkan untuk transmisi 
• Kekurangan pada komponen arus searah (dc) menyebabkan pengkopelan ac melalui trafo menimbulkan isolasi yang sgt baik serta mampu mengurangi interferensi 
• Desain sinyal yang baik harus memusatkan kekuatan yang ditransmisi di tengah bandwidth transmisi. 

Clocking

• Untuk menentukan awal & akhir posisi setiap bit adalah dengann menyediakan clock  terpisah  Untuk sinkronisasi transmiter dan receiver
• Mekanisme sinkronisasi berdasarkan sinyal yang ditransmisikan

Pendeteksian error 

• Dengan skema pengkodean sinyal secara fisik dapat mendeteksi error dengan lebih cepat 

Interferensi sinyal dan kekebalan terhadap noise 
Beberapa kode tertentu menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam mengatasi noise :

Harga dan Kelengkapan 

• Rating sinyal yang lebih tinggi(seperti kecepatan data) menyebabkan harga semakin tinggi 
• Beberapa kode membutuhkan rate sinyal ternyata lebih besar dibanding rate data aktual

Pola Pola encoding

Nonreturn to Zero Level (NRZ L)

• Adalah kode-kode yang sering digunakan Untuk membangkitkan atau mengartikan data digital melalui terminal atau perangkat-perangkat lain 
• Dua tegangan yang berbeda untuk 2 digit biner 
• Tegangan konstan selama interval bit
• Tidak ada transisi yaitu tidak kembali ke level voltase nol

Contoh:

• Ketiadaan voltase dpt digunakan Untuk menampilkan biner 0 dan voltase positif konstan Untuk menampilkan nilai biner 1 

Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)

• Mempertahankan pulsa voltase konstan Untuk durasi waktu bit 
• Data2 itu sendiri ditandai saat kehadiran atau ketidakhadiran transisi pada permulaan waktu bit 
• Adanya transisi (dari rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) pada permulaan waktu bit menunjukkan biner 1 Untuk bit waktu tersebut 
• Tidak ada transisi yang menunjukkan biner 0 
• Adalah contoh encoding differential, yakni informasi yang  ditransmisikan lebih ditujukan pada pengertian susunan simbol-simbol data yang berurutan dibandingkan dengan elemen-elemen sinyal itu sendiri

 

Bipolar AMI

• Teknik ini diarahkan Untuk mengatasi ketidakefisienan kode-kode NRZ 
• Digunakan lebih dari 2 level sinyal
• Contoh Untuk skema ini yakni Bipolar AMI (Alternate Mark Inversion) & pseudoternary 
• Sedangkan biner 1 ditampilkan melalui pulsa positif dan negatif 
• Pulsa biner 1 harus berganti-ganti polaritasnya 
• Bandwidth yang dihasilkan dari sinyal2 yang dihasilkan  sgt tipis dibanding bandwidth Untuk NRZ 
• Karena sinyal2 biner 1 berganti voltase dari positif ke negatif maka tidak ada dc komponen murni 
• Sifat pulsa yang berganti-ganti memungkinkan hanya diperlukan alat yang sederhana untuk mendeteksi error

Pseudoternary

• Biner 1sesuai Untuk melalui No Line Signal 
• Biner 0 melalui pulsa yang berganti-ganti negatif & positif 

                 Bipolar AMI and Pseudoternary

Pertukaran untuk biner multilevel

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

Dua fase (Bifase)

Terdapat serangkaian teknik pengkodean lain yang dikelompokkan dalam istilah bifase. Dua dari teknik ini yaitu :

Manchester

• Transisi di tengah untuk tiap periode bit 
• Perpindahan transisi sebagai clock dan data 
• Rendah ke tinggi menggambarkan 1 
• Tinggi ke rendah menggambarkan 0

 

Differential Manchester

• Transisi pertengahan bit hanya digunakan untuk clocking 
• Transisi dimulai saat periode bit menggambarkan 0
• Tidak ada transisi yang dimulai saat periode bit dalam menggambarkan nol 
• Menggunakan differential encoding