1 / 59

Physical Layer

Physical Layer. Computer Networks. Eko Prasetyo Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Gresik 2012. Gelombang. Perubahan voltage pada sinyal dilakukan untuk membedakan bit 0 dan 1. Sumbu x menyatakan waktu , sumbu y menyatakan tegangan .

clara
Download Presentation

Physical Layer

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Physical Layer Computer Networks Eko Prasetyo TeknikInformatika UniversitasMuhammadiyah Gresik 2012

  2. Gelombang • Perubahan voltage padasinyaldilakukanuntukmembedakan bit 0 dan 1. • Sumbu x menyatakanwaktu, sumbu y menyatakantegangan. • Satugelombangadalahsatusiklus sinusoidal (dalamsatuanjarak). • Frekuensiadalahbanyaknyagelombang (sinusoidal) yang terjadidalamsatusatuanwaktu (second) dalamsatuan Hertz (lajuperubahantegangan). • Denganmemberikanfrekuensi yang lebihtinggi (lebihbanyakgelombangdalamsatusatuanwaktu) secarateoriakanmeningkatkan bandwidth (jumlahgelombang yang dapatditransmisikandalamsatusatuanwaktu) • Secaraberkesinambunganakanlebihbanyak data digital yang ditransmisikan

  3. Bandwidth-Limited Signal (a) Sinyalbinerdanamplitudoderet Fourier (b) (c) Pendekatansinyalaslibilamenggunakan 1 dan 2 harmonisa

  4. Bandwidth-Limited Signal (2) (d) (e) Pendekatansinyalaslibilamenggunakan 4 dan 8 harmonisa

  5. Bandwidth • Tidak ada fasilitas transmisi yang dapat mengirimkan sinyal tanpa kehilangan beberapa kekuatannyaselamaproses. • Jika semua komponen Fourier sama-sama berkurang, sinyal yang dihasilkan akan berkurang dalam amplitudo tetapi tidak terdistorsi (akan memiliki bentuk square-off). • Bandwidth merupakan properti fisik mediatransmisi. • Biasanya dari 0 Hz hingga n Hz. • Bandwidth juga digunakan untuk mengacu kapasitas pembawa data dari media dalam bit per detik (bps). • Bandwidth tinggi berarti bandwidth mempunyailajudata yang tinggi. • Bandwidth adalah properti fisik dari media transmisi • Tergantung pada ketebalan, konstruksi, dan panjang media.

  6. Bandwidth salurantelepon • Jumlah bit yang dapatditransmisikantiapsatusatuanwaktudisebutdengankapasitas channel (bit rate) • Dinyatakandengan C bits/sec (bps), artinyaada C bit yang dapatdiangkut media dalamwaktusatudetik. • Jikajumlah bit yang ditransmisikanada 8, makawaktu yang diperlukanoleh 1 bit untuksampaiditujuan (T) adalah 8/C detik. • Karenaperiode (T) adalah inverse darifrekuensi (f) makafrekuensiharmonisapertama yang sampaidipenerimaadalah C/8 Hertz. • Saluranteleponmempunyai cut-off frekuensisekitar 3000 Hz (frekuensi voice salurantelepon 300 Hz – 4 kHz), jumlahharmonisapertamaadalah 3000/f = 3000/(C/8) = 24000/C. • Dari sinidapatditentukanbesarperiode (T), frekuensi yang digunakan (f), jumlahharmonisapertama.

  7. Bandwidth salurantelepon

  8. Kapasitas channel • Bandwidth tergantung dari tiga hal yang saling terkait : jarak, frekuensi, dan rasio sinyal-to-noise (S/N). • TeoremaNyquist: • Max C = 2B log2M bit/sec • Asumsi: dianggap saluran tanpa noise • B adalahlebar pita bandwidth (Hz), • M adalah level tegangansinyal yang digunakan. • Misalnya, jikalebar pita bandwidth tanpa noise adalah 3 kHz (saluranvoiceband modem konvensional), menggunakan 2 level sinyal, makasalurantersebutmempunyai rate paling tinggiadalah 2*3*103*log22 = 6000 bps.

  9. Kapasitas channel • Selalu ada random (thermal) noise yang hadir karena gerakan molekul dalam sistem. • Jumlah noise termal diukur dengan rasio dari kekuatan sinyal terhadap kekuatan noise, yang disebut rasio signal-to-noise. • Jika S menyatakan daya sinyal dan kekuatan noise denganN, rasio signal-to-noise adalah S/N. • Biasanya, rasio sendiri tidak diambillangsung, melainkan kuantitas 10 log10 S/N yang diberikan. • Unit-unit ini disebut desibel (dB). • RasioS/N 10 adalah 10 dB, rasio 100 adalah 20 dB, rasio dari 1000 adalah 30 dB, dst. • Nilai S/N yang digunakandalamteorema Shannon adalah S/N kuantitasdari formula diatas. • S/NdB = 10 log10 S/N • S/NdBadalahkuantitas decibel, sedangkan S/N yang digunakandalamteorema Shannon adalah S/N sebelum dB

  10. Kapasitas channel • Hasil utama Shannon: data rate maksimum saluran bernoise dimana bandwidth adalah B Hz, dan rasio signal-to-noise S/N, diberikan oleh : • Max C = B log2(1+S/N) • Misalnya, saluran-bandwidth 3000 Hz dengan rasio sinyal terhadap noise termal dari 30 dB, maka 30 dB = 10 log10S/N, S/N = 1000. • Jikadimasukkankedalamteorema Shannon maka C = 3000*log2(1+1000) = 3000*9.9672 = 29901 bps, ataudibulatkan 30000 bps.

  11. Permasalahan Bandwidth • Permasalahandalam bandwidth: • Atenuasi (redaman). Sinyal kehilangan energi karena jarak. Frekuensi yang berbeda jumlahenergi yang hilangjumlahnyajuga berbeda, karenasinyal yang asliterdistorsi. • Delay distorsi. Frekuensi yang berbeda-beda merambat dengan kecepatan yang berbeda dalam kabel, sehingga pada jarak jauh sinyal tersebutterdistorsi. • Noise - noise termal dalam sebuah kabel. Interferensi dari kabel lainnya. Lonjakan dalam daya. • Untuk masalah 1 dan 2dapatdiselesaikandengan : repeater dan amplifier, jangan gunakan frekuensi tertentu (di atas titik cut-off). • Untuk semua masalah error dapatdiselesaikandengandeteksi error.

  12. Voiceband Modem • Data rate 56 kbps sesuai teorema Nyquist. • Menggunakan channel telepon lebarnyasekitar 4000 Hz (termasuk guard band). • Jumlah maksimum sampel per detik (jumlahsampel baud per detikuntukmodulasi QAM yang digunakan) secaraindependen adalah8000sampel/sec. • Jumlah bit per sampel di AmerikaSerikatdengan QAM-256 adalah 8, satu bit digunakan untuk tujuan kontrolsedangkantujuh bit untuk data, sehingga data rate pengguna 56000 bit/sec, • Didapatkandarijumlahsampel baud/sec x jumlah bit data/sampel baud = 8000 x 7 = 56000 bps.

  13. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) • Teknologi modem yang bekerja pada frekuensi antara 34 kHz (ada yang 25 kHz) sampai 1104 kHz. • Penyebab utama perbedaan kecepatan transfer data antara modem ADSL dengan modem konvensional (yang bekerja pada frekuensi di bawah 4 kHz). • Modem konvensional (voiceband modem) 0.3 - 4 kHz. Band suaraberfrekuensi : 0 – 20 kHz). • Keuntungan ADSL adalah memberikan kemampuan akses internet berkecepatan tinggi dan suara/fax secara simultan • Di sisi pelanggan menggunakan splitter untuk memisahkan saluran telepon dan saluran modem. Pita frekuensi ADSL

  14. Sistemhubungan ADSL danteleponpadasistemjalurtelepon

  15. Perbedaan modem ADSL danVoiceband • Kebanyakan modem ADSL berada di luar komputer atau eksternal dan dihubungkan melalui kabel jaringan Ethernet/ USB • Sistem operasi tidak mengenali modem ADSL eksternal, • Sehingga tidak ada cara lain untuk menghubungkan kecuali secara jaringan. • Meskipun dengan kabel USB, Microsoft Windows akan mendeteksi sebuah kartu jaringan yang terhubung ke modem ADSL melalui driver yang telah diinstall. • Pada modem ADSL internal, sistem operasi menggunakan antarmuka seperti modem konvensional. • Asumsi bahwa seiring penambahan kecepatan CPU, modem ADSL internal akan lebih mudah diimplementasikan. • ADSL menggunakan frekuensi modulasi dari 25 kHz hingga di atas 1 MHz agar tidak mengganggu saluran suara pada spektrum 0-4 kHz. • Modem voiceband menggunakan frekuensi yang sama dengan saluran suarayaitu 0-4 kHz. Sehingga pada saat modem konvensional digunakan, saluran telepon tidak dapat dipakai untuk panggilan atau menerima panggilankarenasuaraberfrekuensi 0.3 – 20 kHz.. • Modem ADSL kecepatan transfer data upstream sekitar 64 kbps – 128 kbps, downstream 384 kbps – 512 kbps. • Voicebandmodem terbatas pada kisaran 50-56 kbps. • Modem ADSL hanya dapat dihubungkan dengan line DSLAM

  16. Kekurangan ADSL • Semakinjauhjarakantara modem dengan PC, atausalurantelepondengangardutelepon, makasemakinlambat pula kecepatanmengaksesinternetnya. • Tidaksemua software dapatmenggunakan modem ADSL. • Adanya load coils yang dipakaiuntukmemberikanlayananteleponkedaerah-daerah. • Adanya bridged tap, • Yaitubagiankabel yang tidakberadapadajalur yang langsungantarapelanggandan CO. • Bridged tap inidapatmenimbulkan noise yang mengganggukinerja DSL. • Penggunaan fiber optic tidaksesuaidengansistem ADSL yang masihmenggunakansaluran analog yaitukabeltembaga, • Sehinggaakansulitdalampengirimansinyalmelalui fiber optic. • Kecepatankoneksi modem ADSL masihtergantungdenganjaraktiang DSLAM terdekat.

  17. Klasifikasi media transmisi • Media transmisi • Jalurfisikantaratransmiterdan receiver • Guided Media • Gelombangdiguidesepanjang media yang solid • Contoh: twisted pair, kabel coaxial, fiber optik • Unguided Media • Memberikansaranauntuktransmisitetapitidakmeng-guidesinyalelektromagnetik • Biasanyadisebuttransmisinirkabel (wireless transmission) • Contoh: atmosfer, ruangangkasa

  18. Spektrumelektromagnetik

  19. Twisted Pair • Media transmisiyang tertua dan masih paling umum digunakan. • Sebuahtwisted pair terdiri dari dua kawat tembaga, biasanya tebal sekitar 1 mm. • Kabel dipilinbersama-sama dalam bentuk heliks, seperti molekul DNA. • Pemilinandilakukan karena dua kawat paralelmempunyairesistansi yang baik. • Bila kabel dipilin, gelombang daripilinan yang lain tidakakanmengganggu, sehinggaradiasiantarkawatlebihkecil • Penggunaan yang paling umum dari twisted pair adalah sistem telepon Kabel UTP : (a) kategori 3; (b) kategori 5

  20. Kategorikabel UTP • Kategori 1 (tidak didefinisikan oleh ANSI/TIA/EIA-568-B) • Mendukung frekuensi kurang dari 1MHz. Aplikasi umum meliputi sistem suara telepon analog. Tidak pernah ada dalam versi Standar 568. • Kategori 2 (tidak didefinisikan oleh ANSI/TIA/EIA-568-B) • Mendukung frekuensi hingga 4MHz. Ini tidak umum digunakan, kecuali dalam instalasi yang menggunakan twisted-pair ARCNet dan jaringan LocalTalk Apple. Persyaratan yang didasarkan padasistempengkabelanmilik IBM. Tidak pernah ada dalam versi Standar 568. • Kategori 3 (diakui tipekabel ANSI/TIA/EIA-568-B) • Mendukung data rate sampai 16MHz. Merupakan jenisUTP yang paling umum selama beberapa tahun yang dimulai pada akhir 1980-an. • Aplikasi umum meliputi 4Mbps UTP Token Ring, Ethernet 10Base-T, 100Base-T4, dan sistem telepon digital dan analog. Pengecualiannyadalam standar 568-B adalah untuk aplikasi suara. • Kategori 4 (tidak didefinisikan oleh ANSI/TIA/EIA-568-B) • Mendukung frekuensi hingga 20MHz, khususnya sebagai respon terhadap kebutuhan solusi UTP untuk 16Mbps Token Ring LAN. Saat itu cepat tergeserdi pasar ketika kategori 5 dikembangkan, sedangkan kategori 5 memberikan lima kali bandwidth hanya dengan kenaikan kecil dalam harga. • Kategori 4 adalah kabel yang diakui di standar 568-A, tetapi telah dikeluarkandari ANSI/TIA/EIA-568-B.

  21. Kategorikabel UTP (2) • Kategori 5 (termasuk dalam ANSI/TIA/EIA-568-B) • Kabel yang paling umum digunakan, sampai instalasi yang baru mulai menggunakan versi yang disempurnakan. Saatinimasihyang paling umumdigunakan karena kabel pilihan selama booming infrastruktur besar tahun 1990-an. Kabel ini dirancang untuk mendukung frekuensi hingga 100MHz, dengandata transfer 100 Mbits/22 db. Aplikasi termasuk 100Base-TX, PMD (FDDI atas tembaga), 155Mbps ATM over UTP, dan berkat teknik pengkodean yang canggih, 1000Base-T Ethernet untuk mendukung aplikasi 1000Base-T. Panjangmaksimal 100-150 meter. • Kategori 5e (diakui tipekabel ANSI/TIA/EIA-568-B) • Kategori 5e (kategori 5 enhanced) diperkenalkan dengan addendum standard kabel TIA/EIA-568-A-5. Meskipun memiliki nilai bandwidth yang sama seperti kategori 5 yaitu 100MHz kriteria kinerja tambahan dan persyaratan transmisi uji ketat membuatnya lebih cocok untuk aplikasi kecepatan tinggi seperti Gigabit Ethernet. Wilayah aplikasinyasama seperti kabel kategori 5 kabel. Dan sekarang diakui kategori kabel minimum untuk transmisi data dalam ANSI/TIA/EIA-568-B.

  22. Kategorikabel UTP (3) • Kategori 6 (diakui tipekabel ANSI/TIA/EIA-568-B) • Secara resmi diakui dengan diterbitkannya penambahan ANSI/TIA/EIA-568-B pada bulan Juni 2002. • Selain persyaratan kinerja yang lebih ketat dibandingkan dengan kategori 5e, bandwidth yang dapat digunakan 200MHz. • Penggunaannya dimaksudkan adalah untuk Gigabit Ethernet dan tingkat transmisi masa depan berkecepatan tinggi. Keberhasilan penerapan kabel kategori 6 memerlukan komponen yang cocok di semua bagian saluran transmisi yaitu : patch cord, konektor, dan kabel. • Data transfer untuk ethernet 2,5 Gbits dengan panjang 100 meter atau 10 Gbits untuk panjang 25 meter • Kategori 7 • Bandwidth sampaidengan 200 MHz atau 700 Mhz. DigunakanuntukGiga-Ethernet / 20.8 db (Gigabit Ethernet)

  23. Konektor UTP Konektor RJ-45 untuk UTP kategori 5 dengan 8 pin Penentuanposisi pin kabel UTP kategori 5

  24. Skemakabel UTP • ANSI/TIA/EIA-568-B memberikanskemapengkabelan universal, • Tetapipenggunaanskemaselainstandartjugatidakdisalahkan. • Ada 2 skema kabel yang ditentukan, keduanya cocok untuk operasibaik suara atau LAN berkecepatan tinggi. • Skemakabel: T568A dan T568B. Polapengkabelan T568B

  25. Polapengkabelan T568A

  26. Tipepenyambungankabel UTP • Ada 2 tipe: straight dan crossover • Straight • Digunakanpadasaatmenyambungkanantara PC dengan hub/switch. Ataupadakasustertentujugadigunakanpadapenyambunganantaradua switch. • Crossover • Digunakanketikainginmenyambungkanantaraduakomputeratauantaradua hub/switch. Caranyadenganmelakukanpenyilanganpadaduakonektor Penyambungan straight denganstandart T568B Penyambungan crossover antarastandart T568B dengan T568A

  27. Shielded Twisted Pair (STP) • STP IBM diperkenalkan pada awal 1980-an, tetapi belum terbukti populer di luar instalasi IBM. • STP menggunakan pelindung tembaga yang melilit, dapatmemberikan perlindungan yang cukup terhadap interferensi elektromagnetik. • Di dalam pelindungtembaga, STP terdiri dari pasangan kawat yang dipilin (biasanya dua pasang) dibungkus dengan pelindung foil.

  28. Kabel Coaxial • Mempunyaiperlindungan yang lebihbaikdaripada twisted pair • Jarak rentangnyabisa lebihpanjangdengankecepatan yang lebih tinggi. • Ada dua jenis: • Kabel 75-ohm, digunakan untuk transmisi analog dan televisi kabel tetapi menjadi lebih penting dengan munculnya internet melalui kabel (thick coaxial). Kabel 50-ohm, awalnyadigunakan untuk transmisi digital (thin coaxial)

  29. Thick Coaxial Mengikutistandart IEEE 802.3 10BASE5, diameter sekitar 12 mm, warnakuning. Spesifikasiumum yang dipunyaipada thick coaxial adalah : • Setiapujungharusditerminasidengan terminator 50-ohm. • Maksimum 3 segment denganperalatanterhubung (attached devices) atau populated segments. • Setiapkartujaringanmempunyaipemancartambahan (external transceiver). • Setiapsegmenmaksimumberisi 100 perangkatjaringan, termasuk repeaters. • Maksimumpanjangkabel per segmenadalah 1.640 feet (500 meter). • Maksimumjarakantarsegmenadalah 4.920 feet (1500 meter). • Setiapsegmenharusdiberi ground. • Jarakmaksimumantara tap ataupencabangdarikabelutamakeperangkat (device) adalah 16 feet (5 meter). • Jarak minimum antar tap adalah 8 feet (2,5 meter).

  30. Thin Coaxial Mengikutistandart IEEE 802.3 10BASE2, diameter sekitar 5 mm, warnahitamatauwarnagelaplainnya. Spesifikasiumum yang dipunyaipada thin coaxial adalah : • Setiapujungkabeldiberi terminator 50-ohm. • Panjangmaksimalkabeladalah 1,000 feet (185 meter) per segment. • Setiapsegmenmaksimumterkoneksisebanyak 30 perangkatjaringan • Kartujaringancukupmenggunakan transceiver yang onboard, tidakperlutambahan transceiver, kecualiuntuk repeater. • Maksimumada 3 segmenterhubungsatusama lain (populated segment). • Setiapsegmensebaiknyadilengkapidengansatu ground. • Panjang minimum antar T-Connector adalah 1,5 feet (0.5 meter).

  31. SeratOptik • Media transmisijaringan yang menggunakan glass/silica, • Atau dalam beberapa kasusmenggunakanplastik • Serat mengirimkan data jaringan dalam bentuk pulsa cahaya. • Kecepatantransmisi data samadengankecepatancahayayaitu299792.5 km/sec (≈ 300000 km/sec) atau = 3x108 m/sec.

  32. SeratOptik Kelebihan: • Kebal terhadap interferensi elektromagnetik (EMI) • Kecepatan data yang lebih tinggi • Jarak maksimum lebihbesar. • Kabel fiber optiksingle-mode dapat direntangkanpadajarak hingga 70 kilometer (sekitar 43,5 mil) tanpa menggunakan repeater. • Keamanan lebih baik. • Karenapentransmisianmenggunakansinyalcahayamakainterferensimedan magnet tidakakanmempengaruhinya, Kekurangan • Harga yang masihmahal • Sulitdiinstal • Memerlukantenagaahli yang jumlahnyamasihsedikit.

  33. Penerapanjaringantipe fiber

  34. TransmisiUdara: microwave • Microwave adalahgelombangelektromagnet yang memilikipanjanggelombangantara 1 mm sampai 1 m (range frekuensinyaantara 0,3 GHz sampai 300 GHz). • Range frekuensi microwave dibagi 3 kelompok: • Ultra High Frequency 1. (UHF) : 0,3 – 3 GHz • Super High Frequency (SHF) : 3 – 30 GHz • Extra High Frequency (EHF) : 30 – 300 GHz • Aplikasipemakaian microwave: radar, GPS, oven pemanas, komunikasitelevisi, radio wireless, komunikasisatelit, dsb. • Kelebihan: • Bandwidth yang lebar • Kemampuanhantar yang tinggi • Mudahdalaminstalasi • Kekurangan: • Jarakjangkauanygterbatas • Rawaninterferensielektromagnetik (EMI) • Rawanterhadapperubahancuaca

  35. TransmisiUdara: infra merah • Gelombang infra merahmempunyai band frekuensi 300 Ghzsampaidengan 40.000 Ghz. • Remote kontrol yang digunakan televisi, VCR, dan semua perangkatstereo menggunakan komunikasi inframerah. • Gelombangini relatif directional, murah, dan mudah untuk dibuat namun memiliki kelemahan utamayaitu tidak dapatmenembus benda padat sepertidinding.

  36. Sistemtelponseluler • Dalam semua sistem ponsel, sebuah wilayah geografis dibagi ke dalam sel, itulahmengapa munculsebutanperangkat ponsel. • Dalam AMPS, sel-sel biasanya radius 10 sampai 20 km. • Setiap sel menggunakan beberapa set frekuensi yang tidak digunakan oleh sel tetangganya. • Ponsel mengeluarkandaya0,6 watt, pemancar di mobil 3 watt yang merupakandayamaksimum yang diperbolehkan oleh FCC. • Di pusat setiap sel adabase station dimana semua telepon dalam sel ditransmisikan. Stasiun base terdiri dari sebuah computer danpemencar/penerima yang dihubungkan ke antena. • Dalam sistem yang kecil, semua BTS tersambung ke sebuah perangkat yang disebut MTSO (Mobile Telephone Switching Office) atau MSC (Mobile Switching Center). • Dan yang lebih besar, beberapa MTSO diperlukan, semuanya terhubung ke MTSO level dua, dan seterusnya

  37. Sistemtelponseluler • Sistem AMPS menggunakan 832 channel full duplex • masing-masing terdiri dari sepasang channel simpleks. Ada 832 saluran transmisi simpleks dari824-849 MHz dan 832 channel simpleks denganfrekuensi869-894 MHz. Masing-masing channel simplekslebarnyaadalah 30 kHz lebar. • Dalam band 800 MHz, gelombang radio denganpanjang sekitar 40 cm melakukan perjalanan pada arahlurus. • Gelombangtersebutdiserap oleh pohon dan tanaman, memantul dari tanah dan bangunan.

  38. GSM - Global System for Mobile Communications • D-AMPS banyakdigunakandiAmerikaSerikat. • Hampir semua tempat di dunia, sistem GSM digunakan, dan bahkan mulai digunakan di Amerika Serikat pada skala terbatas. • GSM mirip dengan D-AMPS. Keduanyaadalahsistem seluler. • Kedua sistemmenggunakanfrequency division multiplexing, setiapponselmentransmisipada satu frekuensi dan menerima pada frekuensi yang lebih tinggi (80 MHz lebih tinggi untuk D-AMPS, 55 MHz lebih tinggi untuk GSM). • Di kedua sistem, sepasang frekuensi tunggal dibagi olehtime division multiplexing dalam slot waktu bersama oleh beberapa penggunaponsel. • Tetapichannel GSM lebih lebardibandingchannel AMPS (200 kHz versus 30 kHz) dan penanganantambahan pengguna yang relatif sedikit (8 versus 3), GSM memberikan data rate lebih tinggi tiap pengguna daripada D-AMPS.

  39. GSM - Global System for Mobile Communications GSM menggunakan 124 channel frekuensi, setiap channel mempunyai 8 slot sistem TDM Sebuah frame data ditransmisikan dalam 547 μsec, tapi pemancar hanya diperbolehkan untuk mengirim satu frame data setiap 4615 msec, karena harussharing channel dengan tujuh stasiun lainnya. Gross rate (lajukotor) masing-masing saluran adalah 270.833 bps, dibagi di antara delapan penggunamenjadi33,854 kbps gross Struktur frame GSM

  40. CDMA (Code Division Multiple Access) • CDMAtidakmembagi range frekuensi yang diizinkan menjadibeberapa ratus saluran yang sempit, • CDMA memungkinkan setiap stasiun untuk mengirim melaluisemuaspektrum frekuensi sepanjang waktu. • Beberapa transmisi simultan dipisahkan menggunakan teori pengkodean. • CDMA menggunakanasumsi bahwa frame sama sekali tidakbertabrakan. • Setiap waktu bit dibagi menjadi m interval pendek yang disebut chip. • Biasanya, ada 64 atau 128 chip per bit, contoh yang diberikan digunakan 8 chip/bit untuk kesederhanaan. • Setiap ponseldiberi kode m-bit unik yang disebut urutan chip (chip sequence). • Untuk mengirimkan bit 1 ponselmengirim urutan chip. • Untuk mengirimkan bit 0ponselmengirimkan komplemen satu urutan chip. • Tidak ada pola lain yang diijinkan. • Jadi untuk m = 8, jika ponselA diberikan urutan chip 00011011, ia akan mengirimkan bit 1 dengan mengirimkan 00011011 dan bit 0 dengan mengirimkan 11100100.

  41. Contohtransmisi CDMA

  42. Evolution-Data Optimized (EV-DO) • e\Evolusi dari CDMA2000 (IS-2000), standar yang akan mendukung kecepatan data serta dapat digunakan oleh layanan wireless. • Saluran EV-DO memiliki bandwidth sebesar 1.25 MHz. • Menyediakan akses ke perangkat mobile dengan kecepatan forward link antarmuka udara hingga 2.4 Mbps untukRev 0 dan sampai dengan 3.1 Mbps untukRev A. • Laju reverse link untuk Rev 0 dapat beroperasi sampai dengan 153 kbps, sedangkan Rev A dapat beroperasi sampai dengan 1.8 Mbps. • Rev B memerlukan carrier DO berada dalam jangkauan frekeunsi5 MHz.

  43. Switching • Data yang ditransmisikandalamjaringan computer terpecah-pecahmenjadisejumlah frame paketdimanasetiap frame satu per satuakanditransmisikandaripengirimkepenerima. • Adatiga model switching : Circuit Switching, Message Switcing, dan Packet Switching

  44. Circuit Switching • Tidak adapihaklain yang dapat menggunakan link/lintasan ini sampai panggilan selesai. • Misalnya: telepon • Butuh waktu untuk mengatur lintasansebelum panggilan dapat mulai. • Bisa menghabiskan 10 detik untuk mendapatkanlintasanpanggilan jarak jauh. • Kemacetan pada waktu setup (kadang-kadang tidak dapat membangun lintasan). • Tetapitidaksetelah itukarena bandwidth bandwidth reserved. • Layanan terjamin • Pembuangansumber daya jaringan jikalintasantidak digunakan 90 persen dari waktu yang digunakan. • Dua end user dapatmenggunakansembarang protocol : suara, data, fax, dansebagainya. Sedangkan carrier tidak. • Biayadihitungper menit

  45. Message Switching • Nenek moyang packet switching • Ada masalah : • sebuah pesan yang besar bisa membekukan lintasanrouterkerouter selamabeberapamenit. • Solusi : paket switching • Pada dasarnya adalahsistem store and forward yang sebenarnya sekarang diimplementasikan pada packet switching. • Saatini tidak digunakan lagi.

  46. Packet Switching • Paket-paketbisabercampurdenganpaketdarilokasi lain. • Tidak ada pengguna yang dapat memonopoli lintasan. • Setiap router akanmengarahkanpaketkejalur yang tercepatmenujuketujuan. • Bisamenyesuaikandengantrafik. • Masing-masingdarisatupengirim memungkinkan mengikuti rute yang berbeda. • Paket yang mungkin tiba bisasajarusak. Pesan harus kembali dirakit di lokasipenerima. • Misalnya : internet, Ethernet, jaringan telepon seluler yang lebihbaru. • Tidak ada kemacetan di waktu setup (dapat mengirimkan paket secaralangsung). • Namun kemacetan bisa terjadi kapan saja ketika paket dikirim (tidakadapemesananbandwidtholehduapihak yang berkomunikasi). • Tidakadajaminan layanan • Tidakadapemborosansumber daya jaringan (jaringan digunakan secara maksimal) • Cocok untukaplikasi non-real timesepertiemail atau data (web) yang tidakterlalureal time. • Sangatsulitjikadipakaiolehaplikasidata real time (internet audio, video, radio, TV, telepon internet). • Paket bisatibadalamkeadaan rusak. Ada delay dalam audio/video karenamenunggu paket. • Tidak adamasalahtransparansi. Carrier menentukan protokol yang digunakan. • Biayadihitung per volume data yang digunakan.

  47. Ethernet : Manchester Encoding • Tidak ada satupun versi Ethernet yang menggunakan encoding biner dengan 0 volt untuk bit 0 dan 5 volt untuk bit 1 karena memicu abiguitas • Jika string bit 0001000 dikirim, lainnya bisa menginterpretasikan dengan salah menjadi 1000000 atau 0100000 karena tidak bisa mebedakan sender idle (0 volt) dan bit 0 (0 volt). • Diselesaikan dengan +1 volt untuk 1 dan -1 volt untuk 0, tapi masih bermasalah bagi penerima mensampling sinyal pada frekuensi yang berbeda dari pada yang digunakan pengirim untuk mengenerate. Perbedaan kecepatan clock bisa menyebabkan pengirim dan penerima tidak dapat melakukan sinkronisasi dalam boundari sistem, khususnya penjalanan yang panjang bagi bit 0 dan 1. • Yang dibutuhkan bagi receiver untuk menentukan awal, akhir dan pertengahan bit tanpa mereferensi ke clock eksternal.

  48. Ethernet : Manchester Encoding • Dua pendekatan : Manchester encoding (ME) dan differential Manchester encoding (DME). • ME : setiap periode bit dibagi menjadi dua interval yang sama. • Biner 1 dikirim dengan tegangan tinggi di interval pertama dan rendah di interval kedua. • Biner 0 dikirim sebaliknya : rendah kemudian tinggi. • Skema ini meyakinkan bahwa setiap periode bit mempunyai transisi di tengah, membuatnya mudah bagi receiver untuk mensinkronisasi dengan sender. • Kerugiannya adalah ME membutuhkan dua kali lebih banyak bandwidth untuk encoding biner karena detaknya adalah separuh lebar bit. • Misalnya, untuk mengirim data pada kapasitas 10 Mbps, sinyal harus mengubah 20 juta kali/sec

  49. Ethernet : Manchester Encoding

  50. Ethernet : Manchester Encoding • DME merupakan varian dari ME • Bit 1 diindikasikan dengan tidak adanya transisi diawal interval. • Bit 0 diindikasikan dengan adanya transisi diawal interval. • Dalam kedua kasus ME dan DME, selalu ada transisi ditengah dengan baik. • Perbedaan skema membutuhkan perangkat yang lebih kompleks tetapi menawarkan perlindungan noise yang lebih baik. • Semua sistem ethernet menggunakan ME karena alasan kesederhanaan. Sinyal tinggi dengan +0.85 volt dan rendah dengan -0.85 volt, nilai DC 0 volt. • Ethernet tidak menggunakan DME, tetapi LANs yang lain (seperti 802.5 token ring) menggunakannya.

More Related