Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Unjuk Kerja Infrastruktur Jaringan Telekomunikasi pada Telerobot T1 622009001 BAB II
BAB II
DASAR TEORI
Sebelum melakukan perancangan sistem pada penelitian, bab II menjelaskan teori-teori
yang digunakan sehubungan dengan perancangan alat dalam penelitian skripsi.
2.1
Sistem Komunikasi Data
Sistem komunikasi data memerlukan beberapa syarat mendasar yang menunjukkan
bahwa sistem dianggap efektif, antara lain [1, h.4]:
a. Pengiriman (Delivery)
Sistem dinyatakan efektif bila paket data yang dikirimkan menuju tujuan yang tepat.
b. Keakuratan (Accuracy)
Sistem mampu mengirimkan data secara akurat. Akurat yang dimaksudkan adalah
tidak adanya paket data yang hilang saat diterima.
c. Ketepatan Waktu (Timeliness)
Ketepatan waktu menjadi hal penting karena data yang diterima terlambat akan
membuat data yang diterima tidak berguna. Ini yang menyebabkan perlunya proses
transmisi data secara real-time.
d. Jitter
Jitter adalah variasi waktu yang mungkin terjadi selama proses penerimaan paket data.
Variasi mungkin terjadi disebabkan oleh sistem yang mengalami waktu tunda selama
melakukan proses transmisi data.
Pada sistem komunikasi data diperlukan beberapa komponen pendukung, yaitu pesan,
pengirim, penerima, media transmisi, dan protokol. Data yang ditransmisikan dalam sistem
komunikasi data terdiri dari data teks, data nomor, data gambar, data audio, dan data video. Pada
penelitian akan digunakan data teks, data gambar, data suara, dan data video.
2.2
Infrastruktur Jaringan Telekomunikasi
Infrastruktur jaringan telekomunikasi yang digunakan pada penelitian adalah jaringan
komputer. Jaringan komputer adalah kumpulan perangkat elektronik yang terkoneksi untuk dapat
berkomunikasi [1, h.7]. Perangkat elektronik dapat berupa komputer, printer, atau perangkat
lainnya yang mampu mengirimkan dan menerima data pada sebuah jaringan.
4
5
Pada infrastruktur jaringan dalam penelitian menggunakan topologi mesh. Topologi mesh
adalah suatu jenis topologi jaringan komputer di mana perangkat elektronik yang digunakan
terhubung satu sama lain [1, h.9]. Topologi mesh digunakan karena mampu mengeliminasi
masalah trafik yang mungkin terjadi selama proses transmisi data.
Infrastruktur yang digunakan pada penelitian menggunakan media transmisi data wireless
yaitu WiFi. WiFi adalah teknologi jaringan yang menghubungkan beberapa perangkat elektronik
tanpa menggunakan kabel [1, h.421]. Jaringan ini menggunakan frekuensi radio untuk
melakukan komunikasi antara perangkat komputer. WiFi membutuhkan access point untuk
menghubungkan user ke jaringan. Gambar 2.1 menunjukkan berbagai versi WiFi yang
distandardisasi oleh IEEE.
Gambar 2.1. WiFi berdasarkan Standardisasi IEEE [5]
Keuntungan WiFi dibandingkan dengan jaringan kabel tradisional, yaitu [2]:
1.
Mobility
Mobilitas dengan WiFi mendukung produktivitas dan peningkatan kualitas pelayanan
apabila dibandingkan dengan wired LAN.
2.
Installation Speed and Simplicity
Instalasi sistem WiFi cepat dan mudah sehingga mampu mengeliminasi kebutuhan
penarikan kabel yang panjang melalui atap ataupun tembok.
3.
Installation Flexibility
Teknologi WiFi memungkinkan jaringan untuk mencapai tempat-tempat yang tidak dapat
dicapai dengan kabel.
6
4.
Reduced Cost-of-Ownership
Jika dihitung secara seksama, WiFi lebih murah daripada menggunakan wired LAN.
Penggunaan pada lingkungan yang dinamis memberikan keuntungan lebih pada penggunaan
WiFi.
5.
Scalability
Sistem WiFi dapat dikonfigurasikan untuk berbagai macam topologi. Mulai dari jaringan
peer-to-peer untuk pengguna yang kecil sampai ke full infrastructure network yang mampu
melayani ribuan user.
Jaringan WiFi yang digunakan dalam penelitian menggunakan mode infrastruktur. Mode
infrastruktur adalah suatu mode yang digunakan untuk mengatasi komunikasi jaringan komputer
yang besar. Penggunaan mode infrastruktur digunakan dengan dasar pengambilan data yang
dilakukan dengan menggunakan cakupan daerah yang luas, dalam penelitian ini menggunakan
lingkungan Universitas Kristen Satya Wacana.
Mode keamanan yang digunakan pada infrastruktur jaringan telekomunikasi yaitu WiFi
Protected Access 2 Pre-Shared Key (WPA2-PSK) dengan menggunakan sistem enkripsi
Advanced Encryption Standart (AES). Mode keamanan WPA2-PSK digunakan karena hanya
jenis enkripsi inilah yang lebih aman digunakan pada infrastruktur jaringan telekomunikasi yang
diterapkan pada jaringan komputer.
2.3
Teknologi Transmisi WiFi
Teknologi transmisi yang dipakai WiFi adalah spread spectrum. Spread spectrum adalah
salah satu teknik modulasi pada jaringan wireless yang digunakan sebagai medium untuk
berkomunikasi karena memiliki bandwidth yang lebar [1, h.181]. Teknologi spread spectrum
banyak diaplikasikan khususnya pada teknologi wireless karena menyediakan bandwidth yang
lebar dan sinyalnya lebih kebal terhadap noise / derau. Gambar 2.2 menunjukkan teknologi
transmisi yang digunakan pada WiFi.
7
Gambar 2.2. Spread Spectrum [6]
Permasalahan utama yang terjadi dalam penggunaan WiFi adalah propagasi sinyal,
traffick, topologi, atau MAC layer [7]. Masalah-masalah ini merupakan hal yang tidak boleh
diabaikan bila diterapkan pada jaringan WiFi.
Propagasi sinyal adalah pengukuran sinyal yang diukur berdasarkan rerata kekuatan
sinyal yang diterima pada masing-masing hop yang dianggap sebagai jarak pemisah antara
transmitter dan receiver [8, h.69].
Pembangunan jaringan berbasiskan wireless harus
memperhatikan kenyataan yang terjadi di lapangan bahwa propagasi dan pemetaan
mempengaruhi unjuk kerja jaringan yang dibangun.
Adanya berbagai penghalang dalam proses transmisi sinyal seperti pohon, gedung, area
berbukit, jalan yang dilewati sinyal perlu dipertimbangan dalam melakukan propagasi sinyal
menggunakan LOS. Penghalang dapat menyebabkan terjadinya multipath. Multipath adalah
kondisi di mana sinyal yang dipancarkan oleh transmitter akan dibelokkan atau diteruskan jika
menemui penghalang [9, h.744-745,756]. Gambar 2.3 menunjukkan kondisi multipath di mana D
adalah kondisi sinyal diteruskan dan R adalah kondisi sinyal dibelokkan.
Gambar 2.3. Kondisi multipath yang terjadi pada LOS [9]
8
2.4
Proses Transmisi Data
Dalam proses transmisi data ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, antara lain:
1.
Jumlah hop
Jumlah hop adalah pengukuran terhadap jarak yang dilalui selama proses transmisi data
dalam algoritma routing. Jumlah hop dapat dihitung berdasarkan jumlah node yang dilalui.
Node yang dimaksud adalah router.
2.
Besar ukuran paket data
Ukuran paket data dikenal dengan datagram. Gambar 2.3 menunjukkan format datagram
Internetworking Protocol verse 4 (IPv4)
Gambar 2.4. Datagram Internetworking Protocol verse 4 (IPv4) [1]
Ukuran paket data dapat diatur pada lebar byte data pada format datagram sehingga besarnya
dapat bervariasi.
3.
Bandwidth
Bandwidth adalah besar jarak frekuensi yang digunakan pada sebuah sinyal. Bandwidth yang
digunakan pada penelitian ini adalah 2,4 GHz.
4.
Kecepatan transfer data (transfer rate)
Kecepatan dalam transfer data menentukan besarnya waktu tunda yang didapat selama
melakukan proses transmisi data. Besar kecepatan transfer data yang digunakan pada
penelitian antara 54Mbps – 450Mbps. Perbedaan kecepatan transfer data didapat karena
perbedaan seri wireless router yang digunakan.
DASAR TEORI
Sebelum melakukan perancangan sistem pada penelitian, bab II menjelaskan teori-teori
yang digunakan sehubungan dengan perancangan alat dalam penelitian skripsi.
2.1
Sistem Komunikasi Data
Sistem komunikasi data memerlukan beberapa syarat mendasar yang menunjukkan
bahwa sistem dianggap efektif, antara lain [1, h.4]:
a. Pengiriman (Delivery)
Sistem dinyatakan efektif bila paket data yang dikirimkan menuju tujuan yang tepat.
b. Keakuratan (Accuracy)
Sistem mampu mengirimkan data secara akurat. Akurat yang dimaksudkan adalah
tidak adanya paket data yang hilang saat diterima.
c. Ketepatan Waktu (Timeliness)
Ketepatan waktu menjadi hal penting karena data yang diterima terlambat akan
membuat data yang diterima tidak berguna. Ini yang menyebabkan perlunya proses
transmisi data secara real-time.
d. Jitter
Jitter adalah variasi waktu yang mungkin terjadi selama proses penerimaan paket data.
Variasi mungkin terjadi disebabkan oleh sistem yang mengalami waktu tunda selama
melakukan proses transmisi data.
Pada sistem komunikasi data diperlukan beberapa komponen pendukung, yaitu pesan,
pengirim, penerima, media transmisi, dan protokol. Data yang ditransmisikan dalam sistem
komunikasi data terdiri dari data teks, data nomor, data gambar, data audio, dan data video. Pada
penelitian akan digunakan data teks, data gambar, data suara, dan data video.
2.2
Infrastruktur Jaringan Telekomunikasi
Infrastruktur jaringan telekomunikasi yang digunakan pada penelitian adalah jaringan
komputer. Jaringan komputer adalah kumpulan perangkat elektronik yang terkoneksi untuk dapat
berkomunikasi [1, h.7]. Perangkat elektronik dapat berupa komputer, printer, atau perangkat
lainnya yang mampu mengirimkan dan menerima data pada sebuah jaringan.
4
5
Pada infrastruktur jaringan dalam penelitian menggunakan topologi mesh. Topologi mesh
adalah suatu jenis topologi jaringan komputer di mana perangkat elektronik yang digunakan
terhubung satu sama lain [1, h.9]. Topologi mesh digunakan karena mampu mengeliminasi
masalah trafik yang mungkin terjadi selama proses transmisi data.
Infrastruktur yang digunakan pada penelitian menggunakan media transmisi data wireless
yaitu WiFi. WiFi adalah teknologi jaringan yang menghubungkan beberapa perangkat elektronik
tanpa menggunakan kabel [1, h.421]. Jaringan ini menggunakan frekuensi radio untuk
melakukan komunikasi antara perangkat komputer. WiFi membutuhkan access point untuk
menghubungkan user ke jaringan. Gambar 2.1 menunjukkan berbagai versi WiFi yang
distandardisasi oleh IEEE.
Gambar 2.1. WiFi berdasarkan Standardisasi IEEE [5]
Keuntungan WiFi dibandingkan dengan jaringan kabel tradisional, yaitu [2]:
1.
Mobility
Mobilitas dengan WiFi mendukung produktivitas dan peningkatan kualitas pelayanan
apabila dibandingkan dengan wired LAN.
2.
Installation Speed and Simplicity
Instalasi sistem WiFi cepat dan mudah sehingga mampu mengeliminasi kebutuhan
penarikan kabel yang panjang melalui atap ataupun tembok.
3.
Installation Flexibility
Teknologi WiFi memungkinkan jaringan untuk mencapai tempat-tempat yang tidak dapat
dicapai dengan kabel.
6
4.
Reduced Cost-of-Ownership
Jika dihitung secara seksama, WiFi lebih murah daripada menggunakan wired LAN.
Penggunaan pada lingkungan yang dinamis memberikan keuntungan lebih pada penggunaan
WiFi.
5.
Scalability
Sistem WiFi dapat dikonfigurasikan untuk berbagai macam topologi. Mulai dari jaringan
peer-to-peer untuk pengguna yang kecil sampai ke full infrastructure network yang mampu
melayani ribuan user.
Jaringan WiFi yang digunakan dalam penelitian menggunakan mode infrastruktur. Mode
infrastruktur adalah suatu mode yang digunakan untuk mengatasi komunikasi jaringan komputer
yang besar. Penggunaan mode infrastruktur digunakan dengan dasar pengambilan data yang
dilakukan dengan menggunakan cakupan daerah yang luas, dalam penelitian ini menggunakan
lingkungan Universitas Kristen Satya Wacana.
Mode keamanan yang digunakan pada infrastruktur jaringan telekomunikasi yaitu WiFi
Protected Access 2 Pre-Shared Key (WPA2-PSK) dengan menggunakan sistem enkripsi
Advanced Encryption Standart (AES). Mode keamanan WPA2-PSK digunakan karena hanya
jenis enkripsi inilah yang lebih aman digunakan pada infrastruktur jaringan telekomunikasi yang
diterapkan pada jaringan komputer.
2.3
Teknologi Transmisi WiFi
Teknologi transmisi yang dipakai WiFi adalah spread spectrum. Spread spectrum adalah
salah satu teknik modulasi pada jaringan wireless yang digunakan sebagai medium untuk
berkomunikasi karena memiliki bandwidth yang lebar [1, h.181]. Teknologi spread spectrum
banyak diaplikasikan khususnya pada teknologi wireless karena menyediakan bandwidth yang
lebar dan sinyalnya lebih kebal terhadap noise / derau. Gambar 2.2 menunjukkan teknologi
transmisi yang digunakan pada WiFi.
7
Gambar 2.2. Spread Spectrum [6]
Permasalahan utama yang terjadi dalam penggunaan WiFi adalah propagasi sinyal,
traffick, topologi, atau MAC layer [7]. Masalah-masalah ini merupakan hal yang tidak boleh
diabaikan bila diterapkan pada jaringan WiFi.
Propagasi sinyal adalah pengukuran sinyal yang diukur berdasarkan rerata kekuatan
sinyal yang diterima pada masing-masing hop yang dianggap sebagai jarak pemisah antara
transmitter dan receiver [8, h.69].
Pembangunan jaringan berbasiskan wireless harus
memperhatikan kenyataan yang terjadi di lapangan bahwa propagasi dan pemetaan
mempengaruhi unjuk kerja jaringan yang dibangun.
Adanya berbagai penghalang dalam proses transmisi sinyal seperti pohon, gedung, area
berbukit, jalan yang dilewati sinyal perlu dipertimbangan dalam melakukan propagasi sinyal
menggunakan LOS. Penghalang dapat menyebabkan terjadinya multipath. Multipath adalah
kondisi di mana sinyal yang dipancarkan oleh transmitter akan dibelokkan atau diteruskan jika
menemui penghalang [9, h.744-745,756]. Gambar 2.3 menunjukkan kondisi multipath di mana D
adalah kondisi sinyal diteruskan dan R adalah kondisi sinyal dibelokkan.
Gambar 2.3. Kondisi multipath yang terjadi pada LOS [9]
8
2.4
Proses Transmisi Data
Dalam proses transmisi data ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, antara lain:
1.
Jumlah hop
Jumlah hop adalah pengukuran terhadap jarak yang dilalui selama proses transmisi data
dalam algoritma routing. Jumlah hop dapat dihitung berdasarkan jumlah node yang dilalui.
Node yang dimaksud adalah router.
2.
Besar ukuran paket data
Ukuran paket data dikenal dengan datagram. Gambar 2.3 menunjukkan format datagram
Internetworking Protocol verse 4 (IPv4)
Gambar 2.4. Datagram Internetworking Protocol verse 4 (IPv4) [1]
Ukuran paket data dapat diatur pada lebar byte data pada format datagram sehingga besarnya
dapat bervariasi.
3.
Bandwidth
Bandwidth adalah besar jarak frekuensi yang digunakan pada sebuah sinyal. Bandwidth yang
digunakan pada penelitian ini adalah 2,4 GHz.
4.
Kecepatan transfer data (transfer rate)
Kecepatan dalam transfer data menentukan besarnya waktu tunda yang didapat selama
melakukan proses transmisi data. Besar kecepatan transfer data yang digunakan pada
penelitian antara 54Mbps – 450Mbps. Perbedaan kecepatan transfer data didapat karena
perbedaan seri wireless router yang digunakan.