BAB II DASAR TEORI. 2.1 Umum. Komunikasi data yang berkembang dengan pesat dewasa ini. Hal ini

BAB II DASAR TEORI

2.1 Umum

Komunikasi data yang berkembang dengan pesat dewasa ini. Hal ini sesuai dengan kemajuan teknologi dalam bidang telekomunikasi dunia yang sedang maju serta pengaruh era globalisasi dan arus informasi yang sangat diperlukan oleh masyarakat modern, kemajuan perekonomian serta majunya teknologi telekomunikasi merupakan titik tolak dan potensi besar untuk meningkatkan dan mewujudkan berbagai jenis pelayanan komunikasi yang lebih canggih untuk komunikasi suara, video dan data. Akhir-akhir ini permintaan masyarakat modern akan kebutuhan komunikasi data sangat tinggi. Untuk mengirimkan data dalam jumlah yang besar dan memerlukan keakuratan serta mampu menjaga kerahasisaan data tersebut.

Jaringan akses adalah jaringan yang menghubungkan pelanggan dengan sentral telepon. Jaringan ini adalah dasar jaringan telepon, karena pada dasarnya jaringan telekomunikasi adalah gabungna dari beberapa jaringan akses. Jaringan akses juga sering disebut sebagai Outside Plan (OSP), beberapa istilah juga sering disebut sebagai Jaringan Lokal Akses. Ada empat jaringan akses yang digunakan dalam telekomunikasi, yaitu[1]:

 Jaringan Lokal Akses Kabel (jarlokab atau Jarkab), yaitu jaringan yang menggunakan kabel tembaga sebagai media transmisinya. Peningkatanan jaringan ini menggunakan teknologi penggandaan seperti Pair Gain dan xDSL[1].

 Akses radio (Jarlokar), yatiu jaringan yang menggunakan radio sebagai media aksesnya. Teknologi ini terdiri dari radio wireless, Wireless Local Loop,(WLL), cordless dan radio point to point[1].

 Jaringan Lokal Akses Fiber Optik (Jarloka fl, jaringan ini menggunakan serat optic sebagai medianya. Aplikasinya terdiri dari FTTZ, FTTC, FTTB, FTTO dan FTTH[1].

 Jaringan Akses Hibrid, jaringan ini menggunakan media transmisi gabungan, aplikasinya antara lain teknologi HFC, PON dan lain-lain[1].

2.2 Transmisi Data

Semua peralatan elektronika digital bekerja menggunakan digit-digit biner yang jumlahnya tetap untuk mewakili satu elemen data yang sebut juga dengan

word. Satu elemen data (word) bias terdiri dari 8, 16 atau 32 bit. Pada banyak aplikasi, biasanya unutk mewakili satu karakter baik huruf atau angka, digunakan 8 bit[2].

2.3 Mode Pentransferan

Mode pentransferan bit dibagi menjadi dua, yaitu: a) Mode Paralel

Mode paralel dilakukan bila jarak peralatan yang berkomunikasi sangat dekat, sehingga panjang kabel penghubung kedua peralatan, pendek. Pada prakteknya, unutk mentransferkan data diantara sub-unit (bagian-bagian) peralatan dilakukan dengan menggunakan kabel yang terpisah untuk membawa setiap bit data. Ini membuktikan bahwa banyak kabel yang menghubungkan tiap-tiap bagian peralatan bersama-sama dan data dikatakan dipertukarkan untuk

menggunakan mode transfear paralel. Mode operasi ini mengakibatkan delay yang minimal dalam pentransferan tiap-tiap word[2]. Gambar 2.1 menunjukkan mode pentransferan secara paralel.

Gambar 2.1 Mode Transfer Paralel[2] b) Mode seri

Mode seri dilakukan bila jarak pemisah fisik diantara dua peralatan yang berkomunikasi jauh (lebih dari beberapa meter). Karena alasan biaya dan perbahan-perubahan delay transmisi didalam sebuah kabel, digunakanlah sepasang kawat. Pentransmisisan tiap-tiap octet menggunakan interval waktu yang tetap bagi setiap bit. Mode operasi seperti ini disebut bit-serial transmission[2]. Gambar 2.2 menunjukan mode pentransferan data secara serial.

Gambar 2.2 Mode Transfer Serial[2] 2.4 Mode Transmisi

Bagi peralatan penerima, untuk mengkodekan kembali dan menginterpretasikan pola bit yang ditermimanya secara benar maka receiver harus mengetahui[2]:

1. Bit rate yang digunakan (lamanya waktu tiap-tiap sel bit). 2. Awal dan akhir dari setiap elemen (karakter atau byte). 3. Awal dan akhir dari tiap-tiap blok pesan lengkap atau frame.

Ketiga hal diatas masing-masing dikenal dengan sinkronisasi bit atau karakter dan sinkronisasi byte atau karakter dan sinkronisasi blok atau frame. Pada umumnya sinkronisasi dilakukan dengan satu dari dua cara. Cara yang digunakan dengan menentukan apakah clock transmitter dan receiver independen (asinkron) ataukah sinkron. Jika data yang ditransmisikan tersusun dari string karakter dengan interval waktu random diantara tiap-tiap karakter, maka setiap karakter biasanya ditransmisikan secara independen dan receiver mesinkronkan kembali awal dari setiap karakter baru yang diterimanya. Transmisi seperti ini disebut Transmisi Asinkron[2]. Pada Gambar 2.3 memperlihatkan transmisi asinkron.

Gambar 2.3 Transmisi Asinkron[2]

Jika data yang ditransmisikan tersusun dari blok data yang lengkap yang masing-masing berisi banyak byte atau karakter, maka clock transmitter dan

receiver haruslah serempak dalam interval waktu yang panjang. Transmisi seperti ini disebut Transmisi Sinkron[2]. Pada Gambar 2.4 menunjukkan transmisi sinkron.

2.5 Media Transmisi

Pentransmisian sinyal listrik diantara dua perlatan membutuhkan medium transmisi yang biasanya dalam bentuk saluran transmisi. Umumnya saluran transmisi sendiri dari dari sepasang konduktor (penghantar) atau kawat. Namun demikian pentransmisian bias juga dilakukan dengan melewatkan berkas cahaya melalui fiber glass atau bias juga dengan gelombang elektromagnetik melalui ruang bebas. Jenis medium transmisi yang digunakan adalah sangat penting karena ia menentukan laju maksimum digit-digit biner perdetik (bps) yang dapat ditransmisikan[2].

2.6 Parameter Kinerja

Untuk mengetahui ukuran dari performa layanan video, maka diperlukan parameter-parameter QoS dan parameter-parameter kualitas video yang mendukung, parameter yang mendukung untuk Tugas Akhir ini antara lain pakcet \loss, delay dan PSNR untuk parameter kualitas video.

2.6.1 Paket Loss

Pakcet loss merupakan kegagalan transmisi paket data mencapai tujuannya. Dalam implementasi jaringan IP, nilai pakcet loss ini diharapkan seminimum mungkin, karena semakin besar pakcet loss yang kita peroleh maka paket data yang diterima juga akan jelek. Apabila pakcet loss semakin kecil maka untuk paket data yang kita terima juga semakin bagus[3].

Biasanya kegagalan paket untuk mencapai tujuan disebabkan oleh beberpa kemungkinan, diantaranya yaitu:

b. Tabrakan (congestion) didalam jaringan, c. Error yang terjadi pada media fisik,

d. Kegagalan yang terjadi pada sisi penerima antara lain bisa disebabkan karena overflow yang terjadi pada buffer.

Pakcet loss dapat dihitung dengan menggunakan persaman 2.1.

∑

∑ ( )

2.6.2 Delay

Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya.Delay mengakibatkan data yang kita terima akan mengalami keterlambatan waktu datang sehingga hal ini menyebabkan kita menunggu sejenak data tersebut sampai pada tujuan[4].

Di dalam jaringan delay dapat digolongkan sebagai berikut:

a. Transmision delay

Delay transmisi adalah waktu yang dibutuhkan perangkat untuk menyinkronkan paket pada tingkat output yang ditentukan. Keterlambatan transmisi ini adalah fungsi dari bandwidth dan ukuran paket. Sebagai contoh, sebuah paket dengan ukuran 64 byte akan mengambil 171 mikrodetik ketika dikirim pada tingkat 3Mbps. Paket yang sama akan mengambil 26 ms ketika dikirim pada tingkat 19,2 kbps.

b. Queunig delay

Delay ini disebabkan oleh waktu proses yang diperlukan oleh routermicro second.

Proses perjalanan informasi selama didalam media transmisi, misalnya SDH, coax atau temabaga, menyebabkan delay yang disebut dengan delay

propagasi.

d. Packetisasi delay

Delay yang disebabkan oleh waktu yang diperlukan untuk proses pembentukkan paket IP dari informasi user.Delay ini hanya terjadi sekali saja, yaitu di source information.Pada penelitian tugas akhir ini hanya dikhususkan untuk delay paket.

Delay dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.2 berikut.

∑ ( )

2.6.3 Peak Signal to Noise Ratio (PSNR)

peak signal to noise ratio (PSNR) adalah perbandingan antara nilai maksimum dari sinyal yang diukur dengan besarnya derau yang berpengaruh pada sinyal tersebut. PSNR biasanya diukur dalam satuan decibel (db). PSNR digunakan untuk mengetahui perbandingan kualitas gambar sebelum dan sesudah disisipkan pesan. Untuk menentukan PSNR, terlebih dahulu harus ditentukan nilai MSE (Mean Square Error). MSE adalah nilai error kuadrat rata-rata antara citra asli dengan citra manipulasi (dalam kasus steganografi). MSE adalah nilai error

kuadrat rata-rata antara citra asli (cover-image) dengan citra hasil penyisipan (stego-image)[5].

Untuk sebuah pengembangan dan pelaksanaan rekonstruksi gambar diperlukan perbandingan antara gambar hasil rekonstruksi dengan gambar asli. Ukuran umum yang digunakan untuk tujuan ini adalah (PSNR). Nilai PSNR yang

lebih tinggi menyiratkan kemiripan yang lebih erat antara hasil rekonstruksi dan gambar asli PSNR didefinisikan sebagai:

(

) ( )

Dimana MSE dinyatakan sebagai mean square error yang didefenisikan sebagai :

∑ ∑ ( ) ( )

Dimana x dan y adalah koordinat dari gambar, M dan N adalah dimensi dari gambar, S_xy menyatakan stego-image dan C_xy menyatakan cover-image. C_max^2 memiliki nilai maksimum dalam gambar, sebagai contoh :

{ ( ) Untuk mendapatkan kualitas yang tinggi nilai PSNR harus berada pada 40dB atau diatasnya, sedangkan jika nilai PSNR berada pada 30dB atau dibawahnya diindikasikan gambar tersebut berkualitas relatif rendah, ini dikarenakan karena distorsi yang besar.

2.6.4 Noise

Noise (derau) merupakan sinyal lain yang tidak diharapkan dalam sistem telekomunikasi karena bersifat mengganggu terhadap sinyal asli serta kehadirannya tidakbisa ditentukan (acak). Banyaknya noise tidak dapat ditentukan secara pasti, hanya dapatdirumuskan probabilitas ataupun kisaran nilai (range) nya saja[6].

Gangguan yang diakibatkan oleh noise dapat mengubah sinyal informasi, yang menyebabkan gelombang sinus mempunyai sinyal derau yang kecil yang

bergabung didalamnya. Sehingga penerima tidak dapat membedakan sinyal informasi yang sebenarnya dariderau yang ditambahkan[6].

Noise juga dapat merusak bentuk sinyal asli, menambah atau mengurangi amplitudanya, memperlambat waktu dan bentuk – bentuk perubahan lainnya. Noise tidak hanya merusak sinyal analog, tetapi juga menyebabkan sistem modulasi digital tidak berfungsi[6].

2.7 Teknologi Wireless

Teknologi wireless merupakan teknologi nirkabel, dalam melakukan hubungan telekomunikasi, tidak lagi menggunakan media atau sarana kabel tetapi dengan menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai pengganti kabel. Jaringan wireless berfungsi sebagai mekanisme pembawa antara peralatan atau antar peralatan dan jaringan kabel tradisional (jaringan perusahan dan internet). Jaringan wireless digolongkan dalam empat jenis bedasarkan jangkauannya[7]. a. Wireless Personal Area Network

WPAN merupakan teknologi personal area network seperti Bluetooth dan

infrared. Jaringan ini memungkinkan hubungan peralatan personal dalam suatu area sekitar 30 feet (1 feet=12 inch). Namun infrared membutuhkan hubungan langsung dan jangkauan yang lebih pendek[7]. Gambar 2.5 menunjukkan bluetooth personal area network.

Gambar 2.5 Bluetooth Personal Area Network[7] b. Wireless Local Area Network (WLAN)

WLAN merupakan jaringan area lokal tanpa kabel tanpa kabel yang menggunakan frekuensi radio sebagai media transmisinya untuk memberikan koneksi jaringan ke seluruh pengguna di area sekitarnya. Teknologi WLAN ini mempunyai banyak kegunaan contohnya pengguna mobile bisa mengakses internet dengan banyak hal seperti E-Mail, browsing, memutar video, bermain

game dan lain-lain[7]. Gambar 2.6 menunjukkan jaringan WLAN.

Gambar 2.6 Jaringan WLAN[7] c. Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)

Teknologi ini mendukung koneksi dari berbagai jaringan dalam suatu area yang cukup luas seperti kota metropolitan atau dapat menghubungkan beberapa jaringan WLAN[7].Gambar 2.7 menunjukan jaringan WMAN.

Gambar 2.7 Jaringan WMAN[7] d. Wireless Wide Area Network (WWAN)

WWAN meliputi teknologi dengan daerah jangkauan yang luas seperti selular 2G, Cellular Digital Packet Data (CDPD), Global System for Mobile Communications (GSM). Teknologi wireless yang popular untuk saat ini

Bluetooth, Wireless Fidelity (WiFi), dan Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)[7].