Jaringan Komputer Melalui Jala-jala Listrik

Penempatan speaker unit pada ruang yang berbeda dengan amplifier unit tentunya akan membutuhkan kabel yang cukup panjang dan penataan instalasi kabel yang baik agar kabel yang dipasang terlihat rapi, bahkan tidak terlihat, dan menghasilkan kualitas suara yang baik. Salah satu solusinya adalah menggunakan kabel yang sudah ada, yaitu kabel instalasi listrik.

Penggunaan jala-jala listrik sebagai media transmisi sinyal audio memang bisa direalisasikan namun membutuhkan kehati-hatian dalam pelaksanaanya. Ini merupakan solusi yang baik karena tidak perlu menambahkan sebuah instalasi kabel baru untuk menghubungkan speaker dengan sumber suara, seperti radio atau tape yang dinginkan dan dapat menghasilkan kualitas suara yang baik.

Untuk membentuk sistem ini digunakan modulasi FM yang menggunakan IC yang banyak dipasaran yaitu LM566, Voltage Control Oscilator, dan LM565, sebuah detektor PLL. LM566 digunakan untuk memodulasi sinyal audio yang ingin ditransmisikan dengan metode modulasi FM dan di-mix dengan jala-jala listrik dengan menggunakan sebuah transformator. Transformator yang digunakan dapat berupa transformator MF. Pada sisi penerima, sinyal modulasi FM ini dipisahkan dari jala-jala listrik dengan menggunakan sebuah transformator MF. Dengan menggunakan LM565 maka didapatkan sebuah sinyal audio yang masih lemah.

Pada sistem ini sinyal audio yang telah dimodulasi secara FM ini akan kebal terhadap gangguan sinyal noise dan tetapi menghasilkan kualitas suara yang baik. Inilah kelebihan dari sistem yang menggunakan modulasi secara AM. Jadi dengan menggunakan metode modulasi FM, noise yang timbul pada jalur jala-jala listrik akan di-reject oleh detektor dan LM565.

Sistem ini cocok untuk transmisi suara yang memerlukan kualitas yang baik seperti musik atau pembicaraan serta dapat dioperasikan di mana saja (sebatas di dalam sebuah rumah) asalkan ada outlet jala-jala listrik.

Blok Diagram

 

Pada bagian sumber audio dapat berupa tape atau radio yang sinyalnya diambil dari konektor line out/tape out. Jika output ini tidak ada maka dapat diambilkan dari speaker output. Kondisi seperti ini akan menyebabkan volume suara di bagaian remote unit akan dikontrol oleh volume pada sumber audio.

Pada bagian transmiter unit sinyal dari audio ini dimodulasikan dengan modulasi FM yang kemudian di campur dengan tegangan jala-jala listrik dengan menggunakan couple transformer. Pemudulasian FM dilakukan dengan menggunakan IC LM566 yang dalam ini berfungsi sebagai voltage control oscilator, dimana output frekuensinya dapat berubah-ubah sesuai dengan tegangan amplitudo dari sinyal audio yang masuk pin input modulasi.

  

Pada bagian receiver unit, sinyal audio yang telah dimodulasikan didemodulasi dan juga melakukan reject kepada sinyal noise yang ikut diambil dari jalur jala-jala listrik. Dan pada bagian audio output sinyal audio yang telah didemodulasikan dengan menggunakan LM565 dikuatkan dengan menggunakan LM380, sebuah audio power amplifier 2.5 watt. Jika ternyata suara yang dihasilkan masih kurang kuat maka dari output LM380 dapat dikuatkan lagi dengan menggunakan sebuah power amplifier yang mempunyai daya output lebih besar.

Bagian Transmitter

Pada sistem ini frekuensi sinyal carrier yang dapat digunakan adalah 100KHz atau 200KHz sehingga jika hanya menginginkan output mono maka input sinyal bagian kiri dan input sinyal bagian kanan dicampur dan hanya menggunakan sebuah frekuansi carrier saja. Tetapi jika dinginkan output speakernya tetap stereo maka diperlukan dua set transmitter-receiver unit dengan frekuensi carrier yang berbeda.

Frekuensi carrier yang digunakan harus lebih tinggi dari 100KHz dan kelipatannya agar tidak terjadi interferensi antara sinyal carrier yang satu dengan yang lainnya.

Level tegangan sinyal input diatur oleh R1 agar tidak terjadi over modulation yaitu ketika sinyal modulasinya menghasilkan frekuensi diluar range yang dinginkan. Inilah yang biasanya menyebabkan interferensi. Untuk meningkatkan respon frekuensi sampai 20KHz dapat digunakan rangkaian C2, R7 dan R8. Rangkaian C2, R7 dan R8 ini tidak selalu harus ditambahkan.

Penentuan free running frequency (fc) pada VCO, LM566, ditentukan oleh nilai R4 dan C4. Pada rangkaian pada gambar 3, frekuensi VCO pada 200KHz. Free running frequency ini akan menjadi frekuensi dasar modulasi FM sehingga pada frekuensi 200KHz ini cukup efektif ketika sinyal ini di-couple-kan ke jala-jala listrik dengan menggunakan sebuah trafo MF.

  

Sensitivitas dari VCO pada bias 12volt sekitar ±0.66 fc/V. Agar distorsi yang terjadi menjadi minimum maka deviasi frekuensi harus dibatasi sampai ±10% pada saat level tegangan input modulasi maksimal pada ±0.15 Vpeak. Dan untuk mengatur level sinyal input ini digunakan sebuah potensiometer 10k yang berfungsi sebagai pembagi tegangan. Output dari LM566 ini diambilkan dari pin 3, yaitu pin squre wave modulated yang mempunyai level tegangan 6Vpp.

Sebelum di-couple-kan ke jala-jala listrik dengan menggunakan sebuah trafo MF, sinyal modulasi ini (berupa sinyal kotak) dikuatkan dengan menggunakan sebuah transistor 2N2222. Level tegangan di kolektor besarnya maksimal 40-50Vpp. Karakteristik ini tergantung dari besarnya V_CE pada 2N2222. Karena T1 sudah di tune pada fc maka lilitan pada T1 bagian primer akan mempunyai impedansi yang tinggi yang membebani kolektor sehingga pada kolektor Q1 tidak memerlukan pembatas arus lagi. Kapasitor C8 akan mengisolasi transformator MF dari sinyal sinus tegangan jala-jala listrik 60Hz.

LM7812 digunakan untuk melakukan rejection pada sinyal dari VCO dan melakukan regulasi tegangan menjadi 12V.

Bagian Receiver

Pada bagian penerima, sinyal modulasi dipisahkan dari jala-jala listrik dengan menggunakan trafo MF, dikuatkan, dibatasi, dan didemodulasi agar kembali menjadi sinyal audio seperti yang diterima oleh bagian transmitter. Pada saat tidak ada sinyal modulasi maka bagian receiver in harus tidak menghasilkan suara apapun pada output LM380.

Sinyal modulasi/sinyal carrier di-couple secara kapasitif dari jalur jala-jala listrik kemudian ke trafo MF T1 yang sudah di­ tune. Pembeban rangkaian tank circuit dengan transistor Q (Q1A dab Q1B) dan R1 akan menyebabkan hanya ±10% sinyal modulasi yang diterima dan juga untuk mencegah terjadinya osilasi pada rangkaian tank circuit tersebut.

Rangkaian Transmitter Unit

Add caption 

Impedansi lilitan sekunder T1 harus disesuaikan dengan impedansi basis transistor Q_1A sehingga level tegangan carrier yang diterima akan bervariasi antara 0.2 sampai 45 Vpp sedangkan pada basis Q_1a sekitar 12mV sampai 2.6V. Transistor yang digunakan disini semuanya adalah LM3046 yang di dalam sebuah kemasannya terdiri dari 5 buah transistor. Q_1A-Q_1D berfungsi sebagai amplifier sekaligus berfungsi sebagai pembatas yang outputnya berupa gelombang kotak yang simetri ±7Vpp. Output ini dilemahkan terlebih dahulu sampai 1Vpp dan kemudian langsung dihubungkan ke peak detektor pada LM565.

PLL pada LM565 beroperasi seperti narrow band tracking filter yang melakukan tracking pada sinyal input dan menghasilkan distorsi yang rendah pada sinyal output demodulasi dan rasio S/N yang tinggi. Osilator internal LM565 diset pada frekuensi sekitar 200KHz (fc). Nilai ini ditentukan dari fo = 1/(3.7 x R₁₆ x R₁₇). Agar PLL dapat me-lock frekuensi fc maka R₁₆ kira-kira harus bernilai 4k7 atau 5k1 dengan nilai C₁₃ sebesar 300nF. Penambahan C₁₀ adalah untuk melemahkan sinyal carrier yang masuk ke power amplifier. Walaupun tidak dapat didengar oleh pendengaran manusia jika tidak dibatasi akan mengakibatkan power amplifier LM380 akan over load.

Rangkaian detektor mute, yang dibangun dari rangkaian D1, Q2, dan C7. Ketika tidak ada sinyal carrier maka Q_1E akan ON dan akan menyebabkan sinyal audio dibuang ke ground. Ketika terdapat sinyal carrier maka 7Vpp sinyal kotak akan dideteksi level tegangan puncaknya dan diintegralkan kemudian di rata-rata dengan rangkaian R₉C₇ dan R₁₁C₆ dan akan menghasilkan tegangan rata-rata sekitar –4V. Tanpa rangkaian mute ini maka pada saat tidak ada sinyal carrier maka ada kecenderungan pada PLL untuk melakukan lock sinyal noise dan hal ini tidak dinginkan. Output dari LM380 dapat langsung dihubungkan ke speaker 8W melalui sebuah kapasitor couple sebesar 470uF.

Setting Frekuensi Carrier

Pengaturan frekuensi carrier dapat dilakukan dengan mudah karena hanya sedikit bagian yang memerlukan pengaturan. Frekuensi sinyal carrier yang dihasilkan oleh transmitter unit ini berada pada sekitar 200KHz yang ditentukan oleh nilai R4 dan C4. Nilai R4 dan C4 tidak perlu terlalu presisi.

Yang paling penting adalah melakukan tune pada T1 pada kedua unit tersebut, unit transmitter dan unit receiver agar dihasilkan output sinyal carrier yang paling tinggi. Untuk penempatan receiver unit yang agak jauh maka pada bagian receiver perlu dilakukan setting ulang yaitu pada bagian PLLnya. Pengaturan dilakukan dengan mengatur nilai R₁₆ sampai PLL tidak lagi melakukan lock yang ditandai dengan munculnya noise semakin besar. Buatlah tanda pada potensionmeter R₁₆ ini kemudian ulangi lagi dengan memutar potensiometer ini ke arah yang berlawanan sampai PLL kembali tidak dapat melakukan lock sinyal carrier. Tandailah posisi ini dan kemudian aturlah potensiometer ini pada posisi ditengah-tengah tanda yang telah dibuat.

Setting terakhir yaitu pada volume suara yang dapat diterima oleh receiver unit. Aturlah agar sinyal audio yang akan dimodulasi besar level tegangannya tidak lebih dari 0.1Vpp. Pengaturan ini dapat dilakukan dengan mengatur R1 pada transmitter unit.

Aplikasi dari sistem carrier ini tidak hanya pada remote speaker tetapi dapat pula untuk intercom. Untuk sistem yang full stereo atau sistem quadraphonic (4 speaker- 2 rear dan 2 front) maka diperlukan rangkaian transmiter-receiver untuk tiap-tiap channel yang dinginkan dengan frekuensi carrier yang berbeda. Perbedaan frekuensi carrier tidak boleh kurang dari 40KHz karena lebar frekuensi yang diperlukan untuk sistem ini adalah 2x20KHz.

Simulasi Jaringan Komputer menggunakan Cisco Packet Tracer

Packet Tracer adalah software yang dikembangkan oleh cisco untuk simulasi jaringan komputer menggunakan perangkat-perangkat cisco. Mulai dari router, switch, perangkat wireless, dsb. Jadi dalam simulasi tersebut kita bisa melihat dan mencoba apa yang terjadi dalam jaringan komputer.
Di sini saya akan mencoba untuk mempraktekkannya :

1. Pertama kita buka terlebih dahulu aplikasi Cisco Packet Tracer, setelah itu akan muncul tampilan utama dari aplikasi tersebut dengan default Logical view.  Pada logical view ini, kita dapat menambahkan perangkat-perangkat jaringan yang ada, seperti End Devices, WAN Emulation, Custom Made Service, Multiuser Connection, Routers, Switces, Hubs, Wireless Devices, dan Connection.

Seperti tampilan di bawah ini.
*yang ada di kotak merah merupakan pilihan perangkat-perangkat

2. Kemudian kita klik End Devices (bagian pojok kiri bawah)  >> drag icon PC

Di sini saya memakai 2 PC untuk mensimulasikan jaringannya.
Seperti tampilan di bawah ini.
*yang ada di kotak merah merupakan pilihan dari End Systems yang ada

3. Kemudian setelah siap dua perangkat yang akan dihubungkan, maka pada bagian ini kita akan menghubungkan dua PC memakai Connection yaitu dengan cara :

Klik Connection >>  klik Copper Cross-Over >> klik komputer 1 >> klik FastEthernet >> klik komputer 2 >> klik FastEthernet.
*copper cross-over adalah salah satu pilihan Connection yang berfungsi untuk menghubungkan perangkat-perangkat dengan jenis yang sama.
Titik hijau merupakn tanda bahwa koneksi diantara 2 komputer tersebut sudah terbentuk.
Seperti tampilan di bawah ini.
*yang di dalam kotak merah merupakan icon Connection dan pilihannya

4. Kemudian kita lakukan konfigurasi terhadap 2 komputer tersebut dengan cara,

Klik komputer 1 >> tab Config >> klik FastEthernet >> isikan IP Address pada kotak IP Address (misalnya 192.168.5.1.) >> tab pada bagian Subnet Mask.
Pada bagian Subnet Mask kita tidak perlu mengisikan nilainya, karena aka muncul default tersendiri, yaitu 255.0.0.0
*lakukan hal yang sama pada komputer 2.
Seperti tampilan di bawah ini.
*yang ada di kotak merah merupakan bagian-bagian dalam konfigurasi

5. Setelah kita konfigurasi, yang akan kita lakukan selanjutnya yaitu melakukan ping, dengan cara,

Klik komputer 1 >> tab Desktop >> klik Command Prompt >> lakukan ping untuk IP Address komputer 2 (162.168.5.2).
Seperti tampilan di bawah ini.
Menandakan bahwa koneksi telah terhubung diantara komputer 1 dan komputer 2 dan juga menandakan bahwa ping telah berhasil
*yang ada di kotak merah merupakan proses melakukan ping

6. Untuk selanjutnya kita dapat menggunakan lebih dari 2 komputer untuk membuat simulasi jaringan komputer, kita membutuhkan Switch.

Untuk menambahkan Switch pada tampilan, maka
Klik Switch (pada pilihan devices pojok kiri bawah) >> drag icon Switch Generic (Switch-PT-Empty) >> klik icon Switch yang sudah di drag.
* Switch-PT-Empty merupakan contoh Switch yang bisa kita atur jumlah konektor nya maksimal 10 buah.
Seperti tampilan di bawah ini.
*yang ada di kotak merah merupakan contoh Switch dan pilihannya

7. Setting switchnya, agar terdapat konektor-konektor untuk menhubungkan End Devices yang diinginkan.

matikan Switch >> Modules >> PT-Switch-NM-1CFE >> drag sebanyak tiga kali ke kotak Physical Device View yang kosong >> nyalakan kembali Switch
* pada umumnya port Fast Ethernet (10/100 MBps), PT-Switch-NM-1CFE merupakan contoh dari jenis konektor nya yaitu Module provides one Fast-Ethernet interface for use with copper media.
Seperti tampilan di bawah ini.
*yang di kotak merah pilihan jenis konektor, jumlah yang mau dipasangkan, dan tombol on/off pada Switch

8. Sebelum kita hubungkan komputer dengan menggunakan Switch, yang harus kita lakukan adalah memutuskan hubungan diantara  komputer 1 dan komputer 2 tersebut.

Klik icon “X” sebagai icon Delete di bagian kanan >> klik pada kabel penghubung.
Untuk menghubungkan komputer 1 dan komputer 2 dengan menggunakan Switch, maka kita hubungkan komputer 1 dengan Switch dengan menggunakan kabel Straight. Begitu juga dengan komputer 2.
*kabel Straight digunakan untuk menghubungkan 2 devices yang berbeda, sebagai contohnya, End Systems dengan Switch.
Kemudian Klik Connection >> Klik Copper Straight-Through >> klik icon Switch >> klik icon PC.
Ulangi hal tersebut, sampai semua PC mempunyai koneksi terhadap Switch.
Seperti tampilan di bawah ini.
*titik hijau menandakan bahwa koneksi diantara kedua komputer tersebut dengan menggunakan Switch telah terbentuk.
*yang ada di kotak merah merupakan contoh dari Connection Copper Straight-Through

9. Selanjutnya kita cek, dengan melakukan ping. Cara nya sama seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.

10.  Cisco Packet Tracer adalah merupakan simulasi, klik pada kanan bawah, di belakang Realtime Mode. Dengan mode Simulation ini, kita dapat meng-capture segala aktivitas jaringan yang kita lakukan, mirip aplikasi Wireshark pada implementasi sebenarnya. Untuk mencobanya, kita aktifkan dulu Auto Capture/Play. Lalu kita coba ping lagi dengan Simulation Mode. Proses Ping akan disimulasikan pada logical workspace dengan ikom amplop. Di sebelah kanan terdapat event list yang mencatat aktifitas kita (seperti wireshark). Misal kita lakukan ping dari komputer 1 ke komputer 2, maka kita akan melihat tampilan animasi pesan dalam proses ping nya. Pesan tersebut akan berjalan pada kabel yang ada. Pesan dari komputer 1 akan masuk ke Switch, kemudian diteruskan ke komputer 2. Lalu, komputer 2 membalas reply dari pesan tersebut dengan mengirimkan pesan balik.

Seperti tampilan di bawah ini.
*yang ada di kotak merah merupakan tampilan pesan yang sedang berjalan

11.  Kemudian saya mencoba untuk membuat simulasi dengan menggunakan 10 buah komputer dan 2 buah Switch.

Seperti tampilan di bawah ini.

12.  Kemudian kita coba lagi dengan melakukan ping lagi. Maka akan terlihat animasi pesan yang sedang berjalan dalam jaringan komputer tersebut.

Seperti tampilan di bawah ini.

Pengertian Protokol OSI Layer

1. Pengertian Protokol

Sebelum membahas lebih jauh tentang pengertian dari masing-masing layer dalam protokol, alangkah baiknya kita mengetahui terlebih dahulu apa itu protokol dalam sebuah Jaringan Komputer ? .

Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer.

Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras.

Prinsip dalam membuat protokol ada tiga hal yang harus dipertimbangkan, yaitu efektivitas, kehandalan, dan Kemampuan dalam kondisi gagal di network. Protokol distandarisasi oleh beberapa organisasi yaitu IETF, ETSI, ITU, dan ANSI.

Tugas yang biasanya dilakukan oleh sebuah protokol dalam sebuah jaringan diantaranya adalah :

• Melakukan deteksi adanya koneksi fisik atau ada tidaknya komputer / mesin lainnya.
• Melakukan metode “jabat-tangan” (handshaking).
• Negosiasi berbagai macam karakteristik hubungan.
• Bagaimana mengawali dan mengakhiri suatu pesan.
• Bagaimana format pesan yang digunakan.
• Yang harus dilakukan saat terjadi kerusakan pesan atau pesan yang tidak sempurna.
• Mendeteksi rugi-rugi pada hubungan jaringan dan langkah-langkah yang dilakukan selanjutnya.
• Mengakhiri suatu koneksi.

 
2. Pengertian Model Osi Layer

Pengertian model OSI (Open System Interconnection) adalah suatu model konseptual yang terdiri atas tujuh layer, yang masing-masing layer tersebut mempunyai fungsi yang berbeda.

OSI dikembangkan oleh badan Internasional yaitu ISO (International Organization for Standardization) pada tahun 1977.

Model ini juga dikenal dengan model tujuh lapis OSI (OSI seven layer model). Berikut dibawah ini merupakan gambar dari model OSI 7 Layer

 

Definisi masing-masing Layer pada model OSI

7. Application adalah Layer paling tinggi dari model OSI,  seluruh layer dibawahnya bekerja untuk layer ini, tugas dari application layer adalah Berfungsi sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan fungsionalitas jaringan.

Mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, NFS.

6. Presentation berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam format yang dapat ditransmisikan melalui jaringan.

Protokol yang berada dalam level ini adalah perangkat lunak redirektor (redirector software), seperti layanan Workstation (dalam windows NT) dan juga Network shell (semacam Virtual network komputing (VNC) atau Remote Dekstop Protokol (RDP).

5. Session Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara, atau dihancurkan. Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama.

4. Transport Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima.

Selain itu, pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadap paket-paket yang hilang di tengah jalan.

3. Network Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer3.

2. Data Link Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras seperti halnya Media Access Control Address (MAC Address), dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater, dan switch layer2 beroperasi.

Spesifikasi IEEE 802, membagi level ini menjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan Media Access Control (MAC).

1. Physical adalah Layer paling bawah dalam model OSI, berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengabelan.

Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.

3. Cara Kerja Model OSI

Cara Kerja : Pembentukan paket dimulai dari layer teratas model OSI.

Aplication layer megirimkan data ke presentation layer, di presentation layer data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirim ke layer dibawahnya, pada layer dibawahnya pun demikian, data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirimkan ke layer dibawahnya lagi, terus demikian sampai ke physical layer.

Di physical layer data dikirimkan melalui media transmisi ke host tujuan.

Di host tujuan paket data mengalir dengan arah sebaliknya, dari layer paling bawah kelayer paling atas.

Protokol pada physical layer di host tujuan mengambil paket data dari media transmisi kemudian mengirimkannya ke data link layer, data link layer memeriksa data-link layer header yang ditambahkan host pengirim pada paket,  jika host bukan yang dituju oleh paket tersebut maka paket itu akan di buang, tetapi jika host adalah yang dituju oleh paket tersebut maka paket akan dikirimkan ke network layer, proses ini terus berlanjut sampai ke application layer di host tujuan.

Proses pengiriman paket dari layer ke layer ini disebut dengan “peer-layer communication”.