Bab 3
Perkakasan & penyambungan
rangkaian
Pengenalan
• Komputer dan peranti komunikasi yang lain menggunakan isyarat
sebagai perwakilan data. Isyarat ini dihantar dari satu peranti ke
peranti yang lain menggunakan berbagai jenis medium
penghantaran. Komunikasi rangkaian tidak boleh wujud melainkan
terdapatnya media penghantar. Secara amnya ia boleh dibahagikan
kepada dua keadaan yang dikenali;
1. Media terpandu.
2. Media tidak terpandu.
Gambar rajah : Medium
Penghantaran
Media terpandu
• Media terpandu kadangkala juga dikenali dengan media terarah
adalah merupakan media yang berbentuk fizikal dan laluannya
boleh dilihat. Contohnya seperti UTP, STP, kabel fiber optik dan
kabel sepaksi (Coaxial cable).
• Ciri serta kualiti penghantaran banyak bergantung kepada media
penghantaran yang digunakan. Elemen utama yang perlu diambil
kira termasuklah;
1. Teknik penghantaran yang digunakan.
Teknik penghantaran yang digunakan sama ada dalam bentuk
tenaga elektrik atau cahaya.
2. Lebar jalur
Semakin tinggi lebar jalur yang digunakan semakin tinggi jugalah
keupayaan kadar data yang boleh melaluinya.
Media terpandu
3. Lengahan (delay)
Keupayaan peranti yang memproses data juga memberikan kesan
4. Bilangan penerima
Semakin banyak bilangan stesen yang menggunakan talian
kesesakan trafik juga akan bertambah.
5. Kesesuaian
Penggunaan teknologi, medium penghantaran dan peranti
juga memberikan kesan kepada sistem yang rangkaian yang
dibangunkan.
Twisted pair cable
•
Kabel twisted pair dibina oleh dua wayar kuprum berpenebat
yang berpintal. Pasangan wayar ini bertindak sebagai satu laluan
komunikasi. Kebiasaanya beberapa pasangan wayar ini akan
dikumpulkan dalam satu kabel. Sekiranya penghantaran itu pada
jarak yang jauh, maka kabel ini akan mengandungi beberapa
ratus pasangan wayar. Terdapat dua jenis kabel twisted pair :
- Kabel Shielded Twisted Pair (STP)
- Kabel Unshielded Twisted Pair (UTP)
Unshielded Twisted Pair (Dawai
terpiuh yang tidak dibalut)- UTP
Twisted pair cable
•
•
•
Kabel jenis ini mewakili teknologi penghantaran elektronik yang
paling lama.
Faedah paling besar yang didapati daripada penggunaan
pasangan dawai dalam sistem komunikasi ialah perhubungan
telefon.
Ia boleh didapati daripada 2 jenis;
–
Wayar terpiuh yang dibalut (STP)
–
Wayar terpiuh yang tidak dibalut (UTP)
Unshielded Twisted Pair
• UTP adalah lebih murah dan senang dipasang, ia menjadi media
rangkaian yang popular sejak akhir-akhir ini. UTP menggunakan
spesifikasi 10 Base T didalam kebanyakkan rangkaian kabel
pasangan terpiuh. Spesifikasi UTP ini bergantung kepada jumlah
bilangan pintalan bagi setiap 12 inci panjang kabel.
• Berdasarkan piawaian EIA/TIA 568 menetapkan spesifikasi kabel
UTP dalam penyambungan rangkaian komputer. Jenis-jenis UTP
yang wujud pada masa kini adalah seperti berikut;
Kategori
(Cat)
Penerangan
1
Umumnya digunakan untuk menghantar suara pada
sambungan telefon dan bukan untuk menghantar data.
2
Untuk menghantar data pada kelajuan 4 Mbps. Ia
mengandungi 4 pasangan kabel.
3
Untuk menghantar data bagi transmisi 10 Mbps.
Mengandungi 4 pasang wayar dengan 3 pintalan bagi
setiap 12 inci.
4
Untuk kegunaan data bagi transmisi 16 Mbps.
Mengandungi 4 pasang wayar.
5
Untuk kegunaan data bagi transmisi 100 Mbps.
Mengandungi 4 pasang wayar.
6
Untuk kegunaan data bagi transmisi 1000 Mbps.
Mengandungi 4 pasang wayar.
Cat 3, Multi-Pair
Cat 3, 4 pr
Cat 5e, 4 pr
Cat 6, 4 pr
(Cross filler)
Twisted pair cable
•
•
UTP dan STP menggunakan penyambung RJ 45 untuk
sambungan komputer yang menyediakan sambungan 8 kabel,
berbanding RJ 11 yang digunakan untuk penyambungan telefon
yang hanya menyediakan sambungan 4 kabel.
Terdapat 2 jenis pemasangan kabel UTP.
- Pemasangan lurus (straight-through)
- Pemasangan terbalik (cross over)
Twisted pair cable
•
•
Pemasangan lurus
–
Digunakan untuk menghubungkan hub dengan komputer.
–
Kabel pemasangan lurus mempunyai sambungan wayar kod
warna yang sama bagi kedua hujung komputer dan hub.
Pemasangan terbalik
–
Digunakan untuk komunikasi antara komputer dengan
komputer.
Rajah berikut menunjukkan bagaimana
penyambungan dilakukan mengikut kod-warna
wayar.
Shielded Twisted pair (Dawai
terpiuh yang dibalut)- STP
•
•
•
•
•
•
Kabel pasangan berpintal jenis STP ini mempunyai pelindung yang
dapat mengelak daripada gangguan hingar frekuensi radio dan
elektrik.
Kabel jenis STP ini hanya sesuai digunakan dalam satu persekitaran
di mana gangguan elektrik adalah tinggi. Kabel jenis ini biasanya
digunakan untuk topologi Token Ring.
Kabel pasangan berpintal jenis STP mempunyai kualiti dan
penggunaan yang hampir sama dengan kabel pasangan berpintal
jenis UTP.
Walaubagaimanapun, pelapik yang bertindak sebagai pelindung
untuk mengelakkan gangguan hingar yang terdapat pada kabel jenis
ini menjadikan harganya lebih mahal berbanding kabel pasangan
berpintal jenis UTP.
Kabel STP merupakan logam nipis yang dilindungi oleh konduktor
penebat untuk menghalang gangguan elektromagnet dan crosstalk
semasa menggunakan telefon. Kualiti STP sama dengan UTP.
Walaupun STP dan UTP menggunakan penghubung yang sama
tetapi STP perlu dihubungkan melalui bumi. Penggunaan STP
adalah lebih mahal tapi kurang gangguan kebisingan berbanding
UTP.
Shielded Twisted pair
• STP ialah wayar UTP yang ditambah dengan satu lapisan balutan
pelindung.
• STP kurang dipengaruhi gangguan persekitaran jika dibandingkan
dengan UTP dan mampu memindahkan data jauh lebih baik
berbanding UTP. STP lebih mahal dan sukar untuk memasangnya.
STP juga mampu menyokong penghantaran data yang lebih jauh
berbanding dengan UTP.
Kabel Sepaksi
Kabel Sepaksi
•
•
•
•
•
•
•
Kabel sepaksi membawa isyarat frekuensi jarak tinggi
berbanding kabel pasangan berpintal.
Kabel ini mengandungi teras pusat dan konduktor luaran yang
dipisahkan oleh penebat pada kedua-dua bahagian dan
dikelilingi oleh plastik di bahagian luarnya.
Kabel ini menghantar isyarat data dalam bentuk arus elektrik.
Kabel sepaksi terdiri daripada dawai tembaga yang disaluti
oleh tiga lapisan pelindung iaitu penebat, jejaRing dan sarung.
Ketiga-tiga pelindung menjadi perisai kepada hingar dan cakap
silang (crosstalk)
Kabel ini mempunyai jalur lebar yang tinggi berbanding
dengan kabel pasangan berpintal.
Untuk kegunaan jarak jauh, kabel sepaksi memerlukan
pengulang (repeater) dengan jarak tertentu bagi menguatkan
isyarat penghantaran
Kabel sepaksi boleh membawa isyarat pada jarak frekuensi
yang lebih tinggi berbanding kabel kembar berpintal (100 KHz
hingga 500 MHz).
Kabel Sepaksi
• Kabel sepaksi ini mempunyai lapisan luar (outer jacket) yang
membolehkan kabel jenis ini digabungkan menjadi kabel-kabel yang
lebih besar.Kabel ini pernah/masih lagi digunakan didasar lautan
untuk menghubungkan antara benua.Kabel ini digunakan untuk
kabel TV dan lazimnya, ia menjadi penghantaran media pilihan
untuk menghubungkan komputer kepada terminal yang berada
dalam bangunan berdekatan.
• Jejaring kuprum pada kabel sepaksi ini berfungsi sebagai penyerap
isyarat melimpahi konduktar talian, ini bagi mengelakkan ia daripada
menggangu kabel-kabel sepaksi yang berada disekitarnya.
• Jejaring ini juga bertindak sebagai bumi dan melindungi teras dari
hingar dan cross talk.Cross talk ialah isyarat dari wayar berhampiran
yang melimpahi masuk ke dalam talian.
Kabel Sepaksi
•
Terdapat 2 jenis kabel sepaksi iaitu
thinnet (nipis)
–
adalah kabel sepaksi boleh lentur dengan ketebalan saiz
teras 0.25 inci.
–
biasanya digunakan dalam sambungan kad rangkaian yang
terdapat dalam komputer ke sistem rangkaian.
–
Kabel jenis ini mampu membawa isyarat sejauh 185 meter,
sebelum isyarat mula berkurang atau attenuation berlaku.
–
Kabel thinnet digolongkan dalam keluarga RG 58, ia
mempunyai galangan (impedence) sebanyak 50Ω. Perbezaan
utama keluarga RG 58 adalah sama ada pada teras iaitu
sama ada ia teras padu atau teras lembar.
–
Berikut adalah keluarga kabel sepaksi.
Kabel Sepaksi
Kabel
RG – 58 /U
Penerangan
Teras padu
RG – 58 A/U
Teras berkembar
RG – 58 C/U
Spesifikasi military bagi RG A/U
RG – 59
Transmisi broadband seperti TV
RG - 62
Rangkaian Arc Net
Kabel Sepaksi
thicknet (tebal)
•
adalah kabel yang mempunyai diameter 0.5 inci, sukar
dilentur.Kadangkala dikenali sebagai Ethernet Piawai kerana
telah digunakan sebagai kabel pertama dalam arkitektur
Ethernet.
•
Jarak isyarat yang mampu dibawanya sejauh 500 meter. Ia
biasanya digunakan sebagai backbone bagi sambungan kepada
beberapa rangkaian kecil yang berasaskan thinnet.
•
Transceiver adalah peranti yang digunakan untuk menyambung
kabel thinnet coaxial dengan kabel thicknet coaxial.
•
Kedua-dua jenis kabel ini menggunakan penyambung yang
dikenali sebagai BNC (British Naval Connector) atau Bayonet Nut
Connector atau Bayonet Neill Concelman.
Kabel Sepaksi
Terdapat 4 jenis BNC untuk penyambungan kabel sepaksi iaitu;
i.
BNC connector
ii.
BNC terminator connector
iii. BNC T connector
iv. BNC barrel connector
Pemasangan kabel coaxial dalam
rangkaian
• Kabel coaxial sesuai digunakan untuk pemasangan rangkaian
dengan topologi BAS iaitu semua komputer dalam rangkaian
disambung dengan satu kabel utama. Kaedah penyambungan
ditunjukkan dalam Rajah 6.4. Panjang maksima kabel dari topologi
BAS adalah 200 meter. Penggunaan kabel lebih dari 200 meter
tidak digalakkan kerana rangkaian akan menjadi lambat.
Model Ethernet BAS
Gred kabel dan kod kebakaran
Gred kabel yang hendak digunakan bergantung kepada lokasi dimana
kabel tersebut hendak di pasang. Terdapat dua gred bagi coaxial cable :
•
Polyvinyl cloride (PVC)
•
Plenum
PVC adalah sejenis plastik yang digunakan sebagai penebat dan jaket
kabel bagi kebanyakan coaxial cable. Kabel PVC ini adalah mudah
lentur dan mudah di pasang pada kawasan yang terbuka. Bagaimanapun
apabila ia terbakar ia akan menghasilkan gas yang beracun.
Plenum adalah sejenis penebat kabel. Plenum dipasang dalam ruang di
antara siling gantungan dan paras lantai di atas siling tersebut. Plenum
sesuai di pasang di ruang ini kerana apabila berlaku kebakaran, asap
yang terhasil tidak akan membahayakan penghuni bangunan tersebut.
Plenum adalah tahan api dan menghasilkan asap yang minima apabila
terbakar. Ini dapat mengurangkan keracunan bahan kimia.
Kabel Fiber Optik
Kabel Fiber Optik
Kabel gentian optik telah diperkenalkan sejak
tahun 60an lagi. Kabel jenis ini mengandungi
kaca-kaca nipis iaitu teras gentian optik yang
diperbuat daripada cermin atau plastik yang
ditutupi oleh lapisan penimbal ataupun jaket.
Kabel ini menghantar isyarat data dalam
bentuk cahaya dari sumber ke penerima
melalui bahantara gelas atau plastik yang
halus. Kabel ini bebas daripada gangguan
bunyi dan mempunyai kadar penghantaran
data yang agak tinggi dan selamat. Namun
begitu, kos pemasangan dan
penyelenggaraannya adalah tinggi.
Outer Jacket
Buffer
Cladding
Fiber
(core & cladding)
Kabel Fiber Optik
Kabel Gentian Optik merupakan satu benang kaca yang halus,
diperbuat dari kaca ataupun plastik (2-125 mikrometer) yang boleh
menghantar cahaya. Bahagian-bahagian dalam kabel ini terbahagi
kepada tiga bahagian iaitu:
-Gentian Optik yang diperbuat daripada kaca atau plastik
(Core)
-Penyalut kaca (Cladding)
-Penyalut plastik (Jacket)
Kabel Gentian Optik berkeupayaan membawa data pada kelajuan
yang tinggi. Oleh itu, penggunaan Pengulang (Repeater) dapat
dikurangkan kerana:
-mampu mengekalkan data dalam jarak yang jauh
-tiada gangguan dari sumber kuasa dan;
-tiada gangguan elektromagnetik atau;
-kegagalan kuasa.
Kabel Fiber Optik
Terdapat 2 mod utama didalam pengkelasan kabel fiber optik iaitu,
i. Single mode
ii. Multi mode
Perbezaan yang ketara diantara kedua-dua mod ini diperlihatkan
seperti gambarajah berikut;
Perbandingan Media
Media
Kebaikan
Kelemahan
Wayar terpiuh
 Murah
 Mudah difahami
 Mudah dibangunkan
 Sensitif kepada
hingar, dan gangguan
elektromagnetik
 Lebar jalur terhad
 Keselamatan –
mudah ditapped
Kabel Sepaksi
 Lebar jalur tinggi
 Jarak penghantaran
jauh
 Saiz kabel besar
 Keselamatan –
mudah ditapped
Kabel Fiber Optik
 Lebar jalur amat tinggi  Pembinaan sukar
 Jarak penghantaran
 Mahal
jauh
 Keselamatan data
terjamin
 Saiz kecil
Jadual : Perbandingan media penghantaran
Media tidak terpandu
• Media penghantaran tidak terpandu meliputi isyarat yang dihantar
menggunakan udara sebagai medium penghantaran. Contoh
penggunaannya adalah seperti yang dinyatakan berikut :
Inframerah
Bluetooth
Microwave
Media tidak terpandu
Medium penghantaran tidak dipandu juga
dikenali sebagai komunikasi tanpa wayar
(wireless communication). Medium
penghantaran jenis ini menghantar
gelombang elektromagnet tanpa
menggunakan konduktor fizikal. Signal data
disebarkan (broadcast) melalui udara atau
air dan diterima oleh peranti penerima yang
khusus seperti radio. Antara medium
penghantaran tidak dipandu yang utama
adalah komunikasi satelit dan sistem selular.
Inframerah
Infrared (IR) radiation is electromagnetic radiation
whose wavelength is longer than that of visible light
(400-700 nm), but shorter than that of terahertz
radiation (100 µm - 1 mm) and microwaves
(~30,000 µm). Infrared radiation spans roughly three
orders of magnitude (750 nm and 100 µm).
Infrared imaging is used extensively for both military
and civilian purposes. Military applications include
target acquisition, surveillance, night vision, homing
and tracking. Non-military uses include thermal
efficiency analysis, remote temperature sensing,
short-ranged wireless communication, spectroscopy,
and weather forecasting. Infrared astronomy uses
sensor-equipped telescopes to penetrate dusty
regions of space, such as molecular clouds; detect
cool objects such as planets, and to view highly redshifted objects from the early days of the universe.[1]
Inframerah
Telecommunication bands in the infrared
In optical communications, the part of the infrared spectrum that is used is
divided into several bands based on availability of light sources,
transmitting/absorbing materials (fibers) and detectors:[8]
Band
Descriptor
Wavelength range
O band
Original
1260–1360 nm
E band
Extended
1360–1460 nm
S band
Short wavelength
1460–1530 nm
C band
Conventional
1530–1565 nm
L band
Long wavelength
1565–1625 nm
U band
Ultralong wavelength
1625–1675 nm
Inframerah
The C-band is the dominant band for long-distance
telecommunication networks. The S and L bands are based on less well
established technology, and are not as widely deployed.
IR data transmission is also employed in short-range
communication among computer peripherals and personal digital assistants.
These devices usually conform to standards published by IrDA, the Infrared
Data Association. Remote controls and IrDA devices use infrared lightemitting diodes (LEDs) to emit infrared radiation which is focused by a
plastic lens into a narrow beam. The beam is modulated, i.e. switched on
and off, to encode the data. The receiver uses a silicon photodiode to
convert the infrared radiation to an electric current. It responds only to the
rapidly pulsing signal created by the transmitter, and filters out slowly
changing infrared radiation from ambient light. Infrared communications are
useful for indoor use in areas of high population density. IR does not
penetrate walls and so does not interfere with other devices in adjoining
rooms. Infrared is the most common way for remote controls to command
appliances.
Gelombang Mikro
Microwaves are electromagnetic waves with wavelengths ranging
from as long as one meter down to as short as one millimeter, or
equivalently, with frequencies between 300MHz (0.3 GHz) and
300 GHz. This is an extremely broad definition including both UHF
and EHF (millimeter waves), and various sources use different
boundaries.[1] In all cases, microwave includes the entire SHF band
(3 to 30GHz, or 10 to 1cm) at minimum, with RF engineering often
putting the lower boundary at 1GHz (30cm), and the upper around
100GHz (3mm).
Gelombang Mikro
Gelombang Mikro
Before the advent of fiber-optic transmission, most long distance
telephone calls were carried via microwave point-to-point links through
sites like the AT&T Long Lines. Starting in the early 1950s, frequency
division multiplex was used to send up to 5,400 telephone channels on
each microwave radio channel, with as many as ten radio channels
combined into one antenna for the hop to the next site, up to 70 km
away.
Gelombang Mikro
Wireless LAN protocols, such as Bluetooth and the IEEE 802.11
specifications, also use microwaves in the 2.4 GHz ISM band, although
802.11a uses ISM band and U-NII frequencies in the 5 GHz range.
Licensed long-range (up to about 25 km) Wireless Internet Access
services have been used for almost a decade in many countries in the
3.5–4.0 GHz range. The FCC recently carved out spectrum for carriers
that wish to offer services in this range in the U.S. — with emphasis on
3.65 GHz. Dozens of service providers across the country are securing
or have already received licenses from the FCC to operate in this band.
The WIMAX service offerings that can be carried on the 3.65 GHz band
will give business customers another option for connectivity.
Gelombang Mikro
Metropolitan-area networks: MAN protocols, such as WiMAX
(Worldwide Interoperability for Microwave Access) based in
the IEEE 802.16 specification. The IEEE 802.16 specification
was designed to operate between 2 to 11 GHz. The
commercial implementations are in the 2.3 GHz, 2.5 GHz,
3.5 GHz and 5.8 GHz ranges.