prinsip kerja komunikasi data

Prinsip kerja sistem komunikasi data menggunakan teknologi amatir paket radio akan diterangkan. Terutama akan dibahas dari segi \fIphysical-layer\fP dan \fIlink-layer\fP
Dengan meningkatnya pemakaian komputer di Indonesia, kebutuhan akan informasi menjadi lebih terasa. Di samping itu, untuk mengurangi peralatan peripheral (seperti printer dan disk), alangkah baiknya jika beberapa komputer dapat menggunakan peralatan peripheral tersebut secara bersamaan. Salah satu alternatif pemecahan yang mungkin dilakukan untuk memenuhi hal ini adalah dengan mengkaitkan komputer-komputer ini dalam sebuah jaringan komputer.
Dalam ruang lingkup wilayah yang lebih luas biaya komunikasi untuk mengembangkan jaringan komputer menjadi sangat tinggi, terutama jika kita harus berpangku sepenuhnya pada industri jasa telekomunikasi di Indonesia. Alternatif pemecahan yang mungkin dilakukan adalah dengan menggunakan sistem komunikasi radio untuk membawa informasi digital dari satu komputer ke komputer yang lain dalam jaringan komputer.
Dalam artikel ini akan dijelaskan prinsip kerja sistem komunikasi data antar komputer menggunakan amatir radio. Sistem ini dikenal sebagai \fIAmateur Packet Radio Network\fP (AMPRNet). Akan ditekankan arsitektur \fIphysical-layer\fP dan \fIlink-layer\fP jaringan AMPRNet. Pada prinsipnya sistem ini sama dengan Sistem Komunikasi Data Paket (SKDP) X.25 milik PERUMTEL - perbedaannya, sistem ini menggunakan media pengantar radio (pada SKDP digunakan kabel telepon) dan protokol \fIlink-layer\fP AX.25 (Amatir X.25) merupakan modifikasi dari CCITT X.25 (pada SKDP).
Dalam aritel terpisah berjudul "Wide Area Network menggunakan TCP/IP" penulis akan mencoba menjelaskan aplikasi AMPRNet untuk membawa protokol TCP/IP diatas protokol \fIlink-layer\fP AX.25 yang akhirnya membuka kemungkinan untuk menghubungkan berbagai komputer seperti Sun Workstation, VAX dsb.
Jaringan Komputer Menggunakan Radio.
Jaringan AMPRNet merupakan jaringan komputer menggunakan radio. Walaupun demikian protokol \fInetwork layer\fP dan protokol-protokol diatasnya tidak tergantung pada jenis protokol \fIlink layer\fP yang digunakan. Dengan kata lain, jaringan AMPRNet dapat dengan mudah dihubungkan dengan jaringan-jaringan komputer lokal lainnya yang menggunakan kabel. Mengingat kelebihan media komunikasi radio khususnya untuk pengiriman data jarak jauh, jaringan AMPRNet lebih cenderung untuk membentuk sebuah \fIMetropolitan Area Network\fP (MAN) atau bahkan \fIWide Area Network\fP (WAN).
Perangkat keras pada sistem komunikasi paket radio.
Perangkat keras yang digunakan agar sebuah komputer dapat bergabung dalam jaringan AMPRNet secara umum dapat dilihat pada gambar 1. Terlihat bahwa komputer tersambung melalui sebuah \fITerminal Node Controller\fP ke pesawat pancarima radio. Tergantung kecepatan pengiriman data yang digunakan, untuk kecepatan rendah 300-1200 baud, kita dapat menggunakan pesawat pancarima yang umum digunakan oleh para amatir untuk melakukan kompunikasi. Modifikasi pesawat sama sekali tidak diperlukan.
Pada kecepatan tinggi (terutama > 9600 baud), rangkaian audio maupun filter yang digunakan tidak mampu untuk membawa lebar spektrum informasi yang dikirim. Contoh, pada kecepatan 56 K baud menggunakan metoda \fIMinimum Shift Keying\fP (MSK), lebar spektrum data yang dikirim adalah 70KHz. Untuk mengirimkan data selebar ini diperlukan pesawat pemancar maupun penerima radio khusus yang mampu membawa spektrum yang sangat lebar ini.
Pada kecepatan rendah umumnya digunakan modulasi \fIFrekuensi Shift Keying\fP (FSK). Modem yang digunakan tersambung pada rangkaian \fIHigh Level Data Link Controller\fP (HDLC) dimana protokol \fIlink layer\fP AX.25 ditumpangkan. Pada kecepatan rendah, seluruh rangkaian ini (termasuk rangkaian prosesor mikro pengatur protokol \fIlink layer\fP AX.25) dibangun menjadi satu kesatuan yang dikenal sebagai \fITerminal Node Controller\fP (TNC).
Hubungan antara TNC dengan komputer mikro dilakukan melalui saluran komunikasi serial RS232C. Untuk kecepatan rendah, hubungan dengan pesawat pancarima juga dilakukan secara langsung ke mic dan speaker dari pesawat tersebut. Pada komputer yang kita gunakan dapat dijalankan program terminal (seperti Procomm atau TeleMate). Untuk aplikasi jaringan komputer yang lebih rumit, seperti menyambungkan jaringan ARCNet atau Ethernet ke AMPRNet, lapisan-lapisan protokol di atas \fIlink layer\fP harus dijalankan. Umumnya para amatir radio menjalankan program KA9Q TCP/IP untuk melakukan internetworking menggunakan radio. Hal ini akan dijelaskan dalam artikel terpisah.
Lapisan protokol \fIlink layer\fP AX.25 merupakan turunan dari CCITT X.25 seperti yang digunakan pada Sistem Komunikasi Data Paket (SKDP) milik PT. INDOSAT maupun Perumtel. Perbedaan yang menyolok antara AX.25 dengan X.25 adalah dalam hal pengalamtan. Dalam AX.25 digunakan \fIcall-sign\fP amatir radio untuk mengalamatkan paket yang dikirim. Untuk membuka kemungkinan bagi sebuah stasiun amatir memancar pada beberapa pemancar yang berbeda sekaligus, digunakan \fIsub station ID\fP (SS-ID). Contoh, pada AMPRNet dapat dikenal YC1DAV-1, YC1DAV-2, YC1DAV-3 dan sebagainya. Pemancar tersebut dapat memancar bersamaan tanpa menimbulkan masalah.
Bentuk frame AX.25 tampak pada gambar 2. Maksimum informasi (data) yang dapat dikirim dalam satu frame adalah 255. Pada saat ini telah dilakukan beberapa perubahan, khususnya untuk pengiriman data kecepatan tinggi dan aplikasi TCP/IP dimungkinkan untuk mengirimkan lebih dari 255 byte data dalam satu frame. Frame AX.25 dibuka dan ditutup oleh flag byte yang berisi 01111110. \fIAddress field\fP berisi alamat tujuan, alamat pengirim paket dan stasiun-stasiun amatir yang berfungsi sebagai relay. Dengan menggunakan stasiun amatir lain sebagai relay, kita dapat meminta pertolongan dari stasiun amatir lain untuk mengirimkan data ke tempat tujuan. Hal ini dikenal sebagai \fIdigipeater\fP (digital repeater). Pada \fIcontrol field\fP berisi indentifikasi bentuk frame AX.25 yang dikirim. Apakah frame ini untuk melakukan koneksi (membuka hubungan komunikasi), koreksi (jika ada frame AX.25 yang rusak dalam pengiriman), untuk \fIbroadcast\fP dan sebagainya. \fIPacket ID\fP (PID) digunakan untuk memberitahukan jenis data yang dikirim apakah data ini berbentuk teks, binary atau protokol dari lapisan \fInetwork layer\fP. \fIFrame Check Sequence\fP (FCS) digunakan oleh bagian penerima pada proses pendeteksian kesalahan.
Pada proses pengiriman data umumnya digunakan \fIacknowledge\fP dari stasiun penerima untuk memberitahukan bagian pengirim apakah data yang diterima baik atau tidak. Jika tidak bagian penerima akan mengirim perintah data \fIreject\fP dan meminta bagian pengirim untuk mengirimkan kembali frame AX.25 yang rusak. Hal ini berlangsung jika proses pengiriman informasi dilakukan antara dua stasiun yang terhubung secara logik satu dengan yang lain. Hal ini dilakukan dengan mengirimkan paket \fIconnect\fP diawal hubungan.
Untuk mengatasi jika salah satu stasiun mengalami gangguan pada bagian penerima maupun pengirim digunakan \fIwatch dog timer\fP sehingga jika untuk selang tertentu tidak terjadi pengiriman paket stasiun ini akan mencheck apakah statiun yang lain masih mengudara atau tidak. Hal ini dilakukan menggunakan fasilitas \fIre-try\fP dari hubungan yang terjadi. Dengan kata lain, stasiun ini akan mencoba link yang ada. Jika sesudah beberapa kali \fIretry\fP stasiun lawan tidak menjawab, diasumsikan terjadi gangguan dan hubungan komunikasi diputus. Pada proses normal, proses \fIdisconnect\fP dilakukan oleh operator. Perlu dicatat bahwa pada penggunaan protokol TCP/IP keandalan hubungan dikendalikan sepenuhnya oleh Transmission Control Protocol (TCP) pada \fItransport layer\fP. Dalam hal ini, bentuk \fIhand shake\fP yang baru saja dijelaskan pada \fIlink layer\fP AX.25 sama sekali tidak digunakan. AX.25 hanya dilihat sebagai media pembawa yang diasumsikan tidak mungkin melakukan \fIhand shake\fP.
Secara umum \fIphysical layer\fP dan \fIlink layer\fP dalam jaringan \fIAmateur Packet Radio Network\fP (AMPRNet) telah diterangkan. Penggunaan AMPRNet yang menggunakan media radio sebagai media pengiriman informasi membuka kemungkinan bagi pengembangan \fIWide Area Network\fP (WAN) dengan biaya murah. Hal ini mungkin akan dapat menjadi alternatif pemecahan pengembangan UNINET yang saat ini terasa tersendat-sendat karena tingginya biaya komunikasi yang harus dikeluarkan.
Pada dasarnya infra-struktur yang ada di Indonesia telah memungkinkan untuk membentuk jaringan AMPRNet, terbukti dengan banyaknya amatir radio di Indonesia yang telah tergabung di AMPRNet bahkan hubungan komunikasi keluar negeri telah rutin dilakukan. Masalah yang harus dipecahkan adalah pembuatan TNC untuk paket radio di dalam negeri agar biaya secara keseluruhan dapat ditekan. Berdasarkan pengalaman penulis berkecimpung dengan rekan-rekan amatir lainnya, pengetahuan tentang cara kerja sistem prosesor mikro sangat kurang. Hal ini menyulitkan bagi para amatir radio di Indonesia untuk mengembangkan sendiri peralatan TNC. Jika ada segelintir amatir radio yang mempunyai kemauan dan kemampuan menangani sistem prosesor mikro, kami yakin hal ini bukan hal yang sulit untuk dikembangkan di Indonesia. Semoga artikel singkat ini dapat memberikan sedikit gambaran tentang AMPRNet dan permasalahannya dalam pengembangannya di Indonesia.