close Beranda Tentang Kami Produk Informasi
Berita Blog
Kontak Karir
sinarmonas
Kabel Data : Aplikasi, Design dan Proses Produksi Pada Jenis Kabel Data

Kabel Data : Aplikasi, Design dan Proses Produksi Pada Jenis Kabel Data

26 November 2020

Local area network (LAN), adalah sebuah jaringan komputer yang menjangkau area yang relative kecil secara geografis. Semua pengguna komputer sudah tidak asing lagi dengan istilah LAN. Bagaimana dengan kabel koneksinya? Kami yakin sebagian besar pembaca sudah mengetahui bahwa diperlukan kabel khusus (tidak seperti kabel telepon biasa) untuk menghubungkan komputer dengan HUBI switch. Menurut standar EIA (Electronics Industries Alliance) dan TIA (Telecommunication Industry Association) Seri 586, pada ratifikasi terakhir ditegaskan bahwa kabel untuk LAN ini harus menggunakan cotegory 5E, E berarti Enhance, yang merupakan peningkatan dari category 5.

Kali ini yang menjadi kajian adalah beberapa jenis Kabel Data antara lain, Kabel ADSL, Kabel LAN UTP 5E, Kabel PCM 2 Mbps. Secara bersambung kami akan menghadirkan tulisan tentang Aplikasi, Design dan Proses Produksi kabel data tersebut.

Kabel ADSL

Kata ADSL merupakan singkatan dari “Asymmetric Digital Subscriber Line" yang diambil dari salah satu tipe broadband internet access network yang disebut berbasis ADSL modem. Media ini dipergunakan untuk mentransmisikan data melalui jaringan telepon fix wire line (jaringan telepon kawat biasa), sama seperti sistem akses internet dial up.

Keunggulan dari system ADSL ini adalah pemakai dapat menggunakan pesawat teleponnya (memanggil atau menerima) sambil mengakses internet dengan mempergunakan line yang sama dengan nomer telepon yang sedang dipergunakan. Sedangkan dengan system dial up hal itu tidak dapat dilakukan, bila sedang menerima telepon, jaringan tersebut tidak dapat dipergunakan untuk mengakses internet, itu pun harus menggunakan PCM modem V92 yang memungkinkan melakukan "modem on hold".

Kecepatan pengiriman data atau yang sering disebut bit rate menjadi keunggulan sIstem ADSL bila dibandingkan sistim dial up. Sistem dial up mempunyai kemampuan hanya 56 kbps pada frekwensi baseband sampai 4 kHz, sedangkan sistem ADSL dengan mengaplikasikan teknologi FDM (Frequency Division Multiplexing) dapat membagi signaling frequency, menjadi sebagai berikut :

  • 0 - 4 kHz untuk POTS,
  • 52 kbps untuk mendukung signal suara pada frekwensi 25 138 kHz,
  • 16 - 640 kbps untuk mendukung up stream (kirim data) pada frekwensi 139 kHz - 1.1 MHz,
  • 1.5 - 9 Mbps untuk mendukung down stream (terima data).

Adanya perbedaan data rate yang besar antara down stream dan up stream ini pula yang disebut sebagai "asymmetric".

Mungkin sebagian pembaca bertanya di mana koneksi kabel ADSL itu dalam network? Di bawah ini adalah gambaran koneksinya (system network digambarkan secara garis besar).

DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) berada di Telephone Central Office (CO ) atau di Indonesia dikenal dengan STO dan di dalam DSLAM dipasang ADSL Transceiver Unit-Central Office (ATU-C) atau disebut sebagai ADSL modem. Kabel yang dipakai umumnya mulai dari 12 pairs, 24 pairs, 48 pairs, 96 pairs, 128 pairs dengan diameter kawat tembaga 0.4 mm (26 AWG) atau 0.5 mm (24 AWG).

Kabel ADSL juga bisa dipakai di lokasi pemakai (user) seperti gambar di bawah ini.

Koneksi kabel ADSL antara POTS (Plain Old Telephone Service) Splitter yang ada di NID (Network 1nterface Device) dengan ATU-R (ADSL Transceiver Unit-Remote) atau disebut ADSL modem di lokasi pengguna. Kabel yang dipakai mulai 1 pairs, 2 pairs atau 4 pairs yang tentu saja tergantung kebutuhan line internet dari pengguna dengan diameter kawat tembaga 0.4 mm (26 AWG) atau 0.5 mm (24 AWG).

ADSL cable mempunyai characteristic impedance 100 ohm pada frekwensi 1.024 MHz dan redaman atau attenuation 11 dB/100 m yang diukur pada frekwensi 10 MHz, sementara Near End Cross Talk Loses (NEXT) tidak kurang dari 40 dB/100 m yang diukur juga pada frekwensi 10 MHz.

ADSL cable yang sering juga disebut High Speed Data Cable, cendrung meningkat permintaannya, hal ini seiring dengan berkembang pesatnya internet yang mengadopsi teknologi DSL. Di beberapa negara seperti Vietnam, Thailand, Singapore, Brunei dan lndonesia, khususnya prioritas pengembangannya terdapat di kota-kota besar seperti Jakarta, Batam, Surabaya, Medan dan Bandung, dengan segmen pengguna internet ADSL technology ini adalah residential (rumah), toko, dan kantor skala kecil.

Kabel PCM

Sama dengan ADSL, PCM Cable juga merupakan salah satu komponen yang disebut modem dari jaringan internet. Perbedaanya, PCM modem (modem 56 k) menggunakan dial up connection seperti yang banyak dipakai internet di rumah-rumah (misalnya telkomnet instant), sementara ADSL tidak perlu dial up. PCM cable dikoneksi antara PCM modem dengan digital network yang rangkaiannya berada di central office atau STO. Bit rate dari PCM stream ini adalah berbasis El (2.048 Mbps) atau T1 (1.544 Mbps) yang aplikasinya menggunakan teknologi TDM (Time Division Multiplexing). Karena membawa data rate (bit rate) sekitar 2 Mbps, maka kabel PCM sering juga disebut kabel 2 Mbps.

Sebagian pembaca, mungkin sudah tidak asing lagi dengan kabel PiMF (Pair in Metal Foil). Kabel yang sudah sering diproduksi oleh Jembo tersebut diaplikasikan untuk PCM cable. Penggunaan istilah PiMF sering diasosiasikan dengan kabel High Speed Data, sehingga sebagian dari pabrik kabel mengaplikasikan nama tersebut untuk kabel LAN category 6 dan 7 yang dikenal dengan "STP" (Shielded Twisted Pair), namun terkadang dipakai juga untuk kabel instrument pada industri yang berbasis teknologi tinggi.

Kabel PCM yang umum dipakai adalah 4 pairs, 8 pairs, 10 pairs, 16 pairs dengan diameter konduktor tembaga/lapisan timah tembaga 0.5 mm (24 AWG). Namun demikian terdapat sedikit perbedaan konstruksi dari masing-masing pabrikan, misalnya pada jenis isolasi, ada yang menggunakan PE foam atau PE solid, ada juga yang pakai various color coding setiap pair atau pair numbering pada aluminum foil dan ada yang memakai tinned copper braiding atau tidak (hanya overall screen dengan aluminum foil). Tetapi pada prinsipnya memiliki karakteristik yang mendekati sama. Kabel PCM mempunyai maximum characteristic impedance 120 ohm yang diukur pada frekwensi 1.024 MHz. Sedangkan attenuation pada frekwensi 1.024 MHz adalah maximum 2,6 dB/100 m, dan NEXT tidak kurang dari 70 dB/100 m.

Kabel LAN UTP 5E

Local area network (LAN), adalah sebuah jaringan komputer yang menjangkau area yang relative kecil secara geografis. Semua pengguna komputer sudah tidak asing lagi dengan istilah LAN. Bagaimana dengan kabel koneksinya? Kami yakin sebagian besar pembaca sudah mengetahui bahwa diperlukan kabel khusus (tidak seperti kabel telepon biasa) untuk menghubungkan komputer dengan HUBI switch. Menurut standar EIA (Electronics Industries Alliance) dan TIA (Telecommunication Industry Association) Seri 586, pada ratifikasi terakhir ditegaskan bahwa kabel untuk LAN ini harus menggunakan cotegory 5E, E berarti Enhance, yang merupakan peningkatan dari category 5.

Kabel UTP (Unshielded Twisted Pair) 5E memenuhi standar aplikasi EIA/TIA 568 B.2. untuk standar "Commercial Building Telecommunication Cabling Standard". Kabel UTP 5E mampu menstransmisikan data dengan bandwidth 100 MHz untuk mendukung data rate 1 Gbps. Secara garis besar kabel UTP 5E mempunyai characteristic impedance 100+/-15 ohm, dengan maximum attenuation 22 dB/100 m pada frekwensi 100 MHz, sementara NEXT 35.3 dB/100 m. Ukuran kabel UTP 5E adalah 4 pair x 0.5mm (24 AWG).

Selain penjelasan tentang jenis-jenis kabel data, saya juga coba akan kupas sedikit tentang Balanced Pair dan Channel Capacity (Information Carrying Capacity)

Balanced Pair

Sebuah saluran transmisi data yang kedua konduktornya mempunyai sifat elektrik yang sama dan simetris disebut Balanced Pair. Balanced Pair digunakan sebagai media balanced signal transmission, dimana dua tegangan yang merupakan beda potensial dari kedua konduktor terhadap earth/ground mempunyai nilai yang sama dan beda polaritas. Misalnya sebuah balanced signal transmission dicatu dengan tegangan 5V, artinya masing-masing konduktor mempunyai tegangan terhadap ground +2.5V dan -2.5V.

Mungkin sebagian pembaca sering menemukan misteri ketika memasang saluran kabel data seperti LAN (Local Area Network), bagaimana bisa terjadi sehingga pengguna komputer merasa begitu lambat untuk akses jaringan, bahkan terkadang tidak bisa akses sama sekali?. Kabel data yang digunakan mempunyai andil besar dalam keberhasilan sebuah jaringan. Banyak sekali fenomena bila sebuah kabel data bekerja pada frekuensi tinggi.

Sekarang yang populer adalah sebuah jaringan Ethernet 1000 Base-T yang menggunakan kabel UTP cat. 5E yang mempunyai channel capacity sampai 1000 Mbps atau 1 Gbps dengan bandwidth 100 MHz, dan bahkan sudah berkembang dengan dukungan bandwidth 250 MHz. yang menggunakan kabel UTP cat. 6. Fenomena-fenomena yang sering terjadi dan dominan pada kabel data antara lain ACR (attenuation to crosstalk ratio = NEXT - Attenuation) yang rendah, return loss (mismatch impedance effect), dan ELFEXT atau PS-ELFEXT.

Tantangan pabrikan kabel adalah bagaimana membuat design dan melakukan fabrikasi sedemikian rupa sehingga fenomena-fenomena seperti di atas bisa dikurangi sampai batas-batas yang distandarkan. Tidak seperti kabel telepon biasa yang kita lihat, kabel data seperti UTP untuk LAN cable, mempunyai jumlah twist atau pilihan yang lebih banyak pada panjang yang sama. Ini dimaksudkan untuk mengurangi fenomena crosstalk, namun twist yang banyak juga bisa mengakibatkan attenuation tinggi. Sehingga diperlukan perbandingan yang proporsional untuk mendapatkan hasil yang baik. Selain itu dalam teknologi twist direkomendasikan menggunakan bonded pair, sehingga twist tidak pecah ketika dilakukan bending saat selama proses produksi dan instalasi, bila terjadi pecah dan bending yang berlebihan sampai merusak konstruksi kabel, maka potensi crosstalk dan mismatch impedance akan terjadi.


Normal Cable


                                                                       
Potential Crosstalk
Excessively bent or flattened cable

 

Kabel Data  Balanced Pair  juga harus di-design dan difabrikasi simetris antara konduktor yang satu dengan yang lain. Terbentuknya kabel yang simetris juga dapat mengatasi akar permasalahan yang menyebabkan timbulnya fenomena­-fenomena tadi. Akar permasalahan tersebut antara lain ketidakseimbangan kapasitan dan tahanan konduktor. Untuk memperoleh hasil yang simetris, harus dipastikan mesin produksi bisa bekerja baik dengat tingkat akurasi yang tinggi yang juga sebagian bisa dilihat dari indikator-indikator pada mesin, saat proses produksi pun harus dijaga semua parameter dalam mesin (seperti tension, d11.) yang dapat mempengaruhi kontruksi geometris dari insulated concluctor, sehingga menghasiikan insulated conductor yang simetris.


Balanced Pair

Channel Capacity (Information Carrying Capacity)

Kalau dalarn saluran listrik kita kenal amper atau coulomb per detik sebagai satuan kapasitas arus listrik. Dalam saluran informasi data, satuan channel capacity dikenal dengan nama bit per second dan sering disingkat bps, dalam satuan yang lehih besar dengan singkatan Mbps (Mega bit per second). lstilah lain channel capacity yang sering digunakan adalah bit rate atau data rate atau thrbughput. Channel capacity sangat tergantung dari transmission bandwidth dan Signal to Noise ratio (S/N ratio). Channel capacity bisa dihitung dengan formulasi sbb:

C = W*log2(1 +S/N)

Dengan System Encoding, dan S/N ratio yang cukup dapat mengirim jumlah bits per herz. S/N ratio terdiri dari ACR (attenuation crosstalk ratio), ELFEXT, dan Return Loss. Yang sering digunakan adalah ACR yang sering disebut sebagai traditional S/N ratio. Dari formula di atas bila S/N ratio adalah nol, maka tidak ada data yang bisa ditransmisikan. Semakin tinggi S/N ratio semakin tinggi channel capacity. Sebuah data cable LAN UTP cat.5E 4 PR x 24 AWG pada 100 MHz mernpunyai ACR 73.3 dB/100 m. Artinya kabel LAN tersebut dengan bandwitdth 100 MHz dan dengan multi transmitter (3 transmitter) mampu mentransmisikan data lebih dari 1000 Mbps atau 1 Gbps sepanjang 100 meter channel line (standar EIA/TIA untuk Ethernet 1000 Base-T adalah 1Gbps). Sebuah LAN cable UTP 5E bisa saja dipakai channel line lebih dari 100 meter, dengan kemampuan channel capacity yang sama, asalkan performance kabel melebihi standar.

Bagaimana dengan kabel UTP cat. 5E yang diproduksi Jembo Cable?. Menurut data uji, hasil ACR kabel Jembo bisa mencapai lebih dari 25 dB/100m. Ini berarati kabel UTP cat. 5E 4 PR x 24 AWG Jembo Cable mampu dipakai dengan panjang channel sampai 165 meter dan dengan bit rate 1 Gbps pada bandwidth 100 MHz.

Lebih jelas mengenai hubungan antara bandwidth dan data rate dapat diilustrasikan seperti pipa (sebagai bandwidth) yang mengalir di dalamnya air (sebagai data rate). Atau juga sering diumpamakan bahwa jalan raya (sebagai bandwidth) yang dilalui kepadatan lalulintas kendaraan (sebagai data rate), Bandwidth merupakan frekuensi tinggi yang digunakan dalam jaringan komunikasi. Selanjutnya bandwidth dilakukan encoding untuk mengirim sejumlah bit per hertz dan dilakukan kompresi sehingga dengan frekuensi yang lebih kecil dapat menghasilkan data rate yang lebih besar.

Oleh : Moch Mustain ( Majalah Turbo )