Fisik dan media merupakan lapisan terendah dalam model OSI yang menangani pengubahan data menjadi sinyal dan sebaliknya. Data dapat berupa analog atau digital, dan sinyal dapat berupa analog atau digital pula. Proses modulasi digunakan untuk menggabungkan data dengan gelombang pembawa agar dapat ditransmisikan melalui saluran komunikasi.

1. Physical Layer
dan
Media

2. Data dan Sinyal
Agar dapat di transmisikan, data harus di ubah menjadi sinyal
elektromagnetik.
Data dan Sinyal dapat di tampilkan dalam bentuk analog maupun
digital.
Data analog  data kontinyu (berkelanjutan), misalnya suara
yang dikeluarkan percakapan manusia
Data digital  data discrete (terputus-putus), terjadi karena
perubahan nilai. Misalnya data yang disimpan dalam
komputer dalam bentuk ‘0’ dan ‘1’.

3. Sinyal analog  merupakan bentuk gelombang yang
kontinyu (berkelanjutan)
Sinyal analog merupakan sinyal periodik, yang
mengalami pengulangan bentuk yang sama pada
selang waktu tertentu.

4. Periode adalah waktu yang dibutuhkan satu siklus
sinyal dalam satuan detik.
Frekuensi adalah jumlah periode dalam satu detik.
Dengan kata lain, frekuensi merupakan jumlah
gelombang dalam 1 detik. Frekuensi menggunakan
satuan ukuran Hertz(Hz).
Gelombang sinus

5. Sinyal digital  merupakan hasil teknologi yang mengubah sinyal menjadi
discrete, kombinasi 0 dan 1 (menggambarkan kondisi off dan on).

6. Dalam proses transmisi, data selalu dikonversi menjadi
sinyal terlebih dahulu. Data tersebut bisa berbentuk
data analog dan data digital. Sinyal juga dapat berupa
sinyal analog dan sinyal digital.
Transmisi baseband adalah representasi data analog
atau data digital menjadi sinyal digital pada proses
transmisi.
Sedangkan transmisi passband adalah representasi
data analog atau data digital menjadi sinyal analog
pada proses transmisi.

7. Gangguan Sinyal
Attenuation (atenuasi) adalah gangguan transmisi dengan melemahnya
suatu sinyal dalam suatu media transmisi setelah menempuh jarak
tertentu.
Distorsi Atenuasi merupakan gangguan transmisi yang terjadi karena
penyimpangan sinyal yang diterima yang di akibatkan oleh perbedaan
fungsi frekuensi.

8. Noise  Sinyal tambahan yang ada diantara transmiter (pengirim) dengan
receiver (penerima). Noise akan mengganggu kualitas dari sinyal terima
yang diinginkan dan akhirnya mengganggu proses penerimaan dan
pengiriman data.
Jenis Noise :
1. Internal Noise, akibat thermal, intermodulasi, crosstalk.
2. External Noise, akibat atmosphere, extraterrestrial, man made.

9. Redaman  turunnya level tegangan sinyal yang diterima akibat
karakteristik media, yang menyebabkan sinyal akan semakin lemah
untuk jarak yang jauh.

10. Kecepatan Data (data rate)
Kecepatan transfer data dalam dunia komputer dan
telekomunikasi adalah jumlah data dalam bit yang
melewati suatu medium dalam satu detik.
Kecepatan pengiriman sinyal diwakili oleh beberapa
istilah, antara lain: baud rate, modulation rate atau
pulse rate. kita mengirimkan 1 bit data diwakili oleh 1
buah sinyal digital, tetapi hal semacam ini tidak
efisien. Dalam komunikasi data jumlah data yang
dapat dibawa sebuah elemen sinyal bervariasi dari 2,
4, 8, 16, 32, 64 dan 128.

11. Kinerja
Bandwidth (lebar pita) adalah luas atau lebar cakupan frekuensi yang
digunakan oleh sinyal melalui media transmisi. Bandwidth dalam ilmu
komputer adalah suatu penghitungan konsumsi data yang tersedia pada
suatu telekomunikasi, dihitung dalam satuan bits per seconds (bps).

12. Throughput adalah bandwidth aktual yang terukur pada suatu ukuran
waktu tertentu dalam suatu hari menggunakan rute internet yang
spesifik ketika sedang mendownload suatu file (menggambarkan
bandwidth yang sebenarnya). Misal, kita mendownload sebuah file
ukuran 64kb dengan bandwidth 64kbps. Ternyata waktu download
selama 4 detik. Berarti throughput atau bandwidth sebenarnya
64kbps/4s = 16kbps.

13. Delay adalah gangguan transmisi yang diakibatkan karena perbedaan
kecepatan sinyal dengan frekuensi yang mengalir melalui media kabel,
sehingga kecepatan sinyal yang sampai pada penerima semakin
menurun / melemah yang mengakibatkan perbedaan waktu antara
pengirim dan penerima.

14. Modulasi
• Modulasi adalah proses penggabungan data (sinyal
informasi) yang akan dikirim dengan gelombang
pembawa, sehingga memungkinkan sinyal tsb
ditransmisikan melalui communication channel.
• Penggabungan dilakukan dengan mengubah-ubah besaran
tertentu dari gelombang pembawa sesuai dengan bentuk
sinyal informasi
Sinyal
informasi
Modulasi
Gelombang
pembawa
Sinyal
termodulasi

15. Peralatan untuk melaksanakan proses modulasi disebut
modulator, sedangkan peralatan untuk memperoleh
informasi awal (kebalikan dari dari proses modulasi)
disebut demodulator dan peralatan yang
melaksanakan kedua proses tersebut disebut modem.

16. Transmisi
Transmisi data merupakan proses untuk melakukan pengiriman data
dari salah satu sumber data ke penerima data menggunakan
komputer / media elektronik.
Transmisi data dapat dibedakan menjadi dua macam :
• Transmisi Serial
• Transmisi Paralel

17. • Transmisi serial adalah transmisi data dimana dalam satu satuan waktu
hanya satu bit yang disalurkan, dengan demikian data yang terdiri atas
banyak bit, dikirim secara ber-urutan, satu persatu.
• Setiap komputer diperlengkapi dengan saluran serial atau serial-port
(RS-232C), yaitu saluran yang bisa menerima / mengirim data secara
serial.

18. Keuntungan : murah, jangkauan jauh
Kelemahan : kecepatan rendah karena dilakukan per-bit.

19. • Transmisi paralel adalah transmisi data dimana dalam satu satuan waktu
beberapa bit (biasanya 8-bit) bisa disalurkan bersamaan.
• Pada komputer tersedia juga saluran paralel atau paralel-port misalnya
saluran yang dihubungkan dengan printer ketika akan mencetak data.

20. Keuntungan : cepat, karena bit data kirimkan bersamaan.
Kelemahan : mahal, jangkauan dekat

21. Pada kenyataan, komunikasi jarak jauh melalui kabel banyak dilakukan
secara serial, misalnya saluran telepon, karena untuk transmisi
paralel diperlukan kabel 8-kali lipat kebutuhan kabel pada transmisi
serial.

22. Jalur transmisi merupakan suatu alat yang mampu mengirimkan informasi
dengan menggunakan peralatan yang lain. Jalur transmisi data ini dibagi
menjadi 3 macam yakni
• Multicast
• Broadcast
• Unicast.

23. Multicast : suatu proses komunikasi terjadi melalui satu alat dengan alat
lainnya. Dalam proses ini masing-masing alat / media yang terhubung
dapat berkomunikasi menggunakan alat yang menghubunginya.
• Contohnya adalah server yang digunakan untuk mengakses internet.
Server tersebut mampu melayani beberapa komputer yang terhubung
dengan media, dan dalam proses ini komputer yang dihubungi mampu
memberikan respon balik terhadap server tersebut.

24. Broadcast : proses dalam pengiriman data atau informasi dari satu alat ke
alat-alat lainnya. Dalam proses ini alat yang menerima informasi tidak
bisa memberikan respon balik terhadap alat pengirim data / informasi.
• Beberapa contoh yang menggunakan jalur transmisi Broadcast adalah
pemancar radio, pemancar televisi serta mengirim email menggunakan
mailing list.

25. Unicast : kontak informasi yang terjadi pada suatu alat dengan satu alat
yang lain.
• Misalnya sewaktu menggunakan telepon, ketika salah satu telepon
digunakan untuk menghubungi salah satu telepon yang lain, maka selain
kedua telepon yang berhubungan tersebut tidak dapat menghubungi
salah satu dari telepon yang sedang terkoneksi / terhubung tersebut.

26. Mode transmisi adalah cara pengiriman data dari satu piranti ke piranti
lain, yaitu :
• Secara sinkron (synchronous transmission)
• Tak-sinkron (asynchronous transmission).

27. Transmisi sinkron adalah transmisi data dimana kedua pihak, pengirim
dan penerima, berada pada waktu yang sinkron, biasanya dimulai
dengan sinyal SYN untuk melakukan sinkronisasi antara dua piranti yang
berkomunikasi, kemudian menyusul sinyal STX (start-of-text) yang
menyatakan awal dari transmisi data, kemudian sejumlah (blok) data
dikirim, dan ditutup dengan ETX (end-of-text), terakhir ada sinyal BCC
(block-check-character) yang digunakan untuk mengecek kesalahan
dalam penerimaan data.

28. Transmisi tak-sinkron adalah transmisi data dimana kedua pihak,
pengirim dan penerima tidak perlu berada pada waktu yang sinkron.
Sebagai contoh transmisi data dari keyboard ke memory dilakukan tak-
sinkron karena kecepatan keyboard ditentukan oleh kecepatan user
dalam menekan tombol (faktor manusia), kecepatan memory ditentukan
oleh transfer-rate dari memory, namun bagaimanapun cepatnya
manusia dalam mengetik masih lambat dibanding kecepatan prosessor
dalam mentransfer data.

29. Apabila dilakukan secara sinkron maka memory / prosessor banyak
kehilangan waktu percuma, menanti tombol ditekan. Biasanya transmisi
tak-sinkron dilakukan karakter-per-karakter, dimana setiap karakter
diawal oleh start-of-bit (SOB) dan ditutup dengan parity-bit (untuk
memeriksa kesalahan) dan end-of-bit (EOB).

30. Multiplexing
Multiplexing berkaitan dengan efektivitas penggunaan media
komunikasi, dimana satu media akan lebih effektif apabila bisa
digunakan oleh lebih dari satu transmisi data.
Sebagai contoh, suatu media yang memiliki kapasitas besar
(misalnya serat-optik dengan 384 Kbps) tentu tidak effisien apabila
hanya digunakan oleh satu transmisi berkecepatan rendah
(misalnya koneksi dua komputer dengan 64 Kbps).
Perangkat yang diperlukan untuk melakukan multiplexing adalah
multiplexer (MUX) dan demultiplexer (DEMUX).

31. Pada dasarnya ada tiga macam bentuk multiplexing, yaitu:
• Time Division Multiplexing (TDM),
• Frequency Division Multiplexing (FDM)
• Code Division Multiplexing (CDM)

32. Time Division Multiplexing memberi alokasi waktu pada
masing-masing transmisi secara bergiliran.
Teknik TDM biasa digunakan apabila total kapasitas
transmisi melebihi kapasitas medium, yang biasa disebut
baseband medium (jalur sempit).
Karena kapasitas medium terbatas maka setiap piranti yang
berkomunikasi mendapat slot-waktu untuk mengirim data.

33. Frekuency Division Multiplexing dimana setiap piranti
diberi frekuensi modulasi yang berbeda sehingga bisa
bersamaan melakukan transmisi melalui satu media.
Teknik FDM banyak digunakan pada komunikasi data
dengan medium berkapasitas besar, biasa disebut sebagai
broadband (jalur lebar) medium.
Melalui teknik ini berbagai siaran TV dapat disalurkan
dalam satu kabel (cable TV), atau Video, Suara, dan Data
bisa disalurkan bersama dalam satu kabel.

34. Code Division Multiplexing adalah teknik multiplexing
dimana setiap channel atau piranti yang
berkomunikasi menggunakan kode data yang berbeda
sehingga bisa bersamaan (seperti pada FDM) pada
satu saat, dan sekaligus bisa menggunakan slot waktu
berbeda (seperti pada TDM).
Teknik CDM memungkinkan bandwidth saluran
komunikasi suara bisa digunakan bersama oleh banyak
telepon selular.

35. Multiplexer pada penggunaan sehari - hari