Wireless Network

Melwin Syafrizal, S.Kom.,M.Eng.

Jaringan Wireless LAN

Teknologi yang menghubungkan 2 buah komputer ataulebih denganmenggunakan media transmisi gelombangradio (Radio Frequency / RF).

Kenapa menggunakanGelombang Radio?

Teknik radio tersebut memanfaatkankelemahan panca indera manusia.Teknologi radio mengabungkan sinyalfrekuensi rendah dan gelombangpembawa dengan frekuensi tinggi kedalam modulator untuk kemudian dikonversi ke gelombang elektromagnetdan dipancarkan ke udara.

Kelebihan & Kekurangan

Kelebihan utama dari jaringan wireless adalah mobilitas dan terbebasnyaperangkat dari kerumitan bentangankabel.Kekurangannya adalah adanyainterferensi radio oleh cuaca, perangkatwireless lain, penghalangan (sepertitembok, gedung, bukit, gunung ataubahkan pohon besar yang tinggi. (Line of Sight).Rentan terhadap upaya penyadapan.

Line Of Sight(Tanpa Penghalang)

Fresnel Zone

Adalah area disekitar garis lurus antar antena yang digunakan sebagai media rambat frekuensi.

Secara ideal fresnel zone harus dipenuhi.

20 % gangguan fresnel zone akan mempengaruhikualitas link, dan lebih dari itu akan menghasilkantransmisi yang buruk.

Halangan fresnel zone dapat berupa bangunan danjuga pepohonan (karena air pada daun akanmenyerap sinyal)

Gambar Fresnel Zone

Penjabaran Fresnel Zone

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) melakukan diskusi, riset dan pengembangan terhadapperangkat jaringan yang kemudian menjadi standarisasiuntuk digunakan sebagai perangkat jaringan.

Broadband Wireless Access (standar untuk WiMAX)802.16Wireless PAN (Personal Area Network) IrDA dan Bluetooth802.15Demand Priority Access Method802.12Wireless LAN (Wi-Fi)802.11LAN/MAN Security (untuk VPN)802.10Integrated Services LAN Interface (standar ISDN)802.9Fiber Optic LAN & MAN (Standar FDDI)802.8Broadband LAN802.7Distributed Queue Dual Bus (DQDB) MAN802.6Token Ring (bisa menggunakan kabel STP)802.5Token Bus802.4CSMA/CD (Standar untuk Ehernet Coaxial atau UTP)802.3Logical Link Control (LLC)802.2LAN/MAN Management and Media Access Control Bridges802.1

TopikStandar

Infrared Data Associate (IrDA)

Low energy

tidak dapat menembus dinding ataupenghalang lainnya

Digunakan untuk koneksi PDA PC, remote control, wireless & keyboard mouse.

Jarak pendek (1 m)

Komunikasi one one

Lebar data data dari 9600 bps dengan lajuprimer 115 kbps & laju maksimum 4 Mbps

Bluetooth

menggunakan frekuensi 2.4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical)

Low speed

Komunikasi jarak pendek (+ 10m or ~30 feet)

Dapat berkomunikasi dengan beberapaperangkat pada saat yang bersamaan (one many)

Perkembangan Standar 802.11

Penambahan pengalamatan pada channel 4,9 GHz hingga 5 GHz untuk standar 802,11a di Jepang

802.11j

Menyediakan keamanan yang lebih baik. Penentuan alamat untuk meng-antisipasi kelemahan keamanan pada protokol autentifikasi dan enkripsi

802.11i

Mendefenisikan pengaturan spectrum 5 GHz band yang digunakan di Eropa dan Asia Pasifik

802.11h

Menetapkan teknik modulasi tambahan untuk 2,4 GHz band, untuk kecepatan transfer data hingga 108 Mbps

802.11g

Mendefenisikan komunikasi inter-access point untuk memfasilitasi beberapa vendor yang mendistribusikan WLAN

802.11f

Perbaikan dari QoS (Quality of Service) pada semua interface radio IEEE WLAN802.11e

Standar WLAN untuk 2.4GHz yang mendukung transmisi data 5,4 hingga 11 Mbps802.11b

Standar High Speed WLAN untuk 5GHz band yang mendukung transfer data hingga 54 Mbps

802.11a

Standar dasar WLAN yang mendukung transmisi data 1 Mbps hingga 2 Mbps802.11

FungsiStandar

Masih terdapat beberapa standar 802.11 yang lain

Penggunaan 802.11 di Indonesia802.11a

Menggunakan frekuensi 5,2 - 5,8 Ghz

802.11bMenggunakan frekuensi 2400 MHZ - 2485 MHZ danbandwith dari 2 Mbps - 11 MbpsHanya ada 11 kanal dalam bandwith 83,5 MhzMenggunakan gelombang pembawa 2,4Ghz yang dikategorikan gratis oleh ITU

802.11gSama dengan 802.11b hanya bandwith sampai 108 Mbps

Spektrum Frekuensi

Pemetaan Frekuensi 2,4 Ghz

Wireless Data TransportFHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)

Data dikirim dengan melompat-lompat dari satu frekuensike frekuensi lainnya,tergantung dari kondisi frekuensinya. Tersedia 78 kanal dengan lebar kanal masing-masingsekitar 1 Mbps. Contoh Bluetooth

DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)Data dikirim langsung pada satu frekuensi tertentu dan tidakdipindah-pindah. Tersedia 11 kanal dengan lebar masing-masing 22 Mbps. Contoh. IEEE 802.11b

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Mengunakan prinsip FDM ( frekuensi-division multiplexing ) dan diimplementasikan sebagai komunikasi digital. Mengunakan bit stream dalam komunikasi datanya. Contoh. 802.11g, 802.11a dan WiMAX.

Fungsi wireless LAN

Dalam kategori penggunaan wireless LAN , ada2 penggunaan yang bisa dimanfaatkan :

Penggunaan wireless LAN dalam ruangan (indoor)

Penggunaan wireless LAN luar ruangan ( outdoor ) yang gunanya untuk menghubungkan dua titikdiluar rumah atau gedung.

Overlap, Bandwidth & Troughput

Overlap merupakan penumpukan frekuensi saat bandwidth membawa data

Non-overlapping berarti setiap frekuensi tidak salingbertumpuk agar jaringan dapat tersusun dalam urutan paketdata tertentu saat dikirim.

Bandwidth adalah suatu ukuran dari banyaknya informasi yang dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain dalam suatu waktu tertentu (bits per second).

Throughput yaitu : adalah bandwidth actual yang diukursecara spesifik.

Nilai bandwidth selalu lebih besar dari pada nilai throughput

Wi-Fi (Wireless Fidelity)

Wi-Fi sebenarnya merupakan merek dagang wireless LAN yang diperkenalkan dan di standarisasi oleh Wi-Fi Alliance.

Standar Wi-Fi didasarkan pada standar 802,11.

Wi-Fi Alliance pertama kali membentuk Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) sebuah organisasi non-provit yang fokus pada pemasaran serta interoperabilitas pada produk wireless LAN

Sertifikasi Wi-Fi adalah proses untuk memastikan kesesuaian(interoperabilitas) antar peralatan wireless LAN 802.11, termasukAccess Point (AP), wireless card (perangkat kartu wireless) dll.

TOPOLOGI WIRELESS NETWORK

AD Hoc merupakan jaringan sederhana dimanakomunikasi terjadi diantara 2 perangkat atau lebih padacakupan area tertentu tanpa harus memerlukan sebuahaccess point atau server (peer to peer or IBSS).

Client / Server menggunakan Access Point sebagaipengatur alokasi waktu transmisi untuk semuaperangkat jaringan dan mengizinkan perangkat mobile melakukan proses roaming dari sel ke sel (BSS, ESS with wired DS or wireless DS).

Jaringan AD Hoc & Client Server

Ad-Hoc or Peer-to Peer Networking Client Server with Access point

Antenna Parabolic

Parabolic Antenna 5,8 GHz, 7GHz, 10 GHz & 15 GHz

Motorola Canopy Antenna 2.4 GHz and 5 – 5,7 GHz

Grid Antenna Parabolic 2.4GHz

2.4GHz 9.6dBi 60 degree sector panel antenna

2.4 Ghz N RF Hi-Gain Directional Antenna 18dB

Antena Kaleng 2,4GHz

Point to Point Antena

Point to Multipoint

Perangkat InstalasiJaringan Wireless Outdoor

Acces Point Outdoor Installation

Access Point

Digunakan untuk melakukan pengaturanlalulintas jaringan dari mobile radio kejaringan kabel atau dari backbone jaringanwireless (BSS, ESS)

Biasanya berbentuk kotak kecil dengan 1 atau 2 antena kecil. Peralatan inimerupakan radio based, berupa receiver dan transmiter yang akan terkoneksidengan LAN kabel atau broadband ethernet.

Perangkat Access Point (radio) outdoor

802.11g Wireless Outdoor 30dBm Bridge

Hotspot

Hotspot merupakan coverage area yang dimiliki access point agar komputer dgn perangkat wireless disekitar dapatterkoneksi internetHotspot menyediakan layanan wireless LAN dan internet secara gratis maupun dengan biaya.Area Hotspot biasanya menggunakan tempat area umum(seperti ruang lobby, area parkir, kantin dll) agar perangkatWLAN yang digunakan user bisa melakukan akseskelayanan Access Point.

HOTSPOT AREA INDOOR

Adapter Wireless

Wireless PCI Card Adapter

Wireless USB Adapter

Kartu PC PCMCIA

Antenna Wireless LAN

Tipe antena akan menentukan pola radiasigelombang seperti omnidirectional, bidirectional, atau unidirectional.Omnidirectional sangat cocok digunakan untukcakupan area yang luas.Bidirectional cocok untuk menghubungkanantar gedung.Unidirectional cocok untuk koneksi point to point antar gedung yang berlainan daerah.

Antena Omnidirectional

Antena omnidirectional akan merambatkan sinyal RF kesegalaarah secara horizontal, namun jarak daya pancarnya terbatas

Omnidirectional mempunyai range gain hingga 6db, yang dapat digunakan pada aplikasi didalam gedung.

Karena keterbatasan jangkauan area, maka sering digunakanbeberapa access point untuk memperluas area cakupan, sehingga dapat terjadi overlapping sel.

Penggunaan gain yang tinggi akan menambah range coverage area, sehingga akan mengurangi jumlah access point dalam satu kawasan

Antena Omnidirectional

24dBi Grid Antenna Parabolic

Antena Bidirectional

Grid Antenna Parabolic2,4 GHz dipasang vertikal untuk koneksiPoint to Point

Antena Unidirectional

Salah satu tipe antena unidirectional adalah antena Yagi, antena ini hanya akan mentransmisikan serta menerimaenergi sinyal RF dalam satu arah.

Antena Yagi merupakan antena unidirectional dengan gain yang cukup tinggi (antara 12 hingga 18 dBi).

Mempunyai bentuk fisik seperti antena televisi dengan bilah-bilah metal paralel secara melintang.

Radiasinya hampir sama dengan nyala lampu senter saatdinyalakan

Antenna Yagi

Type RF Uni-Directional Antenna

2.4 Ghz Yagi Antenna 9 db

Antenna Unidirectional

WiMAX

WiMAX - Worldwide Interoparibilityfor Microwave Access

Asal Muasal WiMAXMenurut James A. Johnson (Vice President, Intel Communications Group/General Manager, Wireless Networking Group), istilah WiMAX berasal dari singkatanwireless (disingkat Wi) Microwave Access (disingkat MAX).

WiMAX dibangun berdasarkan standar yang dibuat olehIEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Dirancang untuk memenuhi kebutuhan akan akses nirkabelberkecepatan tinggi.

WiMAX memungkinkan akses terhadap aneka aplikasimultimedia seperti video streaming via koneksi nirkabel.

Teknologi WiMAX

WiMAX menyerupai Wi-Fi dalam hal penggunaan teknologi modulasiyang sama.

Teknologi ini disebut OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). OFDM merupakan sebuah sistem modulasi digital dimana sebuah sinyal dibagi menjadi beberapa kanal dengan pita frekuensi yang sempit dan saling berdekatan, dengan setiap kanalmenggunakan frekuensi yang berbeda.

Teknologi ini mula pertama dikembangkan pd tahun 1960-1970-an. Dikembangkan pada saat dilakukannya penelitian untuk mengurangiterjadinya interferensi frekuensi di antara berbagai kanal yang jaraknya saling berdekatan.

Pada frekuensi non-WiMAX, sebuah gelombang radio biasanya akan salingmengganggu gelombang radio lain, khususnya jika frekuensi tersebut memilikisiklus getaran yang berdekatan. Hal yang paling terlihat adalah pada saat kita memainkan dua mobil remote control pada frekuensi radio yang berdekatan, misalnya mobil A (frekuensi27,125MHz) dan mobil B (frekuensi 27,5MHz). Jika kedua mobil (berikut kontrolradionya) dihidupkan, kedua frekuensi tersebut akan bisa saling mengganggu. Akibatnya, jika kita akan menggerakkan mobil A, mobil B bisa ikut berjalan. Ataujika kita membelokkan mobil B, mobil A akan mundur beberapa meter. Dengan teknologi yang ditawarkan WiMAX, semua kendala tersebut akan sirnadengan sendirinya. Teknologi WiMAX memungkinkan kita memancarkanberbagai sinyal dalam jarak yang sangat berdekatan, tanpa harus cemas bahwaaneka sinyal tersebut akan saling mengganggu / berinterferensi.

Perbedaan Teknologi WiMAXdengan Non-WiMAX

Perbedaan Wi-Fi dan WiMAXPerbedaan antara keduanya terletak pada pembagian spektrumyang dipakai, dan pada penggunaan frekuensi berlisensi dalamWiMAX. Meskpun WiMAX dan Wi-Fi juga menggunakan salahsatu frekuensi Free License (5,8GHz). Wi-Fi umumnya bekerja pada frekuensi 2,4 GHZ (Free License), tidak mampu bekerja dengan sinyal pantulan dan harus bekerjatanpa halangan obyek (biasa disebut dengan istilah Line of Sight). WiMAX dengan frekuensi 2,5GHz and 3,5GHz (License) mampumenjangkau jarak yang lebih jauh, dan memiliki kemampuan untukmelewati aneka penghalang seperti gedung atau pohon, sangatsesuai untuk diterapkan di daerah perkotaan yang memilikigedung perkantoran dan pemukiman dengan struktur bangunanyang tinggi.

WiMAX merupakan standar IEEE 802.16 yang membawahi aneka standarturunannya. Standar ini mengatur penggunaan perangkat nirkabel untukkeperluan jaringan perkotaan (Metropolitan Area Network/MAN). Standar inikhususnya dirancang untuk memenuhi kebutuhan jaringan akan aksesnirkabel berkecepatan tinggi atau BWA (broadband wireless access). sehingga memungkinkan peningkatan daya keluaran perangkat WiMAXagar bisa menjangkau jarak yang lebih jauh. Wi-Fi merupakan standar IEEE 802.11 beroperasi pada kisaran 100 meter hingga 20 km, sedangkan WiMAX bisa beroperasi pada kisaran 50 kilometer. Selain itu, WiMAX dirancang dalam tataran teknologi carrier-grade. Hal inimembuat WiMAX memiliki kehandalan dan kualitas pelayanan yang lebihbaik dibandingkan Wi-Fi.

Perbedaan Wi-Fi dan WiMAX

WiMAXDIAGRAM

WiMAX Antenna