Sistem Komunikasi Wireless Pita Lebar

Sistem komunikasi wireless atau wireless communication system merupakan sebuah sistem komonikasi tanpa kabel yang sudah dikembangkan sejak dulu sekitar tahun 1920, yang perkembangan pertamanya bersamaan dengan ditemukannya radio oleh Marconi.

Dalam sistem komunikasi wireless ada perangkat atau bagian umum gelombang yang berperan yang menjadi bagian utuh dari sistem komunikasi ini,yaitu :- Gelombang radio- Gelombang mikro- Gelombang infra merah- Elektormagnetik

Sistem komunikasi wireless (nirkabel/tanpa kabel) merupakan sistem penyampaian informasi (berupa data,suara, gambar, video ) tanpa media kabel sebagai perantaranya, tetapi menggunakan media yang lain berupa udara yang dibawa lewat gelombang.

Sistem Komunikasi wireless menggunakan frekuensi / spektrum radio, yang memungkinkan transmisi (pengiriman/penerimaan) informasi tanpa koneksi fisik. Sistem komunikasi ini bisa dilakukan dimana saja, tidak terlalu terpaku tempat, sebab tidak terikat dengan koneksi fisik.System komunikasi wireless pita lebarGenerasi pertama dari sistem komunikasi bergerak adalah penggunaan teknologi analog, ini terjadi pada awal tahun 1980. Banyak sistem-sistem yang menawarkan kapasistas yang rendah dan dengan layanan yang masih terbatas. Generasi kedua telah memakai teknologi digital dan mereka dapat menawarkan layanan yang lebih banyak lagi, termasuk layanan pesan singkat dan data. Sistem generasi kedua mempunyai kapasitas yang lebih besar dan dapat melakukan roaming lebih baik lagi. Sistem digital juga menawarkan keamanan yang lebih baik dengan adanya teknologi enkripsi dan autentikasi. Saat ini layanan telekomunikasi wireless dilayani oleh generasi pertama dan generasi kedua. Kapasitas yang lebih besar dapat diperoleh dengan menggunakan cell radio yang lebih kecil dan penggunaan frekuensi tinggi dimana pita yang besar masih dapat diperoleh. Sistem generasi ketiga bertujuan mengintegrasikan layanan-layanan yang ada pada jaringan fix, seperti BISDN. Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) merupakan salah satu sistem generasi ketiga. UMTS bertujuan untuk mengintegrasikan semua sistem komunikasi mobile, tetapi tidak dapat mendukung hubungan broadband. Gambar dibawah ini menggambarkan sistem bergerak yang dibedakan berdasarkan generasi.

Gambar 2 menunjukkan level kecepatan transfer dan mobilitas yang dapat didukung oleh sistem generasi kedua dan ketiga. Model W-ATM ditujukan dapat mendukung bandwith dan pergerakan user seperti pada High Performance Radio Local Area Network (HIPERLAN). Frekuensi radio terbatas dan banyak yang telah digunakan. World Administrative Radio Conference (WARC) menentukan alokasi pita frekuensi, untuk UMTS di tentukan pita yang besarnya 230 MHZ pada frekuensi sekitar 2 GHz. Sedangkan Conference Europeene Postes of Telecommunications (CEPT) menentukan pita untuk Mobile Broadband System (MBS) pada frekuensi 40 GHz dan 60 GHz. WARC juga telah menentukan pita untuk wireless LAN dimana di eropa pita ini gunakan untuk HIPERLAN yakni 5 dan 17 GHz. Bandwith yang di alokasikan buat sistem W-ATM antara 5.30 GHz dan 5.70 GHz. Jika frekeuensi HIPERLAN dapat digunakan pada W-ATM, maka pita frekuensi dapat dimulai dari 5.15 GHz.

Universal Mobile Telecom-munication System (UMTS)Uuniversal Mobile Telecommunication System (UMTS) merupakan salah sistem generasi ketiga yang dikembangkan di Eropa. Standarisasi dari UMTS ini dilakukan oleh European Telecommunication Standard Institution (ETSI), selain itu Intertational Telecommunications Union Telecommunication Standardisation Sector (ITU-T) mengerjakan sistem yang sama dinamakan International Mobile Telecommunation System 2000 (IMT 2000). Kedua badan standarisasi ini dapat melakukan kerjasama sehingga terbentuk satu sistem untuk masa yang akan datang. UMTS dirancang sehingga dapat menyediakan bandwith sebesar 2 Mbits/s. Layanan yang dapat diberikan UMTS diupayakan dapat memenuhi permintaan pemakai dimanapun berada, artinya UMTS diharapkan dapat melayani area yang seluas mungkin, jika tidak ada cell UMTS pada suatu daerah dapat di route-kan melalui satelit. UMTS dapat digunakan oleh perkantoran, rumah dan kendaraan. Layanan yang sama dapat diberikan untuk pemakai indoors dan outdoors, public areas dan private areas, urban dan rural.

Frekeunsi radio yang dialokasikan untuk UMTS adalah 1885-2025 MHz dan 2110-2200 MHz. Pita tersebut akan digunakan oleh cell yang kecil (pico cell) sehingga dapat memberikan kapasitas yang besar pada UMTS. Multiple akses yang digunakan dapat mengalokasikan bandwith secara dinamis sesuai dengan kebutuhan pelanggan. Research and Technology Development in Advanced Communications Technologies in Europe (RACE) telah mengembangkan dua jenis multiple akses yakni Code Division Multiple Acces (CDMA) dan Time Division Multiple Acces (TDMA), dari keduanya ini belum diputuskan yang akan digunakan. Pada Gambar 3 dapat dilihat ada empat komponen utama pada jaringan UMTS. UMTS mobile terminal mempunyai kemampuan untuk berhubungan dengan jaringan dan dapat menggunakan layanan UMTS. UMTS acces Network bertanggung jawab terhadap fungsi-fungsi yang berhubungan dengan radio seperti handover dan manajemen hubungan. Fungsi dari Core Network adalah switching dan transportasi data sedangkan fungsi-fungsi yang berhubungan dengan pergerakan terminal diimplementasikan pada Intelligent Network (IN).

Mobile Broadband System (MBS)Mobile Broadband System (MBS) bertujuan untuk melayani transfer informasi dengan kecepatan yang lebih tinggi dari UMTS. MBS akan menawarkan akses yang transparan terhadap B-ISDN, sehingga tidak ada perbedaan antara jaringan fix dan jaringan wireless. Konsep dari MBS ini dikembangkan oleh RACE dan telah didemonstrasikan di Jerman sejak juli 1995. MBS diharapkan dapat memberikan bandwith sebesar 155 Mbits/s, hal ini jauh lebih besar dibanding UMTS. Dengan bandwith sebesar ini, secara praktis sistem dapat melayani B-ISDN. Kecepatan transfer seperti ini dapat diperoleh karena menggunakan dua pita frekuensi yang besar yakni pada 60 GHz dan 40 GHz.

MBS mengidentikasikan suatu skenario sehingga pengguna seolah berada pada lingkungan indoors. Dalam kantor-kantor, sistem dapat menawarkan layanan multimedia sehingga dapat menggantikan peran wireless LAN dengan berbagai aplikasi komputasi. Jaringan pada sebuah bangunan dimiliki dan dioperasikan oleh perusahaan tersebut, sedangkan jaringan pada sebuah kota dapat dioperasikan oleh perusahaan telekomunikasi seperti kebanyakan jaringan saat ini. Struktur jaringan MBS berbeda dengan jaringan UMTS, terminasi pada jaringan MBS disebut dengan Mobile Broadband Termination (MBT). Sistem Mobile Broadband Base Station terdiri dari Fixed Broadband Termination Unit (FBTU) dan Fix Broadband Termination Control Unit (FBTCU). FBTCU terhubung dengan jaringan B-ISDN, pada sebuah jaringan MBS dapat memiliki beberapa FBTCU. Struktur jaringan MBS dapat dilihat pada Gambar 4.

High Performance Radio Local Area Network (HIPERLAN)High Performance Radio Local Area Network (HIPERLAN) merupakan suatu sistem radio yang dapat melayani broadband pada Local Area Network (LAN). HIPERLAN ini merupakan jaringan pribadi yang dimiliki dan dioperasikan sesuai yang diinginkan oleh pemakai. Performansi layanan yang dapat diberikan sama dengan jaringan lokal pada umumnya seperti Ethernet 10 Mbits/s. Sistem HIPERLAN dapat dibagi menjadi tiga generasi, Tipe 1, Tipe 2 dan Tipe 3. Tipe 1 dan 2 dibuat untuk menggantikan jaringan lokal yang fix dan beroperasi pada band 5 GHz, tipe tiga dirancang beroperasi pada band 17 GHz. HIPERLAN tipe 1 menyediakan dua layanan utama : layanan jaringan lokal tanpa kabel dan layanan ad-hoc. Pada jaringan ad-hoc, mobile terminal dapat berkomunikasi tanpa adanya base station atau infrastrukur fix lainnya, hubungan pada jaringan ini hanya bersifat sementara sehingga tidak perlu adanya infrastruktur yang fix. Spesifikasi dari HIPERLAN tipe 1 terdiri dari dua lapis terbawah layer OSI, sistem dirancang untuk beroperasi pada band 5.15-5.30 dan 17.1-17.3 GHz. Transfer data yang ditawarkan 20 Mbit/s untuk asinchronous dan 2 Mbit/s untuk sinchronous. HIPERLAN tipe 2 diharapkan dapat memberikan layanan seperti yang ditawarkan oleh ATM LAN. Standarisasi untuk HIPERLAN tipe 2 ini belum dibuat, sedangkan pita frekuensi yang digunakan pada 17 GHz.

KesimpulanSistem UMTS, MBS dan HIPERLAN mempunyai kelebihan masing-masing dalam usaha menyediakan layanan broadband. UMTS bertujuan untuk mengintegrasikan semua komunikasi wireless, tetapi belum dapat menyediakan layanan broadband. MBS mampu memberikan layanan broadband secara transparan seperti pada komunikasi wireline, tetapi sistem ini hanya mampu melayani pemakai indoor(dikondisikan seperti indoor). Sedangkan HIPERLAN bertujuan untuk menyediakan layanan sama seperti yang ditawarkan oleh ATM LAN saat ini, tetapi standarisasi untuk ini belum dibuat.

Daftar Pustaka1. Immonen, J., 1995, Master Thesis, Integration of the Mobile Broadband System into the Fixed B-ISDN, Tampere, Tampere University of Technology, 58 pages.

2. CEC Deliverable R2067/UA/WP215/DS/P/051.b1. 1994. Final Version of System Description Document, RACE project 2067 MBS deliverable 51, 149 pages.

3. Swain ,R.S., 1994,UMTS - A 21st Century System, Race Mobile ProjectLine Assembly, 6 pages

Komunikasi Wireless 2,4 GHz

Frekuensi 2,4 GHz adalah frekuensi bebas lisensi di beberapa negara termasuk Indonesia tercinta. Di beberapa negara lain, ada beberapa band frekuensi lain yang juga berstatus free. Beberapa band frekuensi itu antara lain: 5,8 GHz dan 11 GHz, tergantung kebijakan tiap pemerintah suatu negara.

Dalam komunikasi wireless 2,4 GHz, biasanya masih menggunakan teknologi Wifi, meskipun teknologi terbaru WiMAX sudah sejak beberapa waktu yang lalu digembar-gemborkan.

Antena yang digunakan:

Antena dengan polarisasi Horisontal

Antena ini biasa digunakan sebagai alternatif juga mengatasi interferensi dan gangguan dari antena lain dengan polarisasi yang sama. Jika kita berada di lokasi dengan kepadatan trafik wireless yang sangat padat, maka kombinasi polarisasi vertikal dan hosisontal bisa dibuat untuk mengatasi interferensi dari antena lain.

Antena dengan Polarisasi Vertikal

Antena ini digunakan sebagai alternatif jika penggunaan polarisasi Horisontal kurang memberikan hasil yang memuaskan. Teknisi biasa memainkan konfigurasi antena ini untuk hasil yang paling memuaskan. Bahkan jika Anda percaya, ada konfigurasi aneh, yaitu dimiringkan hehehe Sayang penulis belum bisa mengambil gambarnya Senao Transceiver

Alat ini menunjukkan performa yang cukup baik hingga batas jarak tertentu.

Sistem Komunikasi Wireless Optik Jarak Jauh dan Jarak DekatBerdasarkan jarak yang ditempuh, sistem transmisi wireless optik dapat dibedakan menjadi jarak jauh dan jarak dekat. Kedua jenis sistem ini memiliki dasar yang sama hanya memiliki perbedaan mendasar antara lain pada rugi-rugi atmosfer. Rugi-rugi atmosfer ini memiliki pengaruh yang kecil untuk sistem jarak dekat bahkan tidak memberikan pengaruh untuk sistem indoor. Power budget hampir seluruhnya ditentukan oleh daya pancar transmitter, free space loss, dan sensitivitas penerima.

a.Sistem Komunikasi Wireless Optik Jarak JauhKomunikasi wireless optik akan sangat dipengaruhi oleh redaman atmosfer dan fading pada jarak yang relatif jauh, misalnya 500 meter. Sistem transmisi jarak jauh harus memiliki system power budget yang baik untuk menjamin transmisi error free khususnya apabila sistem ini akan menggunakan transmisi kecepatan tinggi. Hal ini dapat dicapai dengan mengatur konfigurasi masing-masing komponen yaitu pemancar, jalur propagasi dan penerima. Untuk menghasilkan power budget yang baik, sistem jarak jauh dapat menggunakan semikonduktor laser 3B yang dapat menghasilkan daya pancar sekitar 100 mW (+20 dBm). Standart safety merekomendasikan bahwa sistem tersebut harus ditempatkan sehingga pancaran tidak dapat diganggu ataupun dilihat langsung oleh manusia. Sumber dengan daya pancar yang lebih lemah dapat digunakan dengan menambahkan erbium doped fiber amplifier (EDFA) untuk menghasilkan daya di penerima yang sama.

Power budget yang baik menghendaki rugi-rugi propagasi keseluruhan yang minimal sehingga sistem jarak jauh mengharuskan terbentuknya jalur line of sight antara pemancar dan penerima. Sensitivitas penerima merupakan salah satu faktor penting dalam sistem jarak jauh dalam menentukan power budget. APD banyak digunakan pada sistem jarak jauh karena memiliki sensitivitas yang lebih baik dibandingkan dengan PIN photodiode serta dapat mencapai jarak yang lebih jauh lagi. Sistem komunikasi optik jarak jauh sangat ditentukan oleh rugi-rugi atmosfer sepanjang jalur propagasi yang terdiri dari free space loss, clear air absorption, hamburan dan pembiasan. Free space loss menunjukkan perbandingan daya yang dipancarkan terhadap daya yang diterima pada apertur penerima. Clear air absorption adalah proses kenaikan window transmisi dengan rugi-rugi rendah yang berpusat pada panjang gelombang 850 nm, 1300 nm, dan 1550 nm. Proses ini identik dengan absorption loss pada fiber optic sehingga perangkat optoelektronik yang sama dapat digunakan.

Hamburan dan pembiasan antara lain diakibatkan oleh hujan, kabut, dan yang memberikan efek redaman terhadap daya yang dipancarkan. Performa komunikasi optik terburuk terjadi pada musim dingin karena meratanya hujan, kabut, dan salju yang tinggi. Kendala lain yang muncul link wireless optik jarak jauh dengan pemancar dan penerima yang diletakkan pada bangunan yang tinggi adalah goncangan bangunan yang diakibatkan oleh angin atau gempa yang dapat mempengaruhi pancaran. Masalah ini dapat diatasi dengan dua macam cara yang berbeda yaitu beam divergence dan active tracking. Dengan beam divergensi, berkas pancar disebar sehingga ketika tiba di link penerima, beam ini membentuk kerucut optic yang cukup besar. Bergantung pada desain produk, pada umumnya penyebaran berkas mencapai sudut 3-6 miliradian dan memiliki diameter 3-6 meter setelah menempuh jarak 1 kilometer. Bila penerima terletak pada pusat pancaran, penyebaran tersebut dapat berkompromi dengan error.

b. Sistem Komunikasi Wireless Optik Jarak DekatSistem jarak dekat memilki prinsip yang sama dengan sistem jarak jauh akan tetapi memiliki parameter-parameter yang berbeda dalam penentuan kinerja sistem. Sistem jarak dekat ini biasanya memiliki jarak antara pemancar dan penerima kurang dari 500 meter. Berdasarkan tempat propagasi, sistem transmisi optic pada jarak dekat dapat dibedakan menjadi komunikasi indoor dan outdoor.

1 Sistem Komunikasi Wireless Optik OutdoorSistem jarak dekat outdoor dapat digunakan untuk menyampaikan link kapasitas tinggi antara bangunan yang berdekatan, dengan memanfaatkan pemancar kelas 3B yang berdaya tinggi sehingga power budget yang baik dapat diterapkan. Kekomplekan sistem keseluruhan dan biaya yang diperlukan untuk sistem jarak dekat jauh lebih kecil dibandingkan sistem jarak jauh karena tidak memerlukan automatic aligment dan tracking. Hal ini disebabkan sistem jarak dekat memiliki rugi-rugi yang lebih kecil sehingga lebih toleran terhadap berkas pancar yang lebih lebar.

2 Sistem Komunikasi Wireless Optik IndoorKomunikasi pada sistem indoor dapat dibentuk antara perangkat komunikasi portabel seperti laptop, personal digital assistants ataupun telepon portable dengan base station yang biasanya terhubung ke jaringan lain melalui komputer. Sistem indoor memiliki prinsip yang tidak jauh berbeda dengan sistem outdoor akan tetapi pada prakteknya desain sistem ini sangat berbeda. Sistem ini harus memenuhi eye safety kelas 1 pada tabel yang sudah diberikan di atas sehingga sumber optik yang digunakan sebagian besar adalah LED. Penggunaan laser pada sistem indoor memiliki kesulitan untuk menghasilkan power budget yang baikl karena tidak dapat menggunakan daya pancar yang tinggi. Sistem indoor menghasilkan performa yang lebih baik dengan menggunakan LED sebagai sumber cahaya karena dapat memancarkan daya yang lebih tinggi dan masih tetap dalam daerah safety kelas 1. hal ini disebabkan LED bukan merupakan sumber titik sebagaimana laser, LED merupakan sumber yang memiliki area tertentu sehingga apabila dibentuk image di retina mencakup daerah yang luas sehingga daya didifuskan.