MAKALAH TEKNIK GELOMBANG MIKRO

WiMAX (WORLDWIDE INTEROPERABILITY FOR MICROWAVE ACCESS) DALAM SISTEM TELEKOMUNIKASI GELOMBANG MIKRO

Disusun untuk memenuhi tugasMata Kuliah Teknik Gelombang MikroSemester 4

PEMBIMBING :Ir. Abdul Rasyid, MT.

Disusun oleh:

Fida Annisa Imron Hafsah(13 / 1341160072)Hajar Choirun Nisac(14 / 1341160062)

JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITALTEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI MALANG2015

BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar BelakangPada saat ini perkembangan teknologi wireless semakin meningkat, semua pengguna jasa internet menuntut koneksi yang cepat untuk keperluan mereka sehari-hari. Untuk itu diperlukan sebuah teknologi yang mampu mengatasi kebutuhan pelanggan dan mengikuti kemajuan teknologi yang terus berkembang pesat. Teknologi yang sedang dikembangkan sekarang ini adalah jasa pelayanan internet yang berbasis frekuensi yaitu WiMAX. Teknologi WiMAX dikembangkan sebagai pengganti kabel telepon untuk menyediakan layanan internet berkecepatan tinggi. Pada aplikasi WiMAX, digunakan antena sebagai penghubung antara sisi penyedia layanan dengan pelanggan. Antena mikrostrip sebagai salah satu perangkat komunikasi yang memiliki bentuk yang kecil dengan kemampuan untuk meradiasi dan menerima sinyal dengan baik. Selain itu kebutuhan internet yang berkecepatan tinggi juga dibutuhkan untuk pengguna telepon selular, dengan teknologi WiMAX inilah kebutuhan tersebut dapat terpenuhi. Oleh karena itu kami menyusun makalah dengan judul WiMAX (Worldwide Interoperability For Microwave Access) dalam Sistem Telekomunikasi Gelombang Mikro.

1.2Rumusan MasalahBerdasarkan makalah yang kami susun terdapat beberapa rumusan masalah antara lain sebagai berikut:a. Bagaimana peranan WiMAX dalam sistem telekomunikasi?b. Apa saja keunggulan teknologi WiMAX?

1.3TujuanTujuan penyusunan makalah ini antara lain sebagai berikut:a. Untuk mengetahui peranan WiMAX dalam sistem komunikasi.b. Untuk mengetahui keunggulan teknologi WiMAX.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1Teknologi WiMAXPerkembangan teknologi komunikasi hingga saat ini sudah maju dengan pesat. Dikarenakan teknologi telekomunikasi sekarang sangat dibutuhkan oleh banyak kalangan mulai dari kalangan atas hingga kalangan bawah untuk saling berkomunikasi satu sama lain. Pada saat ini sistem komunikasi yang banyak digunakan adalah WiMAX. Sebagai teknologi yang berbasis pada frekuensi, WiMAX sangat bergantung kepada ketersediaan dan kesesuaian spectrum frekuensi. WiMAX Forum menetapkan 2 band frekuensi utama pada certification profile untuk Fixed WiMAX (band 3.5 GHz dan 5.8 GHz), sementara untuk Mobile WiMAX ditetapkan 4 band frekuensi pada system profile release-1, yaitu band 2.3 GHz, 2.5 GHz, 3.3 GHz dan 3.5 GHz.Antena mikrostrip merupakan salah satu perkembangan dalam sistem telekomunikasi yang dapat digunakan untuk menerapkan teknologi WiMAX yang dimana antena ini memiliki beberapa keunggulan. Diantaranya rancangan antena yang tipis, kecil, ringan dan proses produksi yang cukup mudah. Oleh karena itu antenna mikrostrip merupakan penelitian yang terus dikembangkan oleh para ahli telekomunikasi untuk mendukung sistem telekomunikasi yang terus berkembang hingga saat ini.WiMAX dibangun berdasarkan standar yang dibuat oleh IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Dirancang untuk memenuhi kebutuhan akan akses nirkabel berkecepatan tinggi, khususnya di daerah-daerah yang luas dan tersebar (seperti di pedesaan atau perkotaan). WiMAX memungkinkan akses terhadap berbagai aplikasi multimedia via koneksi nirkabel.

2.2Antena MikrostripAntena mikrostrip merupakan salah satu antena gelombang mikro yang berfungsi sebagai peradiasi dan digunakan pada sistem telekomunikasi modern. Terdiri atas elemen radiasi (konduktor) yang sangat tipis yang diletakkan di bidang tanah (ground plane), dimana antara bidang dengan elemen radiasi (konduktor) dipisahkan oleh substrat dielektrik.

2.3Antena Mikrostrip Patch SegitigaAntena mikrostrip patch segitiga merupakan sebuah antena yang tersusun atas tiga elemen, yaitu elemen peradiasi (radiator), elemen substrate dan elemen pentanahan (ground). Bentuk antena mikrostrip patch segitiga dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Antena mikrostrip Patch Segitiga

Hal yang harus dipertimbangkan dalam merancang patch segitiga yaitu pertimbangan memilih substrat. Elemen ini memiliki jenis bervariasi yang dapat digolongkan berdasarkan nilai konstanta dielektrik dan ketebalannya. Dalam pemlihan jenis substrat sangat dibutuhkan pengenalan tentang spesifikasi umum dari substrat tersebut yaitu kualitasnya. Berikut adalah spesifikasi substrat yang digunakan:

Tabel 1. Spesifikasi SubstratJenis substratFR-4 epoxy

Konstanta Dielektrik relative (r)4,4

Dielektrik Loss Tangent (tan )0,02

Ketebalan substrat (h)1,6

2.4Asal mula WiMAXTeknologi WiMAX menyerupai Wi-Fi, yaitu dalam hal penggunaan teknologi modulasi yang sama. Teknologi ini disebut OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). OFDM merupakan sebuah sistem modulasi digital di mana sebuah sinyal dibagi menjadi beberapa kanal dengan pita frekuensi yang sempit dan saling berdekatan, dengan setiap kanal menggunakan frekuensi yang berbeda. Teknologi OFDM tersebut dikembangkan dalam tahun 1960-an s.d. 1970-an. Teknologi ini dikembangkan pada saat dilakukannya penelitian untuk mengurangi terjadinya interferensi frekuensi di antara berbagai kanal yang jaraknya saling berdekatan.Pada frekuensi non-WiMAX, sebuah gelombang radio biasanya akan saling mengganggu gelombang radio lain, khususnya jika frekuensi tersebut memiliki siklus getaran yang berdekatan.Hal yang paling terlihat adalah saat kita memainkan dua mobil remote control pada frekuensi radio yang berdekatan, misalnya mobil A (frekuensi 27,125MHz) dan mobil B (frekuensi 27,5MHz). Jika kedua mobil (berikut kontrol radionya) dihidupkan, kedua frekuensi tersebut akan bisa saling mengganggu. Akibatnya, jika kita akan menggerakkan mobil A, mobil B bisa ikut berjalan. Atau jika kita membelokkan mobil B, mobil A akan mundur beberapa meter.Bayangkan apa yang akan terjadi jika hal ini dialami oleh frekuensi yang dipakai untuk membawa data (carrier) seperti pada komunikasi data nirkabel. Gangguan tersebut bisa menimbulkan kerugian, seperti terjadinya kerusakan data yang dibawa frekuensi tersebut, terjadinya kegagalan pengiriman data, atau terjadinya kesalahan dalam pengalihan data. Dengan teknologi yang ditawarkan WiMAX, dapat menghindari adanya gangguan tersebut.Teknologi WiMAX memungkinkan kita memancarkan berbagai sinyal dalam jarak yang sangat berdekatan, tanpa adanya indikasi bahwa sinyal tersebut akan saling ber-interferensi. Dengan demikian, kita bisa menumpangkan lalu lintas data dengan kepadatan tinggi dalam berbagai kanal tersebut. Dengan banyaknya kanal yang bisa ditumpangi oleh data yang berlimpah dalam satu waktu, ISP atau penyedia layanan broadband bisa menghadirkan layanan berbasis kabel atau DSL untuk banyak pelanggan sebagai ganti media kabel tembaga. Meskipun teknologi dasarnya sama, Wi-Fi dan WiMAX masih memiliki perbedaan. Perbedaan antara keduanya terletak pada pembagian spektrum yang dipakai, dan jarak jangkau, jika WiFi hanya beroperasi pada kisaran meter, WiMAX bisa beroperasi pada kisaran kilometer. Selain itu, WiMAX dirancang dalam tataran teknologi carrier-grade. Hal ini membuat WiMAX memiliki kehandalan dan kualitas pelayanan yang lebih baik dibandingkan Wi-Fi. Dengan jangkauan jarak yang lebih jauh, dan kemampuan untuk melewati penghalang seperti gedung atau pohon, WiMAX sesuai untuk diterapkan di daerah perkotaan yang memiliki gedung perkantoran dan pemukiman.

2.5Karakteristik WiMAXWiMAX merupakan standar IEEE 802.16 yang membawahi beberapa standar turunannya. Standar ini mengatur penggunaan perangkat nirkabel untuk keperluan jaringan perkotaan (Metropolitan Area Network / MAN). Standar ini khususnya dirancang untuk memenuhi kebutuhan jaringan akses nirkabel berkecepatan tinggi atau BWA (Broadband Wireless Access). Teknologi ini diharapkan akan memungkinkan akses terhadap berbagai aplikasi multimedia via koneksi nirkabel dengan jarak antarperangkat yang lebih jauh.Standar 802.16 (dan turunanannya) beroperasi pada pita frekuensi radio antara 2 GHz sampai 11 GHz. Standar ini memiliki transfer rate 75 Mbit/s dengan tingkat efisiensi penggunaan ruang spektrum frekuensi. Untuk mengamankan koneksi yang terjadi, standar ini juga telah mendukung feature enkripsi data, dengan pengaturan kesalahan bertipe Forward Error Correction (FEC).Jarak yang bisa dijangkau oleh standar ini dapat diperluas sampai sekitar 30 mil, atau sekitar 48 kilometer dengan tingkat throughput yang masih memadai untuk mentransfer data.WiMAX terbagi menjadi dua model pemanfaatan yang masing-masing diwakili oleh dua standar IEEE yang berbeda. Model pemanfaatan pertama adalah pemanfaatan fixed-access, atau sambungan tetap yang menggunakan standar IEEE 802.16-2004 (sebagai hasil revisi atas standar IEEE 802.16a). Standar ini termasuk dalam golongan layanan "fixed wireless" karena menggunakan antena yang dipasang di lokasi pelanggan. Antena ini dapat dipasang di atap atau tiang tinggi persis seperti cakram parabola untuk TV. Teknologi dari standar inilah yang menjadi subsitusi dari teknologi-teknologi seperti modem kabel, berbagai macam digital subscriber line (xDSL), sirkuit transmit/exchange (Tx/Ex), dan sirkuit optical carrier (Oc-x).Sementara model pemanfaatan kedua, sering disebut pemanfaatan portable atau mobile yang menggunakan standar IEEE 802.16e. Standar ini khususnya diimplementasikan untuk komunikasi data pada aneka perangkat genggam, atau perangkat bergerak (mobile) seperti PDA atau notebook.

2.6WiMAX ForumUntuk mempercepat penerapan dan sosialisasi standar ini di masyarakat dan kalangan industri, pada bulan April 2001, dibentuklah sebuah forum yang diberi nama WiMAX (Worldwide Interoparibility for Microwave Access) Forum. Tujuan pembentukan WiMAX Forum ini adalah untuk mempromosikan dan melakukan sertifikasi terhadap kompatibilitas dan interoperabilitas perangkat berbasis standar 802.16 dan standar turunannya. Di samping itu, forum ini bertujuan mengembangkan perangkat-perangkat tersebut agar bisa memenuhi kebutuhan pasar. Forum ini beranggotakan berbagai organisasi dan perusahaan seperti Airspan, Alvarion, Analog Devices, Aperto Networks, Ensemble Communications, Fujitsu, Intel, Nokia, OFDM Forum, Proxim, dan Wi-LAN.

2.7Keuntungan WiMAXDengan penerapan standar IEEE 802.16-2004, diharapkan akan didapat berbagai macam keuntungan, seperti tersedianya layanan jaringan secara lebih cepat (bahkan di daerah yang sulit dijangkau oleh jaringan berbasis kabel), biaya instalasi yang lebih rendah, dan kemampuan untuk mengatasi batasan fisik yang terdapat dalam jaringan berbasis kabel. Untuk menjaga agar kinerjanya tetap optimal, jaringan 802.16 juga mendukung QoS (quality of service) yang sangat diperlukan dalam koneksi audio dan video. Selain yang telah disebut sebelumnya, implementasi standar 802.16 ini akan mendatangkan keuntungan bagi para operator (dan penyedia layanan jaringan) maupun bagi para pengguna. Keuntungan ini antara lain tersedianya layanan broadband on demand, layanan broadband di perumahan, layanan jaringan di daerah terpencil, serta dimungkinkannya penjelajahan (roaming) antar-MAN hotspot oleh pengguna.Dengan adanya broadband on demand, tempat-tempat yang tadinya belum memiliki akses internet berkecepatan tinggi (karena terbatasnya daerah cakupan modem kabel dan DSL), akan bisa mendapatkan layanan braodband tanpa menunggu lama. Bagi bisnis modern dan perusahaan-perusahaan besar, akses internet semacam ini tentulah merupakan sebuah kebutuhan yang tidak bisa ditawar-tawar lagi. Juga bagi para pengguna rumahan yang sejak lama menginginkan akses broadband.Kehadiran standar 802.16 akan memungkinkan mereka mendapatkan layanan serupa kualitas DSL dengan instalasi yang lebih mudah dan jarak yang lebih jauh. Seperti kita ketahui, layanan DSL memiliki keterbatasan jarak, yakni sekitar 5 km dari pelanggan ke Sentral Telepon Otomat / STO. Jika lebih panjang daripada jarak ini, biasanya akan terjadi penurunan kualitas. Karena itu, layanan DSL biasanya hanya dijumpai di daerah perkotaan. Dengan menggunakan akses via jaringan 802.16 ini, maka lokasi calon pelanggan internet tidak lagi menjadi masalah besar. Penggunaan jaringan 802.16 ini juga memungkinkan perusahaan untuk dengan mudah terkoneksi ke layanan broadband, saat harus pindah dari satu lokasi bisnis tertentu ke lokasi bisnis lainnya (atau saat melakukan ekspansi bisnis atau usaha). Tanpa harus tergantung pada layanan kabel telepon, perusahaan akan bisa menghubungkan cabangnya ke kantor pusat via Internet atau VoIP menggunakan jaringan 802.16.

2.8WiMAX di Masa DepanBagaimana posisi WiMAX dibandingkan dengan komunikasi nirkabel lainnya? Sebagaimana dikatakan sebelumnya, WiMAX memiliki standar 802.16e yang akan diarahkan untuk menyediakan komunikasi data bagi perangkat genggam. Namun bukan berarti bahwa standar ini nantinya akan menggantikan layanan 3G untuk berkomunikasi. Terbatasnya spektrum frekuensi dalam 3G ini membuat cemas para penyedia layanan selular. Mereka beranggapan bahwa keterbatasan ini bisa menghalangi meningkatnya transfer data via jaringan selular. Para operator seluler cemas bahwa spektrum yang mereka miliki tidak sanggup memenuhi kebutuhan komunikasi suara dan data pelanggan. Dalam hal inilah, peran WiMAX diperlukan. Standar 802.16e bisa berperan sebagai penyedia layanan data yang akan berdampingan dengan layanan suara berbasis 3G. Standar ini bisa dipakai memperluas layanan yang sudah ada. Meskipun bisa menjadi pelengkap bagi jaringan 3G, WiMAX akan difokuskan untuk menyediakan komunikasi data secara nirkabel, dan bukan menyediakan komunikasi suara secara nirkabel.Potensi pasar yang dimiliki WiMAX sangat tinggi, oleh karena itu tidak mengherankan jika para vendor perangkat telekomunikasi dan jaringan mulai mengembangkan dan memasarkan berbagai perangkat berbasis standar 802.16.Contohnya, Nokia yang beberapa waktu lalu dikabarkan setuju bekerjasama dengan Intel untuk melengkapi standar 802.16e, dan mengembangkan perangkat bergerak dan infrastrukturnya agar bisa mendukung standar tersebut. Intel dan ArrayComm (vendor pembuat antena) juga telah menjalin kemitraan untuk mengembangkan antena cerdas yang sesuai dengan standar 802.16. Navini Networks (vendor perangkat telekomunikasi) mengumumkan jajaran produknya, antara lain perangkat base station dan client, yang berjalan sesuai standar 802.16e. Sprint, salah satu operator telekomunikasi Amerika Serikat, juga setuju untuk mengadakan pengujian terhadap peralatan WiMAX produksi Motorola yang dijalankan pada frekuensi 2,5 GHz. Di samping itu, Sprint menyatakan akan bekerjasama dengan Intel untuk mengembangkan perangkat komunikasi yang mendukung WiMAX, untuk menyajikan layanan multimedia bagi pelanggan Sprint.Dengan antusiasme yang begitu tinggi, adanya kecenderungan dari para vendor layanan 3G (khususnya vendor infrastruktur) yang menawarkan produk-produk berbasis 3G dan WiMAX.Sebelumnya, tidak lama saat WiMAX digulirkan, banyak kalangan menyatakan bahwa teknologi WiMAX akan menenggelamkan teknologi 3G. Namun kini, para vendor seperti Nokia menyatakan bahwa WiMAX akan menjadi pendamping sempurna bagi 3G, yang memungkinkan tersedianya layanan broadband dengan berbasis multimedia.

BAB IIIPENUTUP

3.1KesimpulanBerdasarkan makalah yang kami susun dapat disimpulkan antara lain sebagai berikut:a. Peranan WiMAX dalam sistem telekomunikasi adalah memenuhi kebutuhan akan akses nirkabel berkecepatan tinggi, khususnya di daerah-daerah yang luas dan tersebar (seperti di pedesaan atau perkotaan), serta memungkinkan akses terhadap beragam aplikasi multimedia via koneksi nirkabel.b. Keunggulan WiMAX antara lain tersedianya layanan jaringan secara lebih cepat (bahkan di daerah yang sulit dijangkau oleh jaringan berbasis kabel), biaya instalasi yang lebih rendah, dan kemampuan untuk mengatasi batasan fisik yang terdapat dalam jaringan berbasis kabel, tersedianya layanan broadband on demand, layanan broadband di perumahan, layanan jaringan di daerah terpencil, serta dimungkinkannya roaming antar-MAN hotspot oleh pengguna, memungkinkan perusahaan untuk dengan mudah terkoneksi ke layanan broadband, tanpa harus tergantung pada layanan kabel telepon, perusahaan akan bisa menghubungkan cabangnya ke kantor pusat via Internet atau VoIP menggunakan jaringan.

3.2SaranBerdasarkan makalah yang kami susun dapat diberikan saran antara lain sebagai berikut:a. Kami mengharapkan teknologi WiMAX dapat terus dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan akses internet pelanggan dan mampu bersaing dalam perkembangan kemajuan teknologi yang ada.b. Para vendor perangkat telekomunikasi juga terus mengembangkan teknologi ini dalam perangkat selular sehingga mampu memenuhi kebutuhan akses terhadap berbagai aplikasi multimedia via koneksi wireless.

Daftar Pustaka

a. E-book Ir. Gatot Santoso, MT. TEKNIK TELEKOMUNIKASI.

b. Nevia Sihombing, Ali Hanafiah Rambe. STUDI PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH SEGITIGA DUAL-BAND UNTUK APLIKASI WLAN (2,45 GHZ) DAN WIMAX (3,35 GHZ). Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU).