wireless network

Politeknik Telkom Jaringan Nirkabel

Client Server Model

PAGE 10

HALAMAN PERTAMA


Client Server Model

PAGE 10

HALAMAN PENGARANG DAN COPYRIGHT

Penyusun

FITRI SUSANTI

PRAJNA IBNU DESHANTA

AGUNG BANI PUTRI

SHOLEKAN

Editor

HENRY ROSSI ANDRIAN


Client Server Model

PAGE 10

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT, yang telah melimpahkan nikmat-Nya

kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan course ware ini. Course

ware ini digunakan sebagai acuan dalam perkuliahan Aplikasi Komputer di

program studi diploma Politeknik Telkom.

Course ware ini terdiri dari lima bab yang mewakili lima aplikasi yaitu

Micorsoft Word, Visio, Excel, Power Point, dan Outlook. Beban yang

disampaikan pada buku ini disesuaikan dengan jumlah sks untuk mata kuliah

ini.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang tulus

kepada berbagai pihak atas segala bantuan dan dukungannya sehingga penulis

dapat menyelesaikan penulisan course ware ini. Sumbangan ide, saran, dan

kritik yang membangun untuk perbaikan diktat ini sangat penulis harapkan.

Bandung, Juli 2008

Penulis


Client Server Model

PAGE 10

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .................................................................................................. 3 DAFTAR ISI ................................................................................................................... 4 1 Teknologi Wireless ................................................................. 1 1.1 Definisi Teknologi Wireless ........................................................................ 2 1.2 Jaringan Wireless ............................................................................................. 2 1.3 Karakteristik Jaringan Wireless .................................................................. 5 1.4 Standarisasi Teknologi Wireless .................................................................. 6 1.4.1 Bluetooth ........................................................................................................... 7 1.4.2 Wi-fi ( Wireless Fidelity) ............................................................................... 7 1.4.3 Wimax ( Worldwide Interoperability For Microwave Access ).......... 8 1.5 Komponen-komponen dalam Jaringan Wireless .................................... 9 1.6 Proses Komunikasi melalui Jaringan Wireless ........................................12 1.7 Pemanfaatan Teknologi Wireless ..............................................................13 2 DASAR GELOMBANG RADIO ........................................... 17 2.1 Definisi Sistem Komunikasi Radio ............................................................18 2.1.1 Kanal Propagasi ..............................................................................................18 2.1.2 Kanal Multipath ..............................................................................................18 2.1.3 Efek Fading .......................................................................................................19 2.2 Hubungan Panjang Gelombang dan Frekuensi ........................................19 2.3 Gelombang Analog dan Digital ...................................................................20 2.4 Sinyal Transmisi Radio ..................................................................................22 2.4.1 Pendahuluan ....................................................................................................22 2.4.2 Transmisi Data melalui Gelombang Radio ..............................................22 2.4.3 Transmitter dan receiver .............................................................................25 2.4.4 Transceiver ......................................................................................................26 2.4.5 Cara Modulasi .................................................................................................27 2.5 Standardisasi Komunikasi Radio .................................................................30 2.5.1 Evolusi Wireless .............................................................................................31 1.5.2 Standardisasi Komunikasi Broadband ...........................................................31 2.5.2 Standardisasi Komunikasi Wideband ........................................................31 3 ELEMEN KOMUNIKASI RADIO DAN SPEKTRUM

FREKUENSI ........................................................................... 34 3.1 Intro ..................................................................................................................35 3.2 Modulasi Sinyal Radio ...................................................................................36


Client Server Model

PAGE 10

3.3 Propagasi Sinyal Radio ..................................................................................39 3.4 Sinyal Power dan Sinyal Noise To Ratio ..................................................41 3.5 Attenuation (Redaman) ................................................................................42 3.6 Rain, Snow and Fog Attenuation ...............................................................43 3.7 Penetrasi ..........................................................................................................44 3.8 Bouncing (Pemantulan) .................................................................................44 3.9 Line Of Sight ...................................................................................................45 3.10 Spektrum Frekuensi ......................................................................................48 4 WIRELESS LAN 802.11 ........................................................ 49 4.1 Teknologi Wireless .......................................................................................50 4.2 IEEE ....................................................................................................................50 4.3 IEEE 802.11 ......................................................................................................51 4.4 Perangkat Wireless LAN .............................................................................53 4.5 Topologi Wireless LAN ...............................................................................56 4.6 SSID (Service Set Identifier) ........................................................................58 4.7 Cara Kerja Wifi ..............................................................................................59 4.8 Contoh Implemantasi WLAN ....................................................................59 5 MOBILE WIRELESS TECHNOLOGY ................................ 65 5.1 Global System for Mobile Communication (GSM) ...............................66 5.1.1 Konsep Sistem Seluler ..................................................................................66 5.1.2 Jaringan GSM ...................................................................................................67 5.1.3 Komponen GSM ............................................................................................68 Mobile Service Switching Centre (MSC) ..............................................................69 5.2 Code Division Multiple Access (CDMA).................................................69 5.2.1 Spesifikasi CDMA ..........................................................................................70 5.2.2 Kelebihan CDMA...........................................................................................70 5.3 Generasi Kedua (2G) ....................................................................................71 5.3.1 Klasifikasi Generasi Kedua (2G) ................................................................71 5.3.2 Komponen Generasi Kedua (2G)..............................................................72 5.4 Generasi Ketiga (3G) ....................................................................................73 5.4.1 Klasifikasi Generasi 3G .................................................................................73 5.4.2 Kelebihan Generasi Ketiga (3G) ................................................................74 6 ARSITEKTUR JARINGAN WIRELESS ............................... 82 6.1 Ad-Hoc Mode .................................................................................................83 6.2 Point to Multipoint Mode ............................................................................84 6.3 Membangun Jaringan Ad-Hoc .....................................................................85 6.4 REPEATER .......................................................................................................89 6.5 ROUTER ..........................................................................................................90 6.6 BRIDGE ............................................................................................................91


Client Server Model

PAGE 10

7 PERANGKAT JARINGAN WIRELESS DAN

KARAKTERISTIKNYA ......................................................... 94 7.1 Kartu PCMCIA ...............................................................................................95 7.2 Radio .................................................................................................................95 7.3 Power over Ethernet (PoE) ........................................................................96 7.4 Antena(lobe,penguatan,sudut,redaman,derajat sektor) .......................98 7.4.1 Lobe 99 7.4.2 Penguatan ...................................................................................................... 100 7.4.3 Sudut 101 7.4.4 Redaman ....................................................................................................... 104 7.4.5 Sector degree .............................................................................................. 106 7.5 Contoh Vendor ........................................................................................... 108 8 PERANCANGAN JARINGAN WIRELESS LAN.............. 111 8.1 Survey Lokasi ............................................................................................... 112 8.2 Topologi ........................................................................................................ 113 8.3 Perhitungan Jarak ........................................................................................ 113 8.4 Perancangan Antena ................................................................................... 114 Towering ..................................................................................................................... 121 Daya Antena dan Radio ............................................................................................ 122 Choosing Radio ........................................................................................................... 127 9 KUALITAS LAYANAN JARINGAN WIRELESS ............. 132 9.1 Kualitas Layanan LAN Nirkabel .............................................................. 133 9.2 Kualitas Layanan MAN Nirkabel ............................................................. 134 9.3 12.3 Penggunaan LAN, PAN dan MAN nirkabel pada perangkat

pribadi ............................................................................................................ 137 10 ANALISIS JARINGAN WIRELESS ................................... 145 10.1 Trafik Jaringan .............................................................................................. 146 10.2 Pengaturan Perangkat ................................................................................ 153 10.3 Daya Radio ................................................................................................... 155 10.4 Sinyal Hilang ................................................................................................. 156 10.5 Latihan ........................................................................................................... 158 11 TROUBLESHOOTING JARINGAN WIRELESS.............. 160 Jaringan yang sempurna dan ideal adalah jaringan yang selalu bekerja sesuai

dengan fungsinya sampai waktu yang telah ditentukan. Kenyataan

dilapangan menunjukan sering ditemukan kejadian-kejadian/trouble

jaringan diluar perkiraan yang mengganggu kenyamanan user. Beberapa

bentuk trouble jaringan wireless diantaranya : Jaringan rusak/mati,

Kualitas sinyal yang rendah, Interferensi, Jaringan error/aneh. ............... 160 11.1 Jaringan rusak/mati ..................................................................................... 161 11.2 Signal to Low ............................................................................................... 162


Client Server Model

PAGE 10

11.3 Interferensi ................................................................................................... 166 11.3.1 Memaksimalkan Level Sinyal yang Diterima ......................................... 166 11.3.2 Meminimasi Interferensi dan Noise ....................................................... 169 11.3.3 Strategi Mengalahkan Interferensi .......................................................... 170 11.4 Jaringan rusak/mati ..................................................................................... 170


1

1 Teknologi Wireless

Overview

Saat ini bukan menjadi hal yang aneh lagi jika di lobby hotel, ruang tunggu

bandara, cafe, sering dijumpai orang-orang dengan menggunakan laptopnya

bisa mengakses internet dengan mudah. Tren seperti ini berkembang seiring

dengan perkembangan teknologi jaringan wireless . Apakah jaringan wireless itu

? Bagaimanakah perkembangannya ? Mengapa menggunakan wireless ?

Hardware apa saja yang terdapat di dalamnya? Bab ini berisi pembahasan dari

pertanyaan –pertanyaan tersebut .

Tujuan

1. Mahasiswa memahami tentang teknologi wireless.

2. Mahasiswa memahami perkembangan teknologi jaringan wireless.

3. Mahasiswa mengetahui standarisasi yang digunakan pada teknologi

wireless.

4. Mahasiswa memahami tentang hardware - hardware yang tedapat pada

jaringan wireless.


2

1.1 Definisi Teknologi Wireless

Gambar 1.1 WireLess Network

Secara sederhana, wireless biasa diterjemahkan sebagai nirkabel atau

tanpa kabel. Teknologi Wireless merupakan teknologi yang menghubungkan

dua perangkat / device atau lebih ( dalam hal ini umumnya berupa komputer)

untuk berkomunikasi/bertukar data, mengakses suatu aplikasi pada perangkat

lain tanpa menggunakan media kabel. Adapun media yang digunakan berupa

frekuensi radio ( RF) , atau infra merah. Tapi untuk saat ini frekuensi radio

lebih banyak dikembangkan (penjelasan lebih lengkap tentang frekuensi radio

akan dibahas di bab selanjutnya).

1.2 Jaringan Wireless

Perkembangan internet mengakibatkan komunikasi data juga semakin

mudah dan kebutuhan akan internet juga semakin meningkat. Jaringan kabel

(Wired network) yang berkembang selama ini mulai berganti ke jaringan

nirkabel (wireless) karena beberapa kelemahan dari jaringan kabel yang bisa

diatasi dengan teknologi wireless

Jaringan wireless dibagi dalam beberapa kategori, berdasarkan

jangkauan area yaitu :

- Wireless Personal Area Network (W-PAN)

- Wireless Local Area Network (W-LAN)

- Wireless Metropolitan Area Network (W-MAN)

- Wireless Wide Area Network (W-WAN)

Setiap jenis jaringan wireless tersebut memiliki karakteristik yang berbeda.

Berikut perbedaan- perbedaan untuk setiap kategori tersebut yaitu :


3

Jenis Cakupan

Area

Performansi Standarisasi Penggunaan

W-

PAN

Hanya

menjangkau

area yang

sangat dekat

seperti

didalam

sebuah

ruangan ,

umumnya

jangkauan

sekitar 10 –

16 m.

Cukup.

Kecepatan

data mencapai

2MBps

Bluetooth,

IEEE 802.15,

IrDa

Bertukar data antara

PDA – laptop , koneksi

ke printer , wireless

headset, dll

W-

LAN

Dalam satu

gedung

perkantoran ,

kampus

Kuat.

Kecepatan

transfer data

bisa mencapai

54 MBps

Wi-fi IEEE

802.11,

HiperLAN

Sama seperti pada

jaringan kabel LAN, W-

LAN bisa digunakan

untuk bertukar data,

akses suatu aplikasi di

komputer lain dalam

suatu kantor, atau public

hotspot

W-

MAN

Mencakup

area dalam

satu kota

Kuat Wimax -

802.16

Koneksi antara gedung

dalam sebuh kota


4

W-

WAN

Mencakup

area yang

sangat luas

,seperti

koneksi antar

negara atau

benua

Rendah,

kecepatan

data hanya

mencapai 170

Kbps , dan

biasanya

hanya 56

kbps, hampir

sama seperti

koneksi dial

up telepon

atau modem.

CDPD,

cellular 2G,

3G

Prinsip utama jaringan wireless hampir sama seperti jaringan kabel

yaitu pada saat data akan dikirimkan / diterima, terjadi perubahan sinyal

informasi. Perbedaannya terletak pada sinyal yang diubah saat ditransmisikan.

Karena menggunakan media udara, pada saat proses transmisi, terjadi

perubahan sinyal dari digital ke analog, dan disisi penerima, sinyal akan diubah

lagi ke sinyal digital untuk diproses lebih lanjut.

Arsitektur Jaringan Wireless sendiri ( Pada OSI Layer) bekerja pada

layer bawah, layer physical dan data link.


5

Gambar 1.2 OSI layer

Layer physical : mengirimkan data aktual ke medium yang digunakan, pada

jaringan wireless, data dikirimkan melalui gelombang radio atau infra red

Layer data link : Mengkoordinasikan akses ke medium pengiriman, error

control, artinya mengendalikan / melakukan recovery atas kemungkinan

kesalahan yang terjadi pada saat pengiriman antara sumber dan tujuan .

Wireless Network Interface Card ( Wireless NIC ) merupakan implementasi

dari layer data link dan physical.

1.3 Karakteristik Jaringan Wireless

Berikut beberapa keunggulan teknologi wireless jika dibandingkan

dengan jaringan kabel adalah:

- Lebih murah dalam biaya pengimplementasian dan perawatan

infrastruktur jaringan.

Pada jaringan kabel digunakan media transmisi seperti coaxial, twisted pair,

atau fiber optic. Untuk instalasi jaringan baru, pengkabelan memakan biaya

investasi yang besar. Jika jaringan akan dikonfigurasi ulang, dibutuhkan biaya

yang juga hampir sama besar seperti biaya instalasi LAN baru. Dengan

menggunakan teknologi wireless, masalah ini bisa dieliminasi. Dengan

meniadakan penggunaan kabel, banyak keuntungan yang diperoleh seperti

kepraktisan, tidak rumit dalam instalasi jaringan dan penggunaan. Dari sisi


6

estetika senidiri juga menjadi lebih baik, karena tidak diperlukan pengaturan

kabel koneksi.

- Fleksibilitas

Fleksibilitas merupakan karakteristik utama dari teknologi wireless. Perangkat

yang menggunakan teknologi wireless bisa berpindah tempat selama masih

didalam coverage area, tanpa harus mengurangi fungsionalitas jaringan

tersebut. Mudah digunakan, sangat mendukung user mobility. Jaringan wireless

juga memiliki kemampuan untuk berubah sesuai dengan yang dibutuhkan

(Scalability), dan memiliki kemampuan untuk berkomunikasi secara efektif

dengan lainnya (Interoperable )

Selain keunggulan yang telah dijelaskan diatas, teknologi wireless juga memiliki

beberapa kekurangan , antara lain:

- Dipengaruhi oleh faktor luar seperti cuaca. Hujan, salju dan kabut

bisa mempengaruhi penyebaran sinyal bahkan sampai berkurang 50

% nya

- Halangan seperti pohon, gedung juga bisa mempengaruhi. Sehingga

faktor ini sangat penting diperhitungkan untuk merencanakan

instalasi wireless MAN atau WAN.

Kemungkinan besar interfensi terhadap sesama hubungan wireless

pada perangkat lainnya. Interfensi disebabkan penggunaan perangkat lain yang

bekerja pada saluran yang sama

1.4 Standarisasi Teknologi Wireless

IEEE (Institute Of Electrical and Electronics Engineering) merupakan

sebuah organisasi yang mengeluarkan standarisasi untuk mengatur komunikasi

data melalui media wireless. Jaringan komputer wireless yang populer saat ini

adalah bluetooth, wi-fi dan wimax yang juga merupakan standarisasi wireless.

secara umum berlaku standarisasi IEEE 802.11.a, 802.11.b, 802.11g, 802.16

dan lainnya. Perbedaan utama antara 802.11 dengan 802.16 terletak pada

kecepatan transfer data. Dengan menggunakan standarisasi yang sama, maka

suatu perangkat wireless bisa berkomunikasi dengan perangkat wireless

lainnya. Contohnya, jika lambang wi-fi dicantumkan dalam sebuah perangkat,

artinya perangkat tersebut akan kompetibel dengan semua perangkat yang


7

mencantumkan lambang yang serupa, karena menggunakan standarisasi sama

yaitu 802.11.

1.4.1 Bluetooth

. Bluetooth merupakan teknologi wireless short – range yang

memberikan kemudahan konektifitas bagi peralatan wireless lainnya.

Bluetooth berkembang sebagai jawaban atas kebutuhan komunikasi antar

perangkat komunikasi agar dapat saling bertukar data dalam jarak yang

terbatas menggunakan frekuensi tertentu. Salah satu implementasi bluetooth

yang populer pada peralatan ponsel.

Bluetooth bekerja berdasarkan spesifikasi IEEE 802.15. IEEE

mengeluarkan standarisasi 802.15 yang memiliki karakteristik : beroperasi

pada frekuensi 2.4 Ghz, dengan jangkauan 30 - 50 feet ( 10 – 16m ), dan

kecepatan data mencapai 2 MBps. Teknologi bluetooth digunakan pada

wireless – PAN, dan memungkinkan komunikasi bersifat point to point atau

komunikasi point to multipoint.

Produk bluetooth dapat berupa PC card atau USB adapater yang

langsung bisa diintegrasikan ke sebuah perangkat. Perangkat-perangkat yang

dapat diintegrasikan dengan teknologi bluetooth antara lain mobile PC,

mobile phone, PDA, headset, kamera, printer, router, dan lain sebagainya,

Gambar 1.3 Produk yang mengimplementasikan teknologi bluetooth

1.4.2 Wi-fi ( Wireless Fidelity)

Wi-fi merupakan sekumpulan standarisasi/protokol yang digunakan

pada WLAN ( Wireless LAN ), berdasarkan spesifikasi IEEE 802.11.

Standarisasi yang umum digunakan adalah 802.11 b dan 802.11 g. Pada

awalnya wi-fi ditujukan untuk penggunanaan LAN, namun perkembangannya

sekarang , wi-fi juga banyak berkembang penggunaannya untuk akses internet.


8

Wi-fi menyediakan fitur antara lain cakupan area yang luas , mencapai 100 m ?

dan kecepatan transfer data yang cepat hingga 54 MBps.

Gambar 1.4 wi-fi card, implementasi standarisasi 802.11b

Sama seperti bluetooth, dengan menggunakan wi-fi, memungkinkan

antar perangkat saling berkomunikasi langsung satu sama lain (peer to peer),

yang juga biasa dikenal dengan istilah ad-hoc / roaming mode dimana jaringan

wireless bisa berkomunikasi secara langsung dengan menggunakan/tanpa

menggunakan access point.

Gambar 1.5 koneksi ad-hoc –sederhana dalam pengoperasian

1.4.3 Wimax ( Worldwide Interoperability For Microwave

Access )

Wimax sering juga disebut dengan teknologi koneksi broadband

menggunakan media wireless yang lebih fleksibel. Dalam wimax tergabung dua

standarisasi teknis yaitu IEEE 802.16 yang digunakan di Amerika dan

standarisasi ETSI Hiperman yang digunakan di Eropa. Teknologi wired yang

berkembang adalah DSL dan cable modem. Keunggulan Wimax dibandingkan

teknologi sebelumnya adalah :

- Area yang dijangkau lebih luas , maksimal mencapai 50 km

- Karena merupakan penggabungan dua standarisasi , maka wilayah

pasar jauh lebih luas

- Kecepatan data bisa mencapai 70 MBps.


9

Gambar 1.6 Wimax card, implementasi standarisasi 802.16

1.5 Komponen-komponen dalam Jaringan Wireless

Didalam Jaringan wireless terdapat beberapa komponen yang

digunakan untuk mendukung komunikasi menggunakan gelombang radio atau

infra red. Komponen pada jaringan wireless secara umum mencakup :

computer device, Base Station dan Wireless Infrastruktur.

Gambar 1.7 Komponen penyusun jaringan wireless

Computer device dapat berupa komputer client dalam sebuah

jaringan, atau perangkat-perangkat pada end system yang didesain untuk

mendukung aplikasi yang bersifat mobile . Komputer biasa juga bisa

dimodifikasi sehingga bisa bekerja pada jaringan wireless dengan

menambahkan sebuah perangkat wireless network interface card ( NIC). NIC

merupakan penghubung / interface antara komputer dan infrastruktur jaringan

wireless lainnya. Setiap wireless NIC bisa bekerja pada jaringan yang sesuai

dengan standarisasi NIC tersebut. Contohnya wireless NIC yang

mengimplementasikan standarisasi 802.11b, artinya NIC tersebut hanya

cocok sebagai interface dengan infrastruktur jaringan wireless yang juga

mengimplementasikan standarisasi 802.11b juga. Pastikan Wireless NIC yang


10

digunakan sesuai dengan jenis dari infrastruktur jaringan wireless yang

diakses.

Base station merupakan hardware yang menghubungkan wireless

computing device dengan jaringan kabel, contohnya access point, wireless

router, dan gateway. Access Point, berfungsi sama seperti hub atau switch

yaitu menghubungkan banyak client dalam satu jaringan. Prinsip kerja wireless

NIC yaitu : NIC pada komputer akan melakukan koneksi ke access point yang

terdekat. Jika user berpindah tempat, maka NIC secara otomatis juga akan

melakukan koneksi ulang / reconnect ke access point yang terdekat lain untuk

menjaga komunikasi tetap reliable.

Gambar 1.8 access point

Infrastruktur wireless menghubungkan pengguna dengan end system,

Seperti PDA, mobile device dan lain sebagainya.

Gambar 1.9 Contoh perangkat penerapan teknologi wireless

Komponen utama pada wireless LAN :

- Network Adapter, dapat berupa NIC, external USB atau external

PC Card ( NIC) internal integrated merupakan komponen yang

paling umum yang harus diinstall agar bisa berkomunikasi pada

jaringan wireless. Wireless Network adapter bisa built in pada

komputer atau merupakan peripheral tambahan.


11

Gambar 1.10 Perangkat wireless NIC

- Wireless Router

Router mengirimkan paket antara jaringan. Dalam wireless router

telah ditambahkan fungsi akses point pada sebuah multiport ethernet

router. Terdapat 4 ethernet port , 802.11 access point , dan kadang

terdapat port yang bergungsi untuk server print, sehingga

memungkinkan pengguna wireless mengirim dan menerima paket

data melalui multiple networks.

Gambar 1.11 Perangkat wireless router

- Wireless Repeater

Sebuah device yang mengirim dan menerima sinyal untuk satu tujuan

utama yaitu memeperluas area jangkauan . Repeater merupakan

salah satu cara untuk memperluas jangkauan jaringan atau

memperkuat sinyal daripada menambahkan beberapa perangkat

access point. Namun kekurangan repeater adalah bisa mengurangi

performansi wireless LAN . Repeater harus menerima dan mengirim

setiap frame pada kanal radio yang sama , mengakibatkan terjadinya

peggandaan jumlah trafic pada jaringan. Hal ini terjadi jika digunakan

banyak repeater.


12

- Wireless Bridge

Bridge merupakan device yang menghubungkan dua jaringan yang

sama atau berbeda.

Gambar 1.12 Koneksi dengan wireless bridge

Bridge menerima paket pada satu port dan mengirim ulang pada port

lainnya. Oleh karena itu bridge bisa mentransmisikan paket dan

secara terus menerus tanpa menyebabkan terjadinya collision.

- Antenna

Biasanya antena yang digunakan pada teknologi wireless merupakan

antena omnidirectional, karena antena omnidirectional lebih baik

dalam area jangkauan. Antena umumnya sudah langsung terintegrasi

built in) pada perangkat access point, atau router.

Gambar 1.13 Perangkat antena

1.6 Proses Komunikasi melalui Jaringan Wireless


13

Secara umum, proses komunikasi dimulai pada saat user melakukan

request suatu data melalui apilkasi, pengiriman dan sampai diterima kembali

sebagai berikut :

User ( dengan menggunakan perangkat wireless) mengirimkan request

data digital diubah menjadi analog dikirimkan melalui media udara

diterima oleh perangkat tujuan data diubah menjadi digital diproses,

dan dikirim ulang dengan proses yang sama seperti dari awal.

Gambar 1.14 Jaringan wireless

1.7 Pemanfaatan Teknologi Wireless

Pemanfaatan Jaringan Wireless:

- Jaringan wireless bisa digunakan untuk antar gedung yang

menghubungkan antara jaringan LAN dan PC yang lokasinya

berjauhan dalam satu wilayah .

- Wireless bisa digunakan untuk akses internet dengan biaya murah.

- Salah satu media wireless yang umum diketahui adalah hotspot.

Hotspot merupakan salah satu bentuk pemanfaatan teknologi

wireless LAN pada lokasi-lokasi geografik yang spesifik dimana

Access point memberikan layanan jaringan broadband secara

nirkabel. Biasanya hotspot berada pada lokasi publik seperti taman,

perpustakaan , restoran dan bandara. Dengan pemanfaatan

teknologi ini, internet bisa diakses melalui komputer atau laptop

dilokasi-lokasi dimana hotspot disediakan. Pada umumnya hotspot


14

menggunakan standarisasi IEEE 802.11b atau IEEE 802.11g. Teknologi

ini menyediakan kecepatan akses hingga 11 MBps ( IEEE 802.11 b)

dan 54 MBps ( IEEE 802.11.g) dalam jarak hingga 100 m.

Gambar 1.15 Pemanfaatan hotspot

- Teknologi wireless banyak diterapkan pada device-device dan

teknologi lain seperti mobile personal devices ( PDA, HP ), Wireless

Voice Over IP ( VOIP),

- Aplikasi wireless pada medical dan healthcare,

Penerapan Jaringan wireless untuk meningkatkan efisiensi biaya

operasional dan kemudahan

- Aplikasi wireless pada industri komersial.

Teknologi wireless juga banyak dimanfaatkan pada aplikasi yang

diterapkan pada industri manufakturing


15

Rangkuman

1. Teknologi wireless (nirkabel) merupakan salah satu teknologi yang

memanfaatkan frekuensi radio atau infra red untuk komunikasi data .

2. Keunggulan wireless : meningkatkan fleksibilitas, efisensi, keakuratan dan

kehandalan . Jaringan wireless bisa mengurangi masalah yang terkait

dengan kerusakan fisik kabel.

3. Standarisasi yang popular digunakan adalah 802.15(bluetooth) 802.11 (

wi-fi) dan 802.16 (Wimax).

4. Pemanfaatan teknologi wireless banyak digunakan pada mobile device,

seperti pertukaran data, dan akses internet


16

Latihan

1. Apa yang mendasari dibuatnya jaringan komputer?

2. Apa saja kriteria untuk mengelompokkan berbagai jenis jaringan

komputer?

3. Apa kelebihan jaringan bertopologi bus dibandingkan yang

bertopologi star?

Apa yang dimaskud dengan jaringan berarsitektur client server?


17

2 DASAR GELOMBANG RADIO

Overview

Istilah gelombang radio ini tidak akan terlepas dari beberapa bagian

penting, yaitu sistem yang mendukung untuk bergerak (mobile), teknologi

kecepatan tinggi, dan perangkat portable karena kelebihannya yang tanpa

kabel (cordless). Beberapa contohnya adalah paging, walkie-talkie, dan mobile

phone. Berfungsi secara wireless, teknologi ini mampu melakukan koneksi

antara perangkat pelanggan bergerak ke pelanggan jaringan kabel telepon

rumah, dengan memperhitungkan daerah cakupan gelombang radio.

Tujuan

1. Mahasiswa memahami konsep sistem komunikasi radio.

2. Mahasiswa memahami property dalam evolusi sistem komunikasi

radio.

3. Mahasiswa memahami prinsip kerja sistem.

4. Mahasiswa memahami tipe kanal dan propagasi pada sistem.

5. Mahasiswa mampu meyelesaikan berbagai persoalan dan fenomena

yang terkait dengan sistem komunikasi radio.


18

2.1 Definisi Sistem Komunikasi Radio

Merupakan sistem komunikasi data paket yang dijalankan melalui media

gelombang radio, terdiri dari beberapa unit komunikasi bergerak melalui

jaringan radio, ke infrastruktur perangkat switching interkoneksi yang

memiliki bagian-bagian berbeda pada sistem Public Switched Telephone

Network (PSTN) dan mengakses secara normal.

Ada beberapa property yang harus diperhatikan dalam merancang

sistem komunikasi bergerak, diantaranya adalah kanal propagasi, kanal

multipath, spektrum frekuensi, dan efek fading.

2.1.1 Kanal Propagasi

Kanal propagasi (perambatan) sifatnya yang uncontrolled, sehingga harus

dimodelkan terlebih dahulu. Pemodelannya meliputi pemilihan perangkat

radio, algoritma DSP, pathloss, dan kualitas system yang sesuai. Propagasi

gelombang radio tergantung pada beberapa hal, pertama yaitu obstacle

(benda-benda penghalang antara pemancara dan penerima), kedua adalah

frekuensi gelombang elektromagnetik dan bandwidth informasi yang

dikirimkan dan ketiga gerakan pengirim dan penerima dikenal sebagai efek

Doppler.

Karakteristik dari kanal propagasi diantaranya adalah redaman propagasi

(selisih antara daya pancar dan daya terima) dan fading (fluktuasi daya di

penerima, disebabkan karena perubahan „kondisi‟ kanal propagasi selama

terjadinya komunikasi). Penyebab fading umumnya adalah penjumlahan

gelombang medan yang melewati lintasan yang berbeda-beda sehingga

mengalami „perlakuan‟ kanal propagasi yang berbeda dalam hal amplituda dan

fasanya. Satuan Erlang digunakan untuk pendudukan kanal dalam tiap jam.

2.1.2 Kanal Multipath

Kanal multipath menyatakan refleksi dan scatterers obyek pada kanal,

sehingga menciptakan lingkungan yang konstan yang menghamburkan energi

sinyal pada amplituda, fasa, dan waktu. Multipath dalam kanal radio akan

menciptakan efek small-scale fading.


19

Beberapa parameter kanal multipath yaitu pertama penggambaran

karakteristik respon impuls kanal pada domain waktu (delay spread), kedua

range lebar pita frekuensi yang memiliki respon kanal yang sama (coherence

bandwidth), ketiga ukuran pelebaran spektral yang disebabkan oleh

pergerakan kanal dan didefinisikan sebagai interval frekuensi pada spektrum

Doppler yang nilainya tidak nol (Doppler spread), dan keempat ilustrasi efek

Doppler pada domain waktu dan digunakan untuk mengarakterisasi time

varying dari tingkat dispersi frekuensi kanal dalam domain waktu (coherence

time).

2.1.3 Efek Fading

Efek ini bergantung pada kecepatan perubahan sinyal transmisi

baseband yang ditransmisikan terhadap rate perubahan kanal. Kanal akan

diklasifikasikan menjadi fast fading dan slow fading.

Pada fast fading, respon impuls kanal berubah dengan cepat dalam satu

durasi simbol. Hal ini diakibatkan karena coherence time lebih kecil daripada

periode simbol sinyal yang ditransmisikan. Hal ini terjadi karena dispersi

frekuensi (juga disebut time selective fading) akibat doppler spreading yang

pada akhirnya akan menyebabkan distorsi sinyal. Sinyal mengalami fast fading

jika:

dan S C S DT T B B

Pada slow fading, rate perubahan respon impuls kanal lebih lambat

daripada durasi simbol sinyal yang ditransmisikan. Dalam kasus ini, kanal

diasumsikan statis terhadap satu atau beberapa interval bandwidth. Dalam

domain frekuensi, hal ini terjadi diakibatkan karena coherence time lebih

besar daripada periode simbol sinyal yang ditransmisikan. Sinyal mengalami

slow fading jika :

dan S C S DT T B B

2.2 Hubungan Panjang Gelombang dan Frekuensi

Perubahan fasa sinyal terima dikarenakan perbedaan panjang lintasan

adalah:


20

2 2cos

l v l

dan perubahan frekuensi atau Doppler shift dinotasikan dengan df :

1cos

2d

vf

t

Dimana:

v = kecepatan pergerakan relative

λ = panjang gelombang frekuensi pembawa

θ = sudut antara arah propagasi sinyal dengan arah pergerakan relatif

Gambar 2.1 Efek Doppler pada sistem komunikasi bergerak

Frekuensi Doppler maksimum (fm) terjadi saat arah pergerakan relatif

berada satu lintasan dengan arah propagasi sinyal, baik ketika penerima

bergerak mendekati maupun menjauhi pengirim, sehingga sudut θ akan

bernilai 0 atau π :

m

vf

Nilai frekuensi Doppler maksimum akan mempengaruhi sifat kanal

dalam wilayah waktu. Nilai time coherent kanal (Tc) akan menentukan apakah

kanal bersifat slow fading atau fast fading. Time coherent kanal sendiri

berbanding terbalik dengan fm. Kanal bersifat slow fading jika periode simbol

(Ts) jauh lebih kecil dari Tc. Sebaliknya jika Ts lebih besar dari Tc maka kanal

bersifat fast fading.

2.3 Gelombang Analog dan Digital

Ada dua jenis gelombang yang digunakan teknologi tanpa kabel ini.

Gelombang analog memiliki sifat :


21

1. Frekuensi carrier gelombang analog sangat lemah untuk menghindari

masalah.

2. Untuk mengatasi permasalahan fast multipath fading, user harus speak

slowly.

3. Transmisi dengan narrowband.

4. Untuk mengatasi long fades, saat user stationary, maka user akan

disconnect.

Gelombang digital berdasar IMT-2000 dibagi menjadi tiga :

1. GSM

Ekualisasi kanal adaptif.

Estimasi kanal training sequence.

Untuk mengatasi long fades : slow frequency hopping, handover,

power control.

1. DECT

Menggunakan handset di sel kecil dengan delay spread yang kecil.

Diversitas dan penyeleksian kanal dapat membantu bit-bit “ambil

bagian kanal yang refleksinya terlambat pada fade”.

Untuk mengatasi long fades : diversitas pada base station dan

menyeleksi kanal terbaik oleh handset.

2. IS95

Jangkauan receiver secara terpisah recover sinyal over paths dengan

delay berlebih.

Untuk mengatasi long fades : transmisi wideband untuk mengatasi

kedalaman fade dan power control

3. Digital Audio Broacasting

Modulasi OFDM multi-carrier.

Kanal radio membagi banyak narrowband (ISI-free) menjadi

beberapa subkanal.

Untuk mengatasi long fades : frekuensi hopping dan diversitas

antenna.


22

2.4 Sinyal Transmisi Radio

2.4.1 Pendahuluan

Sinyal radio adalah subyek untuk peredaman sebagaimana saat sinyal

melewati suatu tempat. Perhitungan free space loss (FSL) memprediksi loss.

Natural free space loss dapat digunakan untuk transmisi radio hingga batas

(seperti frekuensi tinggi, loss tinggi, jarak dekat, peluang rendah). Rumus FSL

adalah

FSL = 32.4 + (20 log d) + (20 log f)

Pada rumus di atas, d adalah jarak dalam Km, f adalah pengoperasian

dalam MHz. Dari hasil perhitungan FSL, dapat dilihat bahwa saat jarak ataupun

frekuensi meningkat, maka kondisi ini disebut pathloss. Sebagaimnan

pengoperasian frekuensi sinyal meningkat, maka kemampuan komunikasi ke

receiver akan memberkan jarak tempuh dekat jika tidak ditemukan

penggantian perangkat seperti perubahan gain antenna atau power transmisi.

Sebagaimana peningkatan frekuensi 8 GHz, redaman hujan dan

penyerapan oksigen akan menambah redaman sinyal.

Faktor 20 pada “20 log d” adalah pertimbangan loss jarak antar

perangkat dari antena tipe vertical. Untuk penurunan unit-unit pada posisi

bawah, atau untuk antenna sensor tanah, maka faktor pathloss akan

ditingkatkan menjadi 40 log d. Juga untuk kondisi non-line of sight (NLOS)

paths (misal tertutup dedaunan), maka masalah redaman menjadi lebih berat

untuk peningkatan frekuensi kanal.

Ada trade off pada lokasi spektrum yang bisa digunakan untuk aplikasi

spesifik berdasar peraturan komponen fisik.

2.4.2 Transmisi Data melalui Gelombang Radio

Pemancaran data melalui single band. Single band akan memperhatikan

lebih jauh tentang modulasi amplitudo (AM). Modulasi adalah melakukan

pencampuran antara frekuensi radio dengan frekuensi audio. Setiap

pencampuran dua frekuensi akan terjadi proses penjumlahan kedua frekuensi

dan sekaligus terjadi proses pengurangan dari kedua frekuensi tersebut.

Saat memodulir carrier, akan dihasilkan dua frekuensi sekaligus.

Misalnya suatu carrier dengan frekuensi 3.000 Kc dimodulir dengan audio


23

ferkuensi 3 Kc, hasilnya adalah 3.003 Kc dan 2.997 Kc, atau dikatakan tejadi

dua sisi band ialah sisi atas dan sisi bawah. Sisi atas dan sisi bawah tersebut

berbentuk simetris, jika hasil modulasi itu langsung dipancarkan berarti dua

sinyal yang sama dipancarkan disebut mode Double Side Band (DSB) karena

carrier yang memuat sisi atas dan bawah dipancarkan bersama. Pada pesawat

buatan pabrik, biasanya mode ini diberi kode AM yang sebenarnya istilah

dalam teknik radio adalah DSB.

Saat digunakan mode DSB, maka setiap PTT ditekan, gelombang

pembawa (carrier) langsung terpancar walapun belum ada modulasi. Pancaran

carrier dengan tanpa modulasi tersebut sebenarnya merupakan suatu

pemborosan. Pemborosan tersebut dapat dihilangkan apabila alat

menggunakan balance modulator. Dengan menggunakan balance modulator,

carrier hanya terpancar bila ada modulasi, walaupun PTT ditekan. Pancaran

semacam ini dinamakan pancaran Double Side Band Suppressed Carrier

(DSBSC). Dengan DSBSC, pekerjaan lebih efisien daripada DSB, akan tetapi

pancaran masih memuat kedua sisi gelombang pemodulasi ialah USB dan LSB

yang bentuknya symetris seperti telah diuraikan sebelumnya. Sehingga cukup

memancarkan salah satu side band saja. Mode semacam ini dikatakan mode

SSB.

Ada dua macam cara untuk membuat SSB, cara pertama ialah dengan

metoda phase shift, cara lain ialah dengan metoda filtering. Cara pertama

tidak banyak digunakan dan pesawat SSB buatan pabrik umumnya

menggunakan filtering.

Signal DSBSC, sebelum diperkuat dan dipancarkan, dimasukkan ke SSB

filter terlebih dahulu untuk menghasilkan LSB atau USB. Filter yang digunakan

untuk keperluan ini adalah filter kristal atau filter mekanik. Filter Kristal

sering digunakan karena dapat mudah dibuat sendiri. Pemancar SSB dikatakan

lebih efisien daripada AM (DSB).

Misalnya pemancar AM (DSB) dengan power 150 Watt (kedalaman

modulasi 100%), maka power pada USB dan LSB masing-masing 25 Watt dan

carrier mempunyai power 100 Watt. Diketahui bahwa pada umumnya audio

manusia berada pada side band tersebut. Pada pancaran SSB, yang

dipancarkan hanya salah satu side band ialah LSB atau USB yang powernya

hanya 25 Watt. Dengan pancaran SSB 25 Watt tersebut, audio manusia sudah

dapat sampai pada tujuan dengan kejelasan informasi yang sama dengan

pancaran AM (DSB) 150 Watt tadi.

Keuntungan lain dari mode SSB ialah lebar band yang dapat lebih

sempit. Untuk keperluan komunikasi, mode SSB hanya memerlukan kelebaran

band sekitar 3 Kc sedangkan dengan mode DSB diperlukan sekitar 6 Kc,


24

sehingga mode SSB memberikan penghematan penggunaan band. Selanjutnya

akan melihat lebih dalam suatu transmitter SSB yang block diagramnya.

Gambar 2.2 Blok Diagram SSB

Balance modulator berfungsi memodulir carrier dengan audio dari

microphone yang sudah diperkuat oleh mic preamp. Output balance

modulator adalah DSBSC yang selanjutnya oleh SSB filter dipilih side band

mana yang digunakan (USB atau LSB).

Single side band yang keluar dari SSB filter mempunyai frekuensi sama

dengan carrier dan untuk bekerja pada frekuensi kerja yang dikehendaki,

dicampur terlebih dahulu dengan frekuensi dari suatu VFO (Variable

Frequency Oscillator ).

Signal yang diterima oleh receiver setelah diperkuat oleh RF Amplifier,

dicampur terlebih dahulu dengan frekuensi dari Variable Frequency Oscillator

(VFO) untuk selanjutnya masuk pada SSB filter. Output SSB filter selanjutnya

diperkuat dengan IF amplifier dan oleh detector, radio frekuensi dihilangkan,

audio frekuensinya ditampung di umpan ke Speaker setelah diperkuat oleh

Audio Amplifier.


25

Gambar 2.3 blok diagram transceiver SSB

2.4.3 Transmitter dan receiver

Model Sistem Komunikasi

Gambar 2.4 Model Sistem Komunikasi

Pemancar (Trasmitter)

Merupakan perangkat di sisi pemancar, dan untuk memperbaiki

kualitas :

Memperbesar daya pancar.

Meninggikan antenna.

Memperbesar gain antenna.

Mengurangi loss kabel.

Penerima (Receiver)

Seluruh perangkat pendukung di sisi penerima, sedangkan untuk

memperbaiki kualitas layanan :

Memperbesar gain antena penerima.

Memperbaiki penerimaan dengan teknik diversitas, tinggi antenna.


26

Mengurangi loss kabel.

Mengurangi tingkat noise :

(1) Mengurangi noise pada maplifier dan filter.

(2) Mengurangi tingkat Noise Figure.

2.4.4 Transceiver

Radio communication transceiver adalah pesawat pemancar radio

sekaligus berfungsi ganda sebagai pesawat penerima radio yang digunakan

untuk keperluan komunikasi. Ia terdiri atas bagian transceiver dan bagian

receiver yang dirakit secara terintegrasi. Pada generasi awal, bagian pemancar

atau transmitter dan bagian penerima atau receiver dirakit secara terpisah

dan merupakan bagian yang berdiri sendiri-sendiri, dan bisa bekerja sendiri-

sendiri pula.

Pada saat ini kedua bagian diintegrasikan dipekerjakan secara

bergantian. Pesawat pemancar sederhana terdiri atas suatu osilator, berfungsi

sebagai pembangkit getaran radio dan setelah ditumpangi dengan getaran

suara kita, dalam teknik radio disebut dimodulir, kemudian oleh antena

diubah menjadi gelombang radio dan dipancarkan.

Seperti diketahui bahwa gelombang suara manusia tidak dapat

mencapai jarak yang jauh walaupun tenaganya sudah cukup besar, sedangkan

gelombang radio dengan tenaga yang relatif kecil dapat mencapai jarak ribuan

kilometer. Agar suara manusia dapat mencapai jarak yang jauh, maka suara

tersebut ditumpangkan pada gelombang radio hasil dari pembangkit getaran

radio, yang disebut gelombang pembawa atau carrier dan gelombang

pembawa tadi akan mengantarkan suara ke tempat yang jauh.

Di tempat jauh tadi, gelombang radio yang terpancar diterima oleh

antena lawan bicara. Oleh antenanya, gelombang radio tadi, yang berupa

gelombang elektro magnetik diubah menjadi getaran listrik dan masuk ke

receiver. Dalam receiver pesawat lawan bicara, getaran carriernya kemudian

dibuang dan getaran suara ditampung kemudian dimunculkan melalui speaker.

Dengan teknik modulasi inilah dimungkinkan suatu getaran audio mencapai

jarak jangkau yang jauh.

Getaran suara masuk ke transmitter melalui mikrophone, output

mikrophone tadi seringkali perlu diperkuat terlebih dahulu dengan suatu

audio amplifier ialah yang disebut microphone preamplifier agar dapat

ditumpangkan pada carrier oleh modulator.


27

Untuk menambah daya pancar suatu transmitter, getaran hasil osilator

tadi sebelum dipancarkan diperkuat terlebih dahulu dengan suatu radio

frequncy amplifier. Penguatan dapat dilakukan sekali dan bisa juga dilakukan

lebih dari satu kali. Pemancar yang tidak diperkuat disebut pemancar satu

tingkat dan yang diperkuat satu kali dinamakan dua tingkat dan seterusnya.

Pada umumnya untuk mencapai daya pancar 100 Watt diperlukan penguatan

3 kali, penguat pertama disebut predriver, penguat berikutnya disebut driver

dan penguat akhir disebut final.

2.4.5 Cara Modulasi

Dalam teknik radio dikenal berbagai macam cara modulasi antara lain

modulasi amplitudo atau AM, modulasi frekuensi atau FM dan cara modulasi

yang lain adalah modulasi fasa. Radio biasa adalah pesawat HF SSB

menggunakan modulasi AM, sedangkan pesawat VHF dua meteran umumnya

digunakan modulasi FM.

Pada modulasi amplitudo (AM) getaran suara akan menumpang pada

carrier yang berbentuk perubahan amplitudo dari gelombang pambawa tadi

seirama dengan gelombang suara.


28

Gambar 2.5 modulasi amplitudo

Sedangkan dengan modulasi frekuensi (FM), gelombang suara akan

menumpang pada gelombang pembawa dan mengubah-ubah frekuensi

gelombang pembawa seirama dengan getaran audio.

Bisa dikatakan bahwa pada AM, gelombang audio menumpang secara

transversal sedangkan pada FM audio menumpang secara longitudinal.

Transversal ialah getarannya tegak lurus dengan arah perambatan sedang

longitudinal ialah getarannya sama dengan arah perambatannya.


29

Gambar 2.6 modulasi frekuensi

Perangkat transceiver yang banyak terdapat di pasaran dan yang

dipergunakan sekarang ini menggunakan dua macam modulasi tersebut.

Kebanyakan pesawat HF SSB menggunakan modulasi AM dan pesawat-

pesawat VHF dan UHF yang ada di pasaran, menggunakan modulasi FM.

Pada beberapa jenis pesawat HF (SSB) misalnya TS430 disediakan

fasilitas tambahan dengan modulasi FM, sedangkan pasawat VHF misalnya

Kenwood TR9130 tersedia mode SSB (pada mode SSB, jenis modulasi yang

digunakan adalah AM).


30

2.5 Standardisasi Komunikasi Radio

Sebagai suatu kesepakatan dalam air-interface dan network

telecommunication standard interoperability, maka digunakan beberapa

standar Internasional hasil pertemuan IMT-2000.

Lisensi RF Band :

Band Frequencies

AM radio 535 KHz to 1.7 MHZ

Short-wave radio 5.9 to 26.1 MHz

Citizen‟s band (CB) radio 26.96 to 27.41 MHz

Alarm systems and garage door openers 40 MHz

Television channels 2-6 54 to 8 MHz

Radio controlled (RC) aircraft 72 MHz

RC cars 75 MHz

FM radio 88 to 108 MHZ

Television channels 7-13 174 to 220 MHZ

Ultra high frequency (UHF) television 300MHz to 3.0 GHz

Cellular telephones 824 to 849 MHz

Cordless telephones 900 MHz

IEEE 802.11b, 802.11g WLAN, and Bluetooth 2.4 to 2.4835 GHz

IEEE 802.11a WLAN to 5.825 GHz


31

2.5.1 Evolusi Wireless

Teknologi wireless mengalami beberapa perkembangan, berikut

gambaran evolusi teknologi wireless :

1.5.2 Standardisasi Komunikasi Broadband

1. Akses Radio Broadband :

Kecepatan data : 144, 284, 2000 Mbps.

Evolusi dari 2G (CDMA, TDMA, GSM, PHS, etc).

Mobility vs Akses Wireless yang fix.

Pengalokasian spektrum seimbang.

2. Infrastruktur Broadband Backbone :

Terintegrasi voice, data, image.

3. Arsitektur Jaringan :

Fungsi distribusi : WIN, GSM MAP, INAP.

4. Jarak Layanan Broadband :

Fixed dan mobile, Voice dan Data, Multimedia.

2.5.2 Standardisasi Komunikasi Wideband


32

1. Wideband „bit pipe‟ diantara penyedia layanan dan end-users :

Mencapai 384 kbps pada area lapang.

Mencapai 2 Mbps pada area terbatas.

2. Konektivitas IP dari end-to-end :

Data (termasuk suara).

Real-time dan non real-time.

3. Layanan kecepatan data yang tinggi :

Minimal 384 Kbps untuk area lapang.

Mencapai 2 Mbps pada lingkungan indoor.

4. Aplikasi Multimedia.

5. Optimisasi untuk transfer paket data / akses internet.


33

Latihan

1. Jelaskan pengertian sistem komunikasi radio berdasarkan kelebihannya!

2. Bagaimana karakter kanal propagasi sistem radio?

3. Jelaskan perbedaan refleksi, difraksi dan scatter!

4. Apa efek fading terhadap sinyal, karakter fast fading dan slow fading!

5. Bagaimana kinerja transmitter dan receiver, serta cara meningkatkan

kualitas keduanya!

6. Suatu kanal diduduki pelanggan selama 15 menit dalam tiap jamnya.

Berapa Erlang?

7. Sebutkan hal-hal yang harus diperhatikan dalam mendesain siskom radio!

8. Jelaskan evolusi jaringan wireless!


34

3 ELEMEN KOMUNIKASI RADIO DAN

SPEKTRUM FREKUENSI

Overview

Dalam sistem komunikasi berbasis radio paket diperlukan perangkat-

perangkat pendukung untuk terselenggaranya komunikasi ini, dan harus

diketahui pada frekuensi berapa sistem ini bekerja.

Tujuan

5. Mahasiswa mengetahui elemen pendukung dan cara kerja sistem

komunikasi radio.

6. Mahasiswa memahami frekuensi kerja sistem ini.

7. Mahasiswa dapat meyelesaikan berbagai persoalan dan fenomena yang

terkait dengan perangkat.


35

3.1 Intro

Pada bab sebelumnya, telah dibahas tentang dasar sistem komunikasi

radio beserta berbagai property pendukung kinerja sistem tersebut. Diantara

property pendukung sistem, perangkat atau elemen yang tidak boleh

dilupakan, mengingat bagian inilah yang akan berperan saat ingin mengadakan

suatu konektivitas termasuk spektrum frekuensi yang digunakan.

Untuk lebih jelasnya, berikut arsitektur sistem komunikasi bergerak

Gambar 3.1 Komunikasi Radio

Keterangan gambar :

• Mobile Station (MS) : Basic bagi komunikasi bergerak, adalah perangkat

mobile user.

• Base Station (BS) : Cakupan area pada jarngan seluler dibagi menjadi

area-area kecil yang disebut sel. Sel lain memiliki base station yang

secara simultan berkomunikasi dengan seluruh mobile di sekitar sel, dan

melewatkan trafik ke Mobile Switching Centre. Base station di

koneksikan ke mobile phone via radio interface.

• Mobile Switching Centre (MSC) : Mengontrol jumlah sel atau kluster,

mengatur base station dan kanal-kanal untuk mobiles phone dan handle

koneksi.


36

• National Carrier Exchange : Adalah gateway untuk ke national fixed

public switched telephone network (PSTN). Ini mengatur untuk

kepentingan koneksi pada sistem komunikasi nasional, dan selalu

terintegrasi dengan MSC.

3.2 Modulasi Sinyal Radio

Konsep yang digunakan adalah transmisi data parallel yang berarti

menggunakan teknik modulasi Frequency Division Multiplexing (FDM).

Menggunakan data streaming yang parallel dan FDM dengan overlapping

subkanal untuk menghindari pengguna equalisasi high data dan untuk melawan

dorongan noise, distrosi multipath sebaik available bandwidth yang digunakan.

Salah satu aplikasinya yaitu pada komunikasi militer. Pada perangkat

telekomunikasi, pada bagian Discrete Multi-Tone (DMT), Modulasi multikanal

dan modulasi multicarrier (MCM) yang menggunakan pita lebar dan kadang

mengganti dengan OFDM.

Pada OFDM carrier lain orthogonal terhadap carrier lainnya.

Bagaimanapun kondisi ini tidak selalu memperbaiki MCM, berikut skema

multicarrier transmition OFDM

Gambar 3.2 Modulasi


37

Gambar 3.3 Spectrum

Skema OFDM, membagi bandwidth menjadi narrow subband

orthogonal. Sistem Multiple Akses :

a. OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)

b. Sub-carrier divide into a groupsub-channel

Gambar 3.4 Perbandingan kinerja OFDM dan OFDMA

Jenis modulasi lain :

1. AM (Amplitudo Modulation)

Gambar 3.5 Amplitudo Modulation


38

2. FM (Frequency Modulation)

Gambar 3.6 Frequency Modulation

3. QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)

Gambar 3.7 QPSK


39

4. MSK (Minimum Shift Keying)

Gambar 3.8 MSK

3.3 Propagasi Sinyal Radio

Mekanisme fisik yang mempengaruhi propagasi radio sangat kompleks

dan bermacam-macam, tapi secara umum ada 3 faktor penting yang sangat

perlu diperhatikan.

Refleksi (pemantulan)

1. Terjadi saat gelombang mengenai halngan yang ukurannya agak lebih

besar dibandingkan dengan panjang gelombang sinyal.

2. Contoh refleksi dari bumi ke gedung.

3. Refleksi ini mungkin mengganggu sinyal original secara konstruktif atau

destruktif (merusak).

4. Terdapat sinyal tak langsung datang ke receiver setelah mengalami

pantulan terhadap object. Mungkin terdapat banyak pantulan yang

berkontribusi terhadap besarnya delay.


40

Difraksi/ Refraksi

1. Terjadi saat radio path antara pengirim dan penerima dihalangi oleh

benda yang tidak dapat ditembus dan oleh permukaan dengan yang

tajam tidak beraturan.

2. Mennjelaskan bagaimana sinyal radio mampu melakukan perjalanan

dengan perangkat urban dan rural tanpa line of sight.

3. Propagasi melewati object yang cukup besar seolah-olah

menghasilkan sumber sekunder, seperti puncak bukit dsb.

Scattering (penghamburan)

1. Propagasi melewati object yang kecil dan/atau kasar yang menyebabkan

banyak pantulan untuk arah-arah yang berbeda.

2. Terjadi saat kanal radio terdiri dari obyek yang memiliki ukuran

sebesar panjang gelombang atau kurang dari gelombang propagasi dan

juga saat jumlah obstacle (penghalang) cukup besar.

3. Scattering dihasilkan oleh obyek-obyek kecil, permukaan kasar dan

ketidakteraturan yang lain pada kanal.

4. Sebagaimana prinsip difraksi.

5. Menyebabkan energi penirim diradiasikan di banyak tempat.

6. Penyangga lampu atau penenda jalan bisa menyebabkan scattering.

Gambar 3.9 terjadinya difraksi, refleksi dan scattering


41

Free Space Loss

1. Diasumsikan terdapat satu sinyal langsung (line of sight path), sangat

mudah memprediksi dengan free space formula.

2. Digunakan prediksi bahwa sinyal yang diterima sangat kuat yaitu saat

kondisi antara transmitter dan receiver kosong, tanpa penghalang,

tanpa gannguan.

3. Power delay di receiver adalah fungsi dari jarak pemisahan transmitter

dan receiver yang dinaikkan menuju beberapa power.

4. Redaman sinyal memiliki kuantitas positif dalam dB dan didefinisikan

antara power transmitter yang efektif dan power yang diterima.

3.4 Sinyal Power dan Sinyal Noise To Ratio

Teori yang dilahirkan Claude Shannon pada tahun 1948, menyatakan

bahwa kapasitas kanal (dalam bit per second) adalah fungsi bandwidth,

kekuatan sinyal, dan noise, memberikan infinite time. Sehingga dinyatakan

dalam rumus untuk single transmitter ke receiver path :

C = B · Log2[1+ S /N]

Untuk C adalah kapasitas kanal dalam bits per second (bps), B adalah

bandwidth kanal dalam Hertz (Hz), dan S adalah signal power, sedangkan N

adalah noise power. Rumus ini sangat mendukung untuk memahami

keterbatasan teori fundamental. Transmisi data pada rate tertentu adalah

memungkinkan untuk perubahan bandwidth tiba-tiba dibagi ketersediaan S/N

ratio yang dapat dicapai pada penerima.

Pada data di lapangan S/N akan senantiasa lebih kecil daripada C, dan

memerlukan lipatan yang cukup pada sisi encoder/decoder untuk digunakan

sebagai pendekatan C. Walaupun jika salah satu pihak menginginkan

peningkatan kapasitas kanal dalam perbaikan bandwidth, ada dua hal yang

harus dipertimbangkan yaitu S/N dan C.

Faktor lain yaitu energi sinyal yang berlebih dalam satuan perbit harus

ditransmisikan, atau noise dan interference perbit harus dikurangi.

Tergantung pada link aplikasi komunikasi, penurunan ini significant.


42

Contoh aplikasinya, untuk radio militer, faktor-faktor seperti

kebutuhan power, ukuran, dan berat harus cukup dan sesuai lapangan, apalagi

saat ingin menaikkan transmisi dan/atau daya proses.

Pada kasus lain, jika link komunikasi antara dua tower yang kondisinya

fixed, mungkin faktor kebutuhan power, ukuran, dan berat tidak begitu

berpengaruh karena infrastrukturnya dapat direncanakan, diinstal dan

disupport.

Di samping itu, throughout hasil penelitian ini menyatakan bahwa kanal

bandwidth atau spektrum RF mampu memberi pengaruh kuat yang spesifik

pada karakteristik operasional untuk aplikasi spesifik dan gangguan yang

buruk.

Rumus Shannon juga mampu memberikan asumsi jumlah. Asumsi sinyal

yang infinite terhadap waktu, sinyal yang mengenai ruangan yang luas (misal

kemampuan untuk reuse bandwidth yang sama pada lokasi berbeda), yang

berarti bahwa noise memiliki karakteristik statistik untuk derau putih dan

noise Gaussian, serta tidak cukup untuk mengurangi keberadaan interference.

Karena sistem ini mempengaruhi secara signifikan, dan harus dilakukan

perhitungan yang cukup untuk advanced communication systems, maka banyak

yang harus dilakukan secara ekstrim untuk mengasumsikan beberapa hal

dalam teori Shannon.

3.5 Attenuation (Redaman)

Untuk membuat desain sistem wireless, harus memiliki pemahaman

yang cukup tentang transmisi wireless LAN dan sistem perbaikannya, seperti

attenuation atau redaman, radio frequency (RF) interference, dan alikasinya

serta pertimbangan struktural. Sebagaimana kita tahu, banyak sekali hal-hal

yang harus diperhitungkan sat desain baik pada hubungan point-to-point dan

point-to-multipoint pada implementasi wireless, yang berarti cakupan

wireless pada implementasi ini tidak keluar area, tapi lebih difokuskan pada

point yang spesifik.

Attenuation adalah penurunan atau peredaman kekuatan gelombang

radio, penurunan daya sebagaimana efek dari jarak dari tingginya antenna. Hal

ini dapat disebabkan oleh kondktivitas yang natural atau resistance yang

dihasilkan oleh seluruh perangkat fisik. Tapi resistor terbaik untuk gelombang

radio adalh bumi. Energi radiasi dari bumi, dan interference dari pohon dan

bangunan akan menyebabkan attenuation untuk snyal gelombang tanah,


43

sebagai radiasi energi dan interference dari air dan partikel-partikel pada

atmosphere akan mempengaruhi sinyal gelombang langit.

Harus direncanakan desain dan perangkat yang akan digunakan

berdasar pada factor pengaruh propagasi gelombang tanah dan langit, seperti

tinggi pemancar, factor radiasi. Rendahnya frekuensi propagasi radio pada

transmisi gelombang tanah dan langit dapat digunakan untuk bermacam-

macam jarak, propagasi gelombang high-frequency (3,000 kHz to 30 Mhz)

memancarkan lebih pada sky waves untuk transmisi dan jarak sekitar 12,000

miles. Propagasi gelombang very high frequency (sekitar 30 MHz) mengalami

transmisi gelombang line-of-sight langsung.

3.6 Rain, Snow and Fog Attenuation

Pada kondisi ekstrim, attenuation yang dikarenakan hujan tidak

memberikan dampak serius untuk frekuensi antara range 6 atau 8 GHz.

Ketika gelombang mikro memiliki frekuensi 11 atau 12 GHz atau diantara

keduanya, attenuation hujan menjadi lebih peting, khususnya di area yang

curah hujannya memiliki densitas yang tinggi dan durasi waktunya cenderung

lama.

Attenuation rate untuk salju umunya lebih tinggi, tergantung ukuran

dari partikel-partikel salju, juga untuk material hujan dan kabut, pada

perbandingan panjang gelombang sinal.

Sebagai contoh sinyal 2.4 GHz akan memiliki panjang gelombang

approximately 125 millimeters, atau 4.9 inches. Sinyal 23 GHz memiliki

panjang gelombang approximately 0.5 inches. Sedangkan raindrop mendekati

0.25 inches. Pada sinyal 2.4 GHz, air hujan atau salju, tidak akan memiliki

pengaruh yang cukup kuat pada sistem wireless, betapapun pada 23 GHz,

panjang gelombang akan diredam separuhnya oleh hujan. Pada ukuran ini,

hujan atau salju menjadi bidang permukaan refleksi (bidang pantul) dan

menghamburkan sinyal 23 GHz.

Pada kasus umum, efek dari kabut setingkat atau sama seperti efek

hujan. Meskipun kabut mampu memberi pengaruh kuat terhadap radio link

ketika digabungkan dengan kondisi atmospheric seperti pembalikan suhu.

Pembalikan suhu meniadakan jarak, dan udara dapat menyebabkan

refraksi atau refleksi yang kuat, dengan hasil yang tidak mampu diprediksi.

Pembalikan suhu juga mampu menyebabkan pengembunan, yang bisa jadi

meningkatkan potensi kemungkinan terjadinya interference antara system


44

yang tidak normal. Dimana kondisi ini exist saat menggunakan path pendek

dan jarak ruang yang cukup.

3.7 Penetrasi

Adalah proses penembusan terhadap benda-benda material,

merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi perjalanan sinyal, yang

membuat sinyal lebih kuat. Juga tidak hanya berpengaruh terhadap sinyal, tpi

member efek langsung yang cukup kuat terhadp gelombang elektromagnetik

dan kecepatan perjalanannya.

3.8 Bouncing (Pemantulan)

Refleksi terjadi jika terdapat sinyal tak langsung datang ke receiver

setelah mengalami pantulan terhadap obyek. Terdapat banyak pantulan yang

berkontribusi terhadap besarnya delay.

Gambar 3.10 refleksi atau pantulan terjadi karena ground waves terserap

bumi


45

Gambar 3.11 pantulan terhadap bumi

Dalam kanal radio bergerak, sebuah lintasan tunggal antara base station

dan sebuah mobile station jarang terjadi, sehingga model free space

menjadi tidak akurat apabila digunakan sendirian.

Untuk itu diperlukan model lain yang mengakomodasi lintasan lain.

Model yang mengakomodasi lintasan pantulan (reflection) salah satunya

adalah: ground reflection (2 ray) model.

Model ini menggunakan model propagasi berdasarkan geometric optic

dan mempertimbangkan 2 lintasan antara pemancar dan penerima, yaitu

lintasan langsung (direct path) dan lintasan pantul ( ground reflected

propagation path).

Model ini dianggap akurat untuk memprediksi kuat sinyal large scale

dalam jarak beberapa kilometer untuk sistem radio bergerak yang

menggunakan tinggi tower diatas 50 m.

3.9 Line Of Sight

Hubungan Line Of Sight biasa digunakan untuk broadband connectivity

communication, dengan frekuensi pembawa umumnya diatas 1 GHz.

Informasi yang dibawa bisa jadi adalah satu atau campuran dari informasi

sebagai berikut :

Kanal telepon

Informasi data

Telegraph

Telex

Facsimile

Video

Program channel

Telemetry

Modulasi yang digunakan dalam komunikasi LOS bisa modulasi analog

(FM) ataupun dengan memakai modulasi digital. Link Line Of Sight, atau sering

juga disebut hop, umumnya memiliki panjang 10 - 100 km.

Empat Langkah Proses Desain :

1) Perencanaan awal dan pemilihan lokasi menara

Meliputi perencanaan modulasi, beberapa syarat sistem komunikasi

(digital / analog), besar informasi yang hendak dikirimkan, jenis service (

syarat QoS ) , dsb. Perencana juga harus mengetahui apakah komunikasi


46

yang dilakukan adalah independen atau merupakan bagian dari network

yang lebih besar

2) Menggambar profil lintasan

Yang diperhatikan : profil bumi sepanjang lintasan, path clearance,

refleksi bumi.

3) Analisis lintasan

Daya pancar yang diperlukan, metoda-metoda perbaikan.

4) Survey lokasi

Detail lokasi site (lintang dan bujur), lokasi antena, ketersediaan catu

daya, data cuaca lokasi, survei EMI (Electromagnetic Interference), dan

berbagai faktor pembatas lokasi lainnya.

Rumus Praktis Jari-Jari Fresnell I

GHz

Ifd

ddR

.3.17 21

R1 jari-jari fresnell ( dalam meter )

d1 , d2, dan d jarak ( dalam kilometer )

f frekuensi ( dalam GHz )

GHz

Ifd

ddR

.1.72 21

R1 jari-jari fresnell ( dalam feet )

d1 , d2, dan d jarak ( dalam statute mile )

f frekuensi ( dalam GHz )

Clearance Factor

Biasanya

diinginkan

clearance factor

= 0,6 untuk

mendapatkan penerimaan yang sama dengan kondisi bebas pandang.

I

RIR

C

radiusfresnellfirst

clearanceC


47

Rugi Lintasan

a) Hubungan LOS banyak diaplikasikan untuk VHF/UHF serta terutama

gelombang mikro, keadaan perambatan rata-rata dianggap sebagai gelombang

langsung

b) Redaman lintasan (pathloss) dianggap seolah adalah redaman ruang bebas

(free space loss) , jika clearance factor = 0,6

)()( log20log205,32)( kmMHzfs dfdBL

)()( log20log2045,92)( kmGHzfs dfdBL

)()( log20log205,36)( miMHzfs dfdBL

c) Path loss akan berubah dari harga free space pathloss jika clearance

factor 0,6.

d) Clearance Factor = 0,6 sangat disukai dalam desain , karena Lp = Lfs

untuk jenis medium pemantul apapun.

e) Perubahan Harga Pathloss

0 0.5 1.0 1.5- 0.5- 1

- 40

- 30

- 20

- 10

0

+ 10

Line Of Sight

Flat Earth

R = -1

R = 0 Knife Edge D

iffractio

n

R = 0

.3

R =

1.0

Sm

ooth

Sph

ere

Diff

ract

ion

Obstruction zoneInterference zone

Fresnell zone numbers1 2 3 4 5 6

R = Koefisien Refleksi

Clearance Factor

2.0 2.5

Fro

m F

ree

Sp

ac

e (

dB

)


48

3.10 Spektrum Frekuensi

Pembagian spektrum frekuensi berdasarkan pada panjang gelombang-

nya, dan digunakan untuk berbagai jenis komunikasi yang berbeda. Berikut

pembagian spektrum frekuensi sesuai kesepakatan IMT-2000.

Latihan

1. Jelaskan perangkat-perngkat dalam arsitektur siskomber!

2. Jelaskan perbedaan OFDM dan OFDMA!

3. Jelaskan konsep refleksi, difraksi dan scattering!

4. Apa yang Anda pahami tentang Free Space Loss, jelaskan rumusnya!

5. Jelaskan pengaruh redaman terhadap sinyal!

6. Sebutkan jenis-jenis redaman yang sering mempengaruhi sinyal radio!

7. Apakah yang mendasari pembagian frekuensi setiap jenis komunikasi?


49

4 WIRELESS LAN 802.11

Overview

Hubungan antar elemen/unsur dalam himpunan terjadi dalam berbagai

masalah. Hubungan ini direpresentasikan menggunakan struktur yang

dinamakan relasi. Relasi dapat digunakan untuk menyelesaikan berbagai

masalah seperti optimasi jaringan komunikasi, penjadwalan, permasalahan

dalam database.

Tujuan

1. Mahasiswa memahami konsep wireless 802.11

2. Mahasiswa memahami berbagai macam topologi WLAN pada 802.11

3. Mahasiswa dapat melakukan konfigurasi dan menghubungkan antar

perangkat wireless.


50

4.1 Teknologi Wireless

Perkembangan teknologi wireless begitu cepat. Jaringan wireless

merupakan teknologi yang digunakan untuk menghubungkan perangkat-

perangkat komunikasi menggunakan gelombang radio (Radio Freguency/RF).

Karakteristik dari jaringan wireless secara umum adalah :

Dapat menangani user yang bergerak (mobile)

Menggunakan media tanpa kabel

Mudah dalam penginstalan dan murah dari segi biaya jika

dibandingkan dengan wireline.

Memiliki metode keamanan

Adanya interferensi radio yang disebabkan oleh cuaca, multipath

fading, dan sebagainya.

Untuk pemanfaatan atau layanan teknologi wireless terbagi menjadi 2

macam antara lain :

Layanan bersifat tetap (fixed) a. Bluetooth

b. Infrared

c. Wifi (IEEE 802.11)

d. RFID

e. Wimax

Layanan bersifat bergerak (mobile) f. AMPS

g. GSM

h. CDMA

i. Mobile Wimax (IEEE 802.16e)

4.2 IEEE

IEEE (Institute of Electrical & Electronic Engineers) merupakan organisasi

yang membuat dan mengelola standarisasi device wireless. Beberapa contoh

standar IEEE antara lain :

IEEE 802.1 LAN/MAN Management and Mobile Access Control Brides

IEEE 802.2 Logical Link Control (LLC)

IEEE 802.3 CSMA/CD

IEEE 802.4 Token Bus


51

IEEE 802.5 Token Ring

IEEE 802.6 Distributed Queue Dual Bus (DQDB) MAN

IEEE 802.7 Broadband LAN

IEEE 802.8 Fiber Optic LAN & MAN (standart FDDI)

IEEE 802.9 Integrated Services LAN Interaces (standart ISDN)

IEEE 802.10 LAN/MAN security

IEEE 802.11 Wireless LAN (WiFi)

IEEE 802.12 Demand Priority Access Method

IEEE 802.15 Wireless PAN (Personal Area Network)

IEEE 802.16 Broadband Wireless Access (WiMax)

Tabel 4.1 Standar IEEE

4.3 IEEE 802.11

Standar IEEE 802.11 merupakan standar untuk WiFi (Wireless

Fidelity). Pada teknologi 802.11 terbagi mengalami perkrmbangan standar

sebagai berikut :

Standar Fungsi

802.11 Standar dasar dari Wireless LAN (WLAN) yang mendukung

transmisi data dari 1 Mbps sampai dengan 2 Mbps

802.11° Standar High Speed WLAN untuk 5 GHz, mendukung

transfer data sampai dengan 54 Mbps

802.11b Standar WLAN untuk 2,4 GHz, mendukung transmisi data

dari 5,4 Mbps sampai dengan 11 Mbps

802.11e Perbaikan dari QoS (Quality of Service) pada semua

interface radio IEEE WLAN

802.11f Mendefinisikan komunikasi inter Access Point (AP) untuk

memfasilitasi beberapa vendor yang mendistribusikan

perangkat WLAN

802.11g Mendefinisikan tambahan teknik modulasi untuk 2,4 GHz,

untuk kecepan tranfer data sampai dengan 54 Mbps

802.11h Mendefinisikan pengaturan penggunaan spektrum 5 GHz

yang digunakan di Eropa dan Asia Pasifik

802.11i Menyediakan fitur keamanan yang lebih baik. Penentuan

alamat untuk mengantisipasi kelemaha keamanan pada


52

protokol autentifikasi dan enkripsi

802.11j Penambahan pengalamatan pada channel 4,9 GHz sampai

dengan 5 GHz untuk standar 802.11° di Jepang

Tabel 4.2 Standart IEEE 802.11

Secara umum, standar yang sering diterapkan adalah 802.11a,

802.11b, dan 802.11g. Berikut adalah penjelasan dari standar-standar itu :

802.11a

j. Memiliki kapasitas channel mencapai 12 channel yang

terpisah secara non-overlapping.

k. Memiliki jarak jangkauan sekitar 50 meter

l. Standar 802.11a tidak kompatible dengan standar 802.11b

dan 802.11g

m. Maksimum data rate 54 Mbps

n. Frekuensi band yang digunakan 5 GHz

o. Daya yang dibutuhkan 2 W - 2,5 W

802.11b

p. Memiliki kapasitas 3 channel.

q. Memiliki jarak jangkauan sekitar 100 meter

r. Kompatibel dengan standar wireless 802.11

s. Maksimum data rate 11 Mbps

t. Frekuensi band yang digunakan 2,4 GHz

u. Daya yang dibutuhkan 1 W

802.11g.

v. Kompatibel dengan standar wireless 802.11

w. Maksimum data rate 54 Mbps

x. Frekuensi band yang digunakan 2,4 GHz

y. Daya yang dibutuhkan 1,5 W

Pada jaringan wireless LAN IEEE 802.11 menggunakan teknik modulasi

spread spectrum, yaitu sebuah teknik modulasi yang dirancang agar data lebih

tahan terhadap interferensi. Teknik Spread Spectrum sendiri dapat dibagi

menjadi dua metode pendekatan yaitu Direct Sequence dan Frequency

Hopping.


53

Pada metode Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), sebuah bit

akan dikonversi ke dalam beberapa chip yang berbentuk unik dan dapat

membentuk sekitar 11 channel dan masing-masing channel memiliki lebar

sekitar 22 MHz. Sedangkan Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)

memiliki sekitar 79 channel dan masing-masing channel memiliki lebar sekitar

1 MHz. Perubahan frekuensi (hop) dilakukan tiap 0,4 detik. Jika sebuah

frekuensi terkena interferensi maka data akan dikirim ulang melalui frekuensi

berikutnya.

4.4 Perangkat Wireless LAN

Beberapa perangkat yang umumnya digunakan untuk membangun

jaringan wireless LAN antara lain :

a. Access Point

Access Point merupakan perangkat half-dulex yang bekerja seperti

switch.

Gambar 4.1 Access Point 802.11b

Perangkat Access Point dapat diimplementasikan dalam 3 mode :

Mode Root


54

Access Point dihubungkan ke jaringan kabel melalui

interface Ethernet. Sehingga client Wireless LAN dapat

terhubung ke jaringan kabel melalui Access Point.

Gambar 4.2 Access Point pada mode root

Mode Repeater

Biasanya digunakan untuk membentuk suatu jalur upstream

wireless ke jaringan kabel. Kelemahan mode ini adalah

mengurangi jarak jangkauan Access Point terhadap client

WLAN client Access Point

WLAN client Access Point

Jaringan kabel


55

Gambar 4.3 Access Point pada mode repeater

Mode Bridge

Access Point digunakan untuk menghubungkan dua atau

lebih jaringan kabel secara wireless

Gambar 4.4 Access Point pada mode bridge

b. Perangkat client untuk Wireless LAN

Client wireless LAN dapat berupa PC (Personal Computer),

notebook, atau PDA yang menyediakan perangkat wireless seperti

PCMCIA, PCI Wireless Adapter, dan sebagainya. Perangkat wireless

Access Point

Mode bridge

Jaringan kabel

Access Point

Mode bridge

Jaringan kabel

Access Point Root mode

WLAN client

Access Point Repeater mode

Jaringan kabel


56

ini digunakan untuk menerima atau mengirimkan sinyal wireless ke

perangkat wireless lainnya.

Gambar 4.5 PCI Wireless Adapter

Gambar 4.6 PCMCIA

4.5 Topologi Wireless LAN

Jaringan Wireless LAN dapat dikonfigurasi dalam bentuk sebagai

berikut :

a. Ad-Hoc (Peer to peer)

Ad-hoc merupakan suatu bentuk topologi yang paling

sederhana. Komunikasi terjadi antara dua perangkat wireless LAN

atau lebih dengan cakupan area yang terbatas. Pada topologi ad-hoc

tidak memerlukan Access Point (AP)


57

Gambar 4.7 Jaringan Wireless LAN mode Ad-hoc

b. Infrastruktur (client/server)

Pada mode infrastruktur membutuhkan Access Point (AP).

Perangkat ini berfungsi untuk menghubungkan antara client satu

dengan yang lainnya sehingga dapat tergabung ke dalam sebuah

sistem jaringan. Selain itu Access Point juga dapat bertindak sebagai

repeater yang bekerja sebagai perangkat yang dapat menguatkan

sinyal dalam suatu jaringan Wireless LAN.

WLAN client

WLAN client WLAN client

WLAN client


58

Gambar 4.8 Jaringan Wireless LAN mode infrastruktur

4.6 SSID (Service Set Identifier)

SSID merupakan identifier yang digunakan untuk mengidentifikasi

nama kelompok jaringan pada Wireless LAN. Sebuah client harus memiliki

SSID yang benar agar dapat bergabung dalam sebuah jaringan Wireless LAN.

Nilai SSID pada client harus sama dengan yang dimiliki oleh Access Point.

SSID dikirim dalam sebuah Beacon oleh Access point ke client Wireless LAN.

Beacon merupakan suatu frame pendek yang berfungsi mengelola dan

mensinkronisasi komunikasi pada Wireless LAN. Beacon terdiri dari

beberapa informasi antara lain :

Sinkronisasi Time

Antara access point dan client harus memiliki clock yang sinkron,

sehingga beacon menyesuaikannya melalui sebuah time stamp

Parameter FH dan DS

Berisi informasi teknik spread spectrum yang digunakan

Informasi SSID

Berisi nilai SSID

Rate

WLAN client

WLAN client WLAN client

Access Point


59

Berisi informasi tentang data rate yang didukung oleh access point

4.7 Cara Kerja Wifi

Proses bergabungnya client ke suatu jaringan Wireless LAN diawali

dengan proses scanning. Proses scanning ada 2 jenis yaitu scanning secara

pasif dan secara aktif. Pada proses scanning pasif, access point mengirim

beacon dan client melakukan scanning karakteristik beacon. Client akan

bergabung ke access point yang memiliki sinyal paling kuat diantara access

point yang lainnya. Sedangkan scanning secara aktif, client akan mengirimkan

probe permintaan kepada access point. Probe permintaan tersebut berisi

SSID suatu kelompok jaringan wireless.

Setelah melakukan scanning client akan mengirim Extensible

Authentication Protocol (EAP) sebagai titik awal ke access point (AP).

Kemudian access point mengirimkan pesan berisi identitas access point ke

EAP-request. EAP-response dari client mengirimkan kembali paket dengan

identitas client ke dalam Authentication Server. Authentication Server

menjawab dengan memperbolehkan atau menolak client masuk dalam

jaringan Wireless LAN. Jika diperbolehkan, maka server akan mengirim

kembali identitas dan ijin ke klien melalui authenticator. Jika tidak, maka akan

ada pemberitahuan penolakan dari server. Authenticator memberikan

pemberitahuan kepada client jika klien diberi hak atas penggunaan jaringan.

Client mendapatkan akses untuk menggunakan jaringan.

4.8 Contoh Implemantasi WLAN

Mode AdHoc

Pada mode adhoc, untuk melakukan interaksi antar host harus

memiliki interface WLAN. Host dapat berupa computer yang dilengkapi

dengan wireless adapter atau laptop yang dilengkapi dengan fasilitas WiFi.

Salah satu host akan dijadikan SSID broadcaster. Berikut adalah contoh

langkah-langkah konfigurasi SSID broadcaster :

1. Aktifkan perangkat WLAN


60

2. Klik kanan ikon Network Wireless Connection View Available

Wireless Network Change Advanced Settings Wireless

Network, sehingga muncul tampilan seperti gambar berikut :

3. Klik add untuk menambahkan fitur SSID broadcaster, sehingga

muncul tampilan seperti gambar berikut :


61

Isi SSID broadcaster seperti contoh : desh

4. Tekan OK sehingga akan muncul SSID broadcaster yang telah dibuat.


62

5. Tekan OK

Untuk host yang akan bergabung pada jaringan adhoc ini dapat melakukan

langkah-langkah berikut :

1. Aktifkan perangkat WLAN

2. Klik kanan ikon Network Wireless Connection View Available

Wireless Network, sehingga muncul tampilan seperti berikut :


63

3. Untuk bergabung pada jaringan mode AdHoc dengan SSID desh

cukup dengan menekan tombol connect sehingga muncul tampilan

seperti berikut :

4. Jika proses penggabungan berhasil, maka statusnya akan berubah

menjadi “Connected”


64

Agar antar host dapat berkomunikasi dan bertukar informasi atau data maka

harus dilakukan konfigurasi IP Address pada perangkat WLAN masing-masing

sesuai dengan aturan pemberian IP Address yang berlaku.


65

5 MOBILE WIRELESS TECHNOLOGY

Overview

Teknologi komunikasi saat ini telah berkembang pesat. Selain telah

menerapkan komunikasi wireless atau nirkabel, juga telah diaplikasikan untuk

kondisi bergerak. Teknologi ini terbagi atas beberapa jenis, diantara teknologi

tersebut adalah GSM, CDMA, Teknologi 2G, 3G dan HSDPA/HSUPA.

Tujuan

1. Mahasiswa memahami konsep komunikasi bergerak

2. Mahasiswa memahami perbedaan karakteristik dari teknologi nirkabel

bergerak.


66

5.1 Global System for Mobile Communication (GSM)

Sistem telekomunikasi seluler saat ini semakin pesat

perkembangannya. Hal ini sejalan dengan kebutuhan masyarakat modern yang

selalu ingin mendapatkan informasi lebih cepat, kapan saja dan dapat

berkomunikasi dimanapun ia berada, sejauh daerah tersebut mempunyai

jaringan seluler.

Adapun sistem telekomunikasi bergerak seluler sekarang sedang

berkembang adalah Global System for Mobile Communication (GSM). GSM

merupakan sistem digital yang banyak memiliki keunggulan keunggulan

dibandingkan dengan sistem analog.

5.1.1 Konsep Sistem Seluler

Untuk melayani pemakai dalam sistem komunikasi bergerak,

dibutuhkan sedikitnya satu stasiun induk (Base Station) berupa menara yang

menghubungkan suatu pemakai dengan pemakai lain dan yang menjadi

pencatu (feeder) bagi terminal terminalnya.

Stasiun Induk Radio (Radio Base Station) akan melayani suatu daerah

cakupan yang jaraknya / luasnya bergantung pada tinggi menara, sifat antena

yang dipergunakan dan batas daya yang diperkenankan diterima oleh pemakai

bergerak. Satu RBS dengan RBS lainnya saling berhubungan dengan

dikendalikan dengan suatu pusat penyambungan (Mobile Switching Center atau

MSC).

Arsitektur sistem seluler terdiri dari :

Pemancar yang mempunyai daya pancar yang rendah dan luas cakupan

yang kecil

Menggunakan konsep pengulangan komunikasi

Pembelahan sel pada sel yang mempunyai jumlah pelanggan yang sangat

banyak


67

1

2

2

3

4

5

6

7

3

1

1

6

7

2

3

1

5

4

7

5

6

MSC

PSTN

ISDN

PDN

Other PLMN

Gambar: Model sistem komunikasi bergerak seluler

5.1.2 Jaringan GSM

Jaringan GSM terdiri dari beberapa kesatuan fungsional yang memiliki

fungsi tertentu. Struktur Public Land Mobile Network (PLMN) terbagi

menjadi tiga sub-system yaitu :

Radio Subsystem (RSS)

Network Switching Subsystem (NSS)

Operation and Maintenance Subsystem (OMS)


68

Struktur fungsional dari Public Land Mobile Network (PLMN) dapat

diperlihatkan sebagai berikut :

5.1.3 Komponen GSM

Sebuah Sebuah jaringan GSM terdiri dari beberapa komponen :

Mobile Station (MS), Subscriber Identity Modul (SIM), Base Transceiver

Station (BTS), Base Station Controller (BSC) dan Mobile Service Switching

Centre (MSC).

Mobile Station (MS)

Mobile Station (MS) merupakan peralatan bergerak

yang digunakan untuk mengakses layanan telekomunikasi

PLMN GSM. MS terdiri dari smartcard yang disebut SIM card

dan Mobile Equipment (ME) .

Subscriber Identity Module (SIM)

Tiap pelanggan bergerak memiliki SIM card pribadi yang diselipkan ke

telepon. SIM card merupakan tiket untuk mengakses jaringan PLMN. SIM card

harus ada dalam Mobile Station untuk mengakses jaringan PLMN, baik

digunakan untuk menerima atau melakukan panggilan.


69

Base Transceiver Station (BTS)

Tiap cell memiliki satu Base Transceiver Station (BTS) yang

menjamin komunikasi radio antar mobile station dalam cell dan mobile

station dengan jaringan tetap (PSTN). Fungsi utama dari BTS adalah menjaga

dan memonitor koneksi ke mobile station dalam satu cell.

Base Station Controller

Base Station Controller (BSC) merupakan penghubung antara

sejumlah BTS dan NSS. BSC juga mengubah 13 Kbps voice channel yang

digunakan radio link ke standar 64 Kbps channel yang digunakan oleh Public

Switched Telephone Network atau PSTN. Berbeda dengan BTS, BSC berisi

instruksi software yang khusus.

Tugas BSC diantaranya meliputi :

Manajemen radio resources dan frekuensi

Distribusi speech, data dan signalling data dari NSS ke BTS-BTS

Mobile Service Switching Centre (MSC)

Mobile Services Switching Centre (MSC) memiliki seluruh fungsi

penting dalam switching komunikasi pada seluruh mobile station dalam MSC

area. Fungsi utama MSC adalah untuk mengkoordinasikan pembentukan call

(call set up) antara mobile station (MS GSM) dengan MS GSM atau user

PSTN .

5.2 Code Division Multiple Access (CDMA)

Code Division Multiple Access (CDMA) adalah teknologi berbasis spread

spectrum yang mengijinkan banyak user menempati kanal radio yang

sama,diterapkan pada system IS-95, J-STD-008, dsb. Dalam sistem CDMA

tiap user menggunakan kode unik yang berbeda satu sama lain, dan kross

korelasi antar kode sangat kecil. Setiap data yang akan dipancarkan terlebih

dahulu akan ditebar (spreading) sehingga memungkinkan adanya multiple

access. Berikut adalah gambar arsitektur jaringan CDMA


70

Gambar 1: Arsitektur Jaringan CDMA

5.2.1 Spesifikasi CDMA

Sistem komuniasi CDMA ini mempunya spesifikasi sebagai berikut :

1. Bandwidth: 1.25 MHz

2. Chip Rate : 1.2288 Mcps

3. Frek uplink : 869 - 894 MHz 1930 - 1990 MHz

4. Frek downlink : 824 - 849 MHz 1850 -1910 MHz

5. Frame length : 20 ms

6. Bit rates : 9.6 kbps, 14.4 kbps

7. Speech code : QCELP 8kbps, ACELP 13 kbps

8. Power control uplink : open loop + fast closed loop

9. Power control downlink : slow quality loop

10. Spreading codes : Walsh + long M sequences

5.2.2 Kelebihan CDMA

CDMA memiliki beberapa kelebihan yaitu adanya privasi tiap user

karena tiap user diberikan kode PN yang berbeda, dan hanya RX yang

mengetahui kode tersebutlah yang bisa mendekode data yang sudah ditebar

itu. Anti Jamming, terutama narrowband dapat diatasi dengan membuat sinyal


71

informasi menduduki bandwidth yang besar dibandingkan bandwidth aslinya.

Hal ini dimaksudkan untuk membuat sinyal tersebut mempunyai karakteristik

seperti noise.

CDMA juga bersifat low probability intercept (LPI) karena sinyal DS-

SS menempati spectrum setiap saat, maka ia mempunyai daya transmit yang

sangat rendah per Hertz. Hal ini membuat sinyal DS-SS sulit dideteksi. Pada

CDMA juga diterapkan efisiensi spectrum, yaitu CDMA bekerja atas dasar

Direct Sequence , dan kanalnya dapat digunakan oleh setiap sel dalam system,

dan hanya dibedakan oleh kode Pseudorandom Number (PN) yang

digunakannya.

5.3 Generasi Kedua (2G)

Perbedaan mendasar antara teknologi 2G dengan 1G adalah dalam

hal penggunaan sinyal gelombang radio yang digunakan pada kedua teknologi

tersebut. Teknologi 1G masih menggunakan sistem analog sementara pada

2G sudah menggunakan sistem digital. Namun frekuensinya masih sama, yaitu

menggunakan frekuensi 800 MHz, 900 MHz dan tambahan frekuensi 1800

MHz.

Pada teknologi 2G ini berbagai perangkat dimungkinkan untuk

mengakses jaringan yang sama berdasarkan prinsip first come first served. Pada

prinsipnya, teknologi 2G ada yang berupa Time Division Multiple Access based

(berbasis TDMA) dan ada yang Code Division Multiple Access based (berbasis

CDMA).

5.3.1 Klasifikasi Generasi Kedua (2G)

Yang termasuk ke dalam teknologi 2G ini di antaranya adalah:

1. GSM (Global System for Mobile Communication), yang

menggunakan kombinasi antara TDMA dan FDMA, berasal dari

Eropa dan umum digunakan diseluruh dunia.

2. iDEN, yang berbasis TDMA, merupakan jaringan komersial.

Contohnya adalah yang digunakan oleh Nextel di Amerika dan Telus

Mobility di Kanada.


72

3. IS 95 atau CDMAone, yang berbasis CDMA, banyak digunakan di

Amerika dan di sebagian Asia.

Agar sinyal dapat diterima dengan baik, hubungan antara BTS dengan

mobile station tidak harus LOS, sehingga memungkinkan mobilitas yang cukup

tinggi. Dari segi keamanan teknologi generasi kedua ini lebih baik daripada

generasi pertama karena telah menggunakan sistem enkripsi untuk otentikasi

pengguna.

5.3.2 Komponen Generasi Kedua (2G)

Pada teknologi 2G selain layanan suara juga dapat digunakan untuk

layanan data. Karena bit rate-nya masih rendah 2G masih termasuk teknologi

baseband. Untuk jangkauan, 1 BTS dapat menjangkau hingga radius 35 km.

Generasi kedua 2G belum memiliki fitur QoS.

Keuntungan dari penggunaan teknologi 2G ini di antaranya dapat

dirasakan pada saat melakukan komunikasi melalui telepon seluler. Kualitas

suara yang dihasilkan cukup baik meskipun berada pada jarak yang cukup jauh.

Efisiensi spektrum yang dimiliki oleh teknologi 2G juga cukup baik karena

daya pancar sinyalnya kecil. Berikut ini arsitektur jaringan dari teknologi 2G.


73

Gambar 2: Arsitektur Jaringan Teknologi 2G

5.4 Generasi Ketiga (3G)

Generasi ketiga, atau 3G, ditujukan untuk menjadi global standard

bagi komunikasi wireless seluler. Datarate maksimum yang diperoleh pengguna

bergantung pada kondisi mobilitas pengguna, yaitu sebesar 144 Kbps untuk

mobile user, 386 Kbps untuk slowly moving user, dan 2 Mbps untuk stationary

user dengan frekuensi 1885-2200 MHz.

5.4.1 Klasifikasi Generasi 3G

Perkembangan pada jaringan 3G ini membuat trafik yang dapat

disalurkan bukan hanya suara dan data saja, melainkan menyalurkan trafik

gambar bergerak (video) dapat dilakukan pada jaringan 3G ini. Kualitas dari

video yang disalurkan pada jaringan ini bergantung pada bitrate jaringan. Yang

termasuk ke dalam teknologi 3G adalah:


74

1. Wideband CDMA (W-CDMA)

WCDMA merupakan evolusi dari EDGE (2.5G). Teknologi W-

CDMA ini ada dua jenis, yaitu Digital-Sequence W-CDMA (DS

W-CDMA, atau dikenal sebagai UMTS di Eropa) dan W-CDMA

TDD Mode. W-CDMA memiliki bandwidth sebesar 5 MHz

dengan bit rate maksimum mencapai 2 Mbps.

2. CDMA2000 1xEVDO

CDMA2000 1xEVDO merupakan evolusi dari jaringan

CDMA2000 1xRTT (2.5G). Teknologi CDMA2000 1xEVDO ini

kemudian digantikan oleh CDMA2000 1xEVDV. Dengan

bandwidth sebesar 1.23 MHz untuk Amerika dan Korea dan 1.25

MHz untuk negara-negara lain, bit rate maksimum yang dapat

dicapai adalah 2.5 Mbps.

3. High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA)

HSDPA merupakan salah satu teknologi generasi 3G yang sering

disebut sebagai beyond 3G (atau beyond W-CDMA) karena

datarate-nya hampir enam kali datarate teknologi UMTS/W-

CDMA. Teknologi ini menggunakan suatu kanal 5 MHz W-

CDMA dengan bit rate maksimum 10.8 Mbps. Untuk teknologi

HSDPA beberapa literatur ada yang memasukkan ke dalam

kategori 3.5G, sama seperti halnya dengan teknologi High Speed

Uplink Packet Access (HSUPA).

5.4.2 Kelebihan Generasi Ketiga (3G)

Dengan kecepatan transfer data maksimum mencapai 2 Mbps,

teknologi 3G sudah disebut sebagai sistem komunikasi broadband. Tiga fitur

kunci yang ditawarkan oleh sistem dengan teknologi 3G adalah:

1. Datarate yang lebih tinggi

Meskipun teknologi 2.5G telah menawarkan peningkatan

datarate, namun peningkatan ini masih tidak bisa diandalkan


75

karena pengguna masih berbagi bandwidth. Peningkatan datarate

pada teknologi 3G dapat dicapai baik pada saat uplink dan

downlink, baik untuk kanal yang berupa circuit switched ataupun

packet switched. Namun untuk yang berupa packet switched,

datarate yang dihasilkan dipengaruhi oleh QoS.

2. Quality of Services (QoS)

Dalam teknologi WCDMA, pengembang menyertakan aspek

QoS sistem sejak awal sehingga sistem akan mendukung QoS

dari ujung ke ujung. Hal ini merupakan perbaikan atas kelemahan

yang terdapat pada sistem 2.5G.

3. Kebergantungan bitrate pada jarak

Bitrate maksimum sistem 3G sangat bergantung pada jarak sistem

dari Base Transceiver Station (BTS). Semakin jauh bergerak dari

BTS maka akan semakin sulit mendapatkan kecepatan maksimum.

Berikut gambar arsitektur jaringan 3G.


76

Gambar 3: Arsitektur Jaringan 3G

Contoh 5.1 :

Sebutkan sistem minimum yang dibutuhkan untuk melayani user

dalam sistem komunikasi bergerak ?

Jawab :

1 buah stasiun induk

1 buah stasiun induk radio

1 buah pusat penyambungan

Sistem dan perangkat tambahan yang memadai

Contoh 5.2 :

Struktur PLMN terbagi menjadi berapa sub-system? Sebutkan apa

saja!

Jawab :

Terbagi menjadi 3, yaitu :

1. Radio Subsystem (RSS)

2. Network Switching Subsystem (NSS)

3. Operation and Maintenance Subsystem (OMS)

Contoh 5.3 :

Sebutkan komponen apa saja yang menyusun GSM!

Jawab :

1. Mobile Station (MS)


77

2. Subscriber Identity Modul (SIM)

3. Base Transceiver Station (BTS)

4. Base Station Controller (BSC)

5. Mobile Service Switching Centre (MSC)

Contoh 5.4 :

Sebutkan fungsi utama masing – masing komponen GSM tersebut!

Jawab :

Mobile Station (MS) berfungsi sebagai perangkat atau antarmuka

untuk mengakses jaringan PLMN GSM

Subscriber Identity Modul (SIM) digunakan sebagai tiket untuk

mengakses jaringan PLMN

Base Transceiver Station (BTS) menjaga dan memonitor MS

dalam satu sel

Base Station Controller (BSC) sebagai pengatur sumber radio

dan frekuensi

Mobile Service Switching Centre (MSC) mengkoordinasi

pembentukan hubungan (call set up) yang terjadi

Contoh 5.5 :

Sebutkan 2 contoh sistem penerapan CDMA!

Jawab :

IS-95 dan J-STD-008


78

Contoh 5.6 :

Berapa panjang frame rentang frekuensi pada CDMA

(uplink&downlink)?

Jawab :

Panjang frame = 20ms

Frekuensi uplink : 869 - 894 MHz 1930 - 1990 MHz

Frekunesi downlink : 824 - 849 MHz 1850 -1910 MHz

Contoh 5.7 :

Sebutkan dan jelaskan kelebihan CDMA!

Jawab :

Adanya privasi tiap user, karena setiap user memiliki kode PN

yang berbeda

Anti jamming, dimana sinyal yang ada memiliki karakteristik

seperti noise dikarenakan sinyal informasi yang menduduki

bandwith lebih besar dibandingkan bandwith aslinya

Low probability intercept (LPI) atau kecil kemungkinan terjadi

intersepsi karena daya transmit per Herts nya sangat rendah

sehingga sulit terdeteksi

Efisinesi spectrum karena kanal yang digunakan sama dan user

dibedakan berdasarkan kode masing - masing

Contoh 5.8 :

Apa hal mendasar yang membedakan teknologi generasi pertama

dengan generasi kedua?

Jawab :

Perbedaan mendasar antara teknologi generasi pertama dengan

generasi kedua adalah penggunaan sinyal gelombang radio yang digunakan,


79

dimana generasi pertama (1G) masih menggunakan sistem analog sementara

genrasi kedua (2G) sudah menggunakan sistem digital.

Contoh 5.9 :

Sebutkan sistem yang termasuk ke dalam kategori teknologi generasi

kedua (2G) dan basis yang digunakannya!

Jawab :

1. GSM berbasis TDMA dan FDMA (kombinasi keduanya)

2. iDEN berbasis TDMA

3. IS-95 berbasis CDMA

Contoh 5.10 :

Apa kelebihan teknologi generasi ketiga (3G) dibandingkan generasi

kedua (2G) ?

Jawab :

Kelebihan generasi ketiga (3G) dibanding generasi kedua adalah (2G)

telah memiliki fitur QoS, datarate yang lebih tinggi, ketergantungan bitrate

pada jarak.

Contoh 5.11 :

Sebutkan teknologi yang termasuk ke dalam generasi ketiga! Mana

yang memiliki bitrate maksimum paling tinggi?

Jawab :

1. Wideband CDMA (W-CDMA)

2. CDMA2000 1xEVDO

3. High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA)


80

HSDPA memiliki bitrate maksimum paling tinggi sebesar 10,8 Mbps

dibanding WCDMA sebesar 2 Mbps dan CDMA2000 1xEVDO

sebesar 2,5 Mbps

Rangkuman

1. Sistem telekomunikasi seluler saat ini sudah menjadi sebuah kebutuhan

primer di masyarakat. Beberapa jenis teknologi nirkabel yang digunakan

diantaranya adalah GSM, CDMA, Generasi Kedua (2G), Generasi Ketiga

(3G) dan HSDPA/HSUPA.

2. GSM adalah sistem seluler digital yang memiliki banyak keunggulan

dibanding sistem analog.

3. Beberapa komponen penting dari GSM adalah mobile station (MS),

subscriber identity modul (SIM), base transceiver station (BTS), base

station controller (BSC), dan mobile service swicthing centre (MSC.

4. CDMA adalah teknologi seluler berbasis spread spectrum yang

memungkinkan banyak user menempati kanal yang sama.

5. Pada CDMA, user berada pada frekuensi dan waktu yang sama, namun

masing – masing memiliki kode yang berbeda – beda untuk

membedakannya.

6. Besar bandwidth pada CDMA adalah 1,25 MHz serta menggunakan

spreading codes Walsh dan PN short/long code.

7. kelebihan CDMA adalah adanya privasi tiap user, anti jamming, low

probability intercept, dan efisiensi spektrum.

8. Generasi kedua menyerupai generasi pertama dengan perbedaan

mendasar generasi pertama masih menggunakan sistem analog dan

generasin kedua sudah mengadaptasi sistem digital.

9. Yang termasuk generasi kedua adalah gsm, iDen dan is-95 atau CDMA.

10. Generasi kedua menghasilkan kualitas suara yang cukup baik meskipun

dengan kondisi non-LOS, efisiensi spektrum karena daya pancar yang

kecil, tapi generasi kedua belum memiliki ftur QoS.

11. Generasi ketiga adalah pembaharu generasi kedua dengan fitur QoS,

datarate yang lebih tinggi dan ketergantungan bitrate pada jarak.


81

12. Datarate maksimum yang diperoleh user bergantung pada kondisi

mobilitas user, dimana 144 Kbps untuk mobile user, 386 Kbps untuk

slowly moving user dan 2 Mbps untuk stationary user.

13. Yang termasuk ke dalam teknologi generasi ketiga adalah WCDMA,

CDMA2000 1xEVDO dan HSDPA/HSUPA.

Beberapa literatur memasukkan HSDPA/HSUPA ke dalam kelas teknologi 3,5

G.


82

6 ARSITEKTUR JARINGAN WIRELESS

Overview

Arsitektur jaringan nirkabel tersusun atas beberapa komponen dan perangkat

yang saling terhubung satu sama lain. Bentuk jaringan juga bermacam –

macam seperti jaringan ad hoc dan point-to-multipoint atau disebut juga

jaringan infrastruktur. Terdapa juga perangkat yang berfungsi sebagai

repeater, router dan bridge.

Tujuan

1. Mahasiswa memahami arsitektur jaringan nirkabel pada skala kecil.

2. Mahasiswa memahami karakteristik jaringan Ad hoc.


83

6.1 Ad-Hoc Mode

Mode Ad-hoc pada dasarnya mirip dengan topologi bus pada jaringa

wired. Pada topologi bus tidak diperlukan peralatan sentral atau penghubung

seperti hub atau switch. Mode ad hoc tidak memerlukan central node atau

Access Point. Wi-Fi client dapat berkomunikasi secara peer to peer. Setiap

Wi-Fi client akan bertindak sebagai penghubung sekaligus repeater(penguat

sinyal) bagi Wi-Fi client yang berada di sebelahnya. Mode Ad-hoc cocok

digunakan jika WLAN yang akan dibangun tidak akan terhubung dengan wired

line. Mode ini biasanya dibangun pada kondisi-kondisi darurat seperti rapat

mendadak di tempat yang tidak tersedia jaringan wireless. Berikut ini

merupakan gambaran dari mode ad-hoc :

Gambar 6.1 Ilustrasi mode Ad-Hoc pertama

Pada gambar diatas terlihat bahwa 3 buah computer yang terhubung

satu sama lain membentuk jaringan wireless dengan mode ad-hoc. Komputer

yang telah dilengkapi dengan wireless card tersebut diletakan pada jarak

tertentu. Jarak yang diizinkan relatif dan bergantung jenis peralatan yang

digunakan. Komputer di tengah bertindak sebagai penghubung sekaligur

repeater bagi computer yang lain. Apabila computer yang berada di tengah

dimatikan atau dipindahkan cukup jauh sehingga sinyal wireless dari computer

satu dan tiga tidak dapat menjangkaunya, akibatnya computer pertama dan

ketiga tidak dapat berkomunikasi. Untuk menghindari kasus semacam ini,

dapat dilakukan scenario ad-hoc dengan meletakan computer sedemikian

rupa sehingga sinyal menjangkau semua computer. Jika salah satu computer

dimatikan tidak akan menyebabkan jaringan “terputus”. Berikut ilustrasinya :


84

Gambar 6.2 Ilustrasi mode Ad-Hoc kedua

6.2 Point to Multipoint Mode

Point to multipoint disebut juga mode infrastruktur. Mode ini mirip

dengan topologi star pada jaringan wired line. Pada topologi star dibutuhkan

peralatan sentral atau penghubung seperti hub atau switch. Mode

infrastruktur/point to multipoint menggunakan minimal sebuah central node

atau access point. Acces point berfungsi sebagai penghubung WLAN dengan

wired LAN. Access point juga dapat difungsikan sebagai repeater bagi seluruh

Wi-Fi client. Jika salah satu computer dimatikan maka tidak akan

menyebabkan jaringan terputus. Seluruh jaringan akan terputus total jika

access point yang digunakan mati atau mengalami kerusakan.


85

Gambar 6.3 Mode Infrastruktur / Point to Multipoint

Gambar 6.4 Contoh penerapan point to multipoint

6.3 Membangun Jaringan Ad-Hoc

Berikut ini adalah topologi jaringan wireless mode Ad-Hoc yang akan

kita buat :

Gambar 6.5 Arsitektur Praktikum Mode Ad-Hoc

Perangkat yang harus disediakan :

3 buah laptop embedded PCMCIA, atau PC yang telah ditambahkan

perangkat Wireless Adapter

Membuat konfigurasi jaringan wireless mode Ad-Hoc


86

1. Sisi PEMANCAR

Berikut ini adalah langkah-langkah setting sisi pemancar :

a) Silahkan masuk Control Panel > Network Connections > Klik kanan

Icon Wireless > Properties

b) Pilih Tab Wireless Networks > Advanced

c) Pilih Computer-to-computer(ad hoc) networks only > Close


87

d) Pilih Add

e) Masukan SSID = SHOLEH, Network Authentication = Shared, Data

encryption = Disabled > OK


88

f) Pilih OK

g) Dilanjutkan setting IP Address PEMANCAR

Caranya masuk Control Panel > Network Connections > Klik kanan

Icon Wireless > Properties > Internet Protocol (TCP/IP) >

Properties > Set IP Address = 192.168.10.1

2. Sisi CLIENT

Selanjutnya dilakukan konfiguras wireless di sisi client dengan langkah-

langkah sebagai berikut :

a) Set IP Address client-1 = 192.168.10.2

b) Set IP Address client-2 = 192.168.10.3


89

c) Dilanjutkan dengan melihat list SSID yang terdapat di sekitar client

d) Pilih SSID = SHOLEH > CONNECTS

e) Tunggu beberapa saat sampai client terkoneksi dengan pemancar

f) Jaringan wireless Ad-Hoc 3 komputer telah terbentuk. Anda

selanjutnya dapat melakukan sharing file, komunikasi data antar

client.

6.4 REPEATER

Di dalam jaringan komputer, repeater berfungsi untuk memperpanjang

rentang jaringan dengan cara memperkuat isyarat elektronis. Fungsi utama

repeater adalah :

Pada OSI, bekerja pada lapisan Physical

Meneruskan dan memperkuat sinyal

Banyak digunakan pada topologi Bus

Penggunaannya mudah dan Harga yang relatif murah

Tidak memiliki pengetahuan tentang alamat tujuan sehingga

penyampaian data secara broadcast

Hanya memiliki satu domain collision sehingga bila salah satu port

sibuk maka port-port yang lain harus menunggu.

http://www.total.or.id/info.php?kk=computer%20network

http://www.total.or.id/info.php?kk=network


90

Gambar 6.6 Arsitektur Wireless Repeater

Contoh 6.1 :

Jelaskan langkah – langkah bagaimana cara mengkonfigurasi AP

berfungsi sebagai repeater?

Jawab :

Berikut langkah – langkah membuat access point sebagai repeater :

a) Dibutuhkan 2 buah AP, yang pertama sebagai AP utama dan yang

kedua sebagai repeater

b) Kedua AP harus didukung Wireless Distribution System (WDS) dan

yang didukung hanyalah WEP 64/128 bit lalu di konfigurasi WEP yang

sama persis juga channel yang digunakan

c) Pastikan MAC address repeater sudah diijinkan untuk connect ke AP

utama

d) Aktifkan WDS pada AP yang ingin digabungkan

e) Catat MAC address AP utama dan masukkan pada AP repeater dan

sebaliknya

f) Setting IP AP repeater sebagai bagian dari jaringan AP utama

g) Matikan DHCP server pada AP repeater

h) AP tersebut telah berfungsi repeater..(^_^)

6.5 ROUTER

Router adalah sebuah device yang berfungsi untuk meneruskan

paket-paket dari sebuah network ke network yang lainnya (baik LAN ke LAN


91

atau LAN ke WAN) sehingga host-host yang ada pada sebuah network bisa

berkomunikasi dengan host-host yang ada pada network yang lain. Router

menghubungkan network-network tersebut pada network layer dari model

OSI, sehingga secara teknis Router adalah Layer 3 Gateway. Router berfungsi

sebagai :

- sebagai penyaring atau pemfilter lalu lintas data

- memilih dan menentukan jalur alternatif yang dipilih

- menghubungkan antar jaringan LAN, bahkan dengan WAN

Gambar 6.7 Arsitektur Wireless Router

6.6 BRIDGE

Bridge adalah suatu device yang berfungsi sesuai dengan namanya

yaitu menjembatani 2 jaringan. Bridge bekerja pada lapisan data link.

Kemampuan bridge antara lain :

- semua kemampuan repeater

- menghubungkan dua segmen dan regenerate signal pada packet level

- sebagai jembatan fisik dan logika

Access point dapat berfungsi sebagai bridge untuk menghubungkan dua

jaringan yang berjauhan. Biasanya antara dua gedung dan menghubungkan

jaringan LAN dengan jaringan LAN yang lain.


92

Gambar 6.8 Arsitektur Wireless Bridge

Contoh 6.2 :

Jelaskan cara mengkonfigurasi AP untuk berfungsi sebagai bridge?

Jawab :

1. Dibutuhkan 2 buah AP dimana kedua AP harus didukung Wireless

Distribution System (WDS) dan yang yang didukung hanyalah WEP

64/128 bit lalu di konfigurasi WEP yang sama persis juga channel

yang digunakan

2. Pastikan MAC address repeater sudah diijinkan untuk connect ke AP

satu sama lain

3. Aktifkan WDS pada AP yang ingin digabungkan

4. Catat MAC address AP pertama dan masukkan pada AP kedua dan

sebaliknya

5. Setting kedua AP sebagai fungsi bridge

6. AP tersebut telah berfungsi sebagai bridge..(^_^)


93

Rangkuman

14. Mode ad hoc dan point-to-multipoint (Infrastruktur) adalah topologi

pada jaringan nirkabel yang dapat diterapkan sesuai dengan kebutuhan

jaringan itu sendiri.

15. Mode Ad Hoc lebih baik diterapkan seperti topologi mesh dibanding

topologi bus.

16. Jaringan yang menggunakan mode point-to-multipoint hanya akan lumpuh

bila access point yang digunakan mati.

17. Repeater berfungsi untuk memperpanjang rentang jaringan dengan cara

memperkuat isyarat elektronis.

18. Router berfungsi untuk meneruskan paket – paket dari sebuah network

ke network yang lainnya.

19. Bridge berfungsi sesuai dengan namanya yaitu menjembatani 2 jaringan.

20. Access point juga dapat berfungsi sebagai repeater, router atau pun

bridge. Hanya perlu dilakukan pengaturan yang berbeda dengan access

point biasa.

http://www.total.or.id/info.php?kk=network


94

7 PERANGKAT JARINGAN WIRELESS DAN

KARAKTERISTIKNYA

Overview

Teknologi wireless tidak terlepas dari perangkat yang membangunnya.

Terdapat beberapa perangakt wireless yaitu wireless card, Power over

Ethernet, dan Antena. Setiap perangkat mempunyai bentuk, sifat, fungsi, dan

penggunaan masing-masing. Untuk itu perlu dipahami sifat dari masing-masing

perangkat tersebut dalam instalasi dan pengoperasian jaringan wireless.

Tujuan

1. Mahasiswa memahami tentang perangkat jaringan wireless dan vendor

penyedia.

2. Mahasiswa memahami fungsi dari masing-masing perangkat.

3. Mahasiswa memahami cara kerja dari masing-masing perangkat.

4. Mahasiswa memahami karakteristik dari masing-masing perangkat


95

7.1 Kartu PCMCIA

Kartu yang digunakan untuk mendukung komputer bisa terhubung

dalam suatu jaringan. Kartu ini biasanya digunakan pada notebook yang

disebut dengan PCMCIA (Personal Computer Memory Card International

Association).PCMCIA merupakan asosiasi yang mempunyai hak agar kartu

wireless tersebut hanya dapat digunakan untuk orang yang mempunyai

notebook saja tetapi untuk yang mempunyai komputer ataupun PDA tidak

dapat menggunakannya.

Gambar PCMCIA card

7.2 Radio

Pada jaringan LAN nirkabel, sebagai penghubung antar komputer

digunakan gelombang radio. Frekuensi gelombang radio yang biasa digunakan

adalah 2,4 GHz atau 5 GHz. Dengan pola terhubung seperti ini, ada saat

dimana paket data yang dikirimkan berada di udara bebas dan tentu saja hal

ini memungkinkan terjadinya penyusupan atau pencurian data. Service Set

Identifier (SSID) dan MAC (Medium Access Control)address adalah standar yang

digunakan sebagai sistem keamanan.


96

7.3 Power over Ethernet (PoE)

Power over Ethernet adalah sebuah mekanisme untuk men-supply

daya pada perangkat jaringan melalui sebuah kabel yang dilalui oleh trafik

jaringan. PoE mempunyai standart internasional IEEE 802.3af. PoE

mengizinkan perangkat dengan beberapa spesifikasi daya yang disebut

Powered Divices (PD), seperti IP telephones, wireless LAN Access Points,

PDA, Notebook, atau IP Camera untuk menerima daya yang ditambahkan

pada data, pada infrastruktur jaringan eksisting tanpa harus melakukan

upgrade terhadap jaringan tersebut.

Dengan adanya PoE dapat menyederhanakan proses instalasi dan

maintenance jaringan menggunakan switch sebagai pusat sumber daya untuk


97

perangkat jaringan yang lain. Beberapa keuntungan dari penggunaan PoE

adalah sebagai berikut :

a) Hanya menggunakan sebuah kabel antara switch dan Powered Divice

(PD).

b) Tidak memerlukan instalasi daya untuk mencatu PD

c) Menyederhanakan proses instalasi

d) PD dapat dengan mudah dipindahkan sesuai dengan posisi kabel LAN

e) Lebih aman, karena hanya terdapat satu sumber tegangan

f) UPS dapat memberikan supply daya pada perangkat pada saat terjadi

penurunan daya listrik PLN

g) Perangkat dapat dimatikan atau direset menggunakan proses remote

h) Bagus diterapkan pada konfigurasi jaringan yang kecil

Cara kerja dari PoE adalah dengan melakukan pemberian daya

kepada PD sesuai dengan kelasnya masing-masing.

Berikut ini adalah contoh perangkat dengan spesifikasi dayanya :


98

7.4 Antena(lobe,penguatan,sudut,redaman,derajat sektor)

Antena merupakan perangkat pemancar/transmitter sehingga

jangkauan jaringan menjadi semakin luas. Pada dasarnya terdapat beberapa

tipe antena yang sering digunakan untuk membangun jaringa wireless, yaitu :

Antena Omnidirectional

Antena jenis ini mempunyai ciri pola radiasi ke segala arah atau

mempunyai sudut pancar 360°. Biasanya digunakan pada Access

Point.

Gambar 7.1 pola radiasi antena omnidirectional

Gambar 7.2 contoh perangkat antena antena directional

Antena Directional/Sectoral

Antena jenis ini mempunyai gain yang lebih tinggi dari antena

omnidirectional. Daerah yang dapat dicover antena jenis ini sebesar

60-180 derajat. Biasanya digunakan di sisi client.


99

Gambar 7.3 pola radiasi antena directional/sectoral

Gambar 7.4 contoh perangkat antena sectoral/directional

7.4.1 Lobe

Lobe adalah pola radiasi sinyal yang dipancarkan oleh sebuah antena.

Pada lobe terdapat istilah beamwidth, yaitu besarnya lobe radiasi yang

dipancarkan. Berikut ini adalah gambaran beamwidth :

Gambar 7.1 dan gambar 7.3 menunjukan lobe secara ideal/teoritis.

Berikut ini adalah lobe yang terjadi pada kondisi sebenarnya di lapangan :


100

Antena Omnidirectional

Gambar 7.5 Lobe Omni tampak horizontal dan vertikal

Antena Sectoral

Gambar 7.6 Lobe sectoral tampak horizontal dan vertikal

Antena Directional

Gambar 7.7 Lobe directional tampak horizontal dan vertikal

7.4.2 Penguatan

Gain disebut juga penguatan antena. Pada sistem radio/wireless, kita

menggunakan antena untuk mengkonversi gelombang listrik menjadi

gelombang elektromagnetik yang akan merambat melalui udara. Selama

perjalanan sinyal mulai dari penghasil gelombang listrik sampai siap

dipancarkan oleh pemancar dan selanjutnya diterima oleh antena penerima,


101

sinyal tersebut mengalami redaman. Untuk itu perlu dilakukan penguatan

antena/antena gain agar sinyal dapat dipancarkan dan diterima dengan kualitas

yang baik.

Jadi antena gain adalah besarnya penguatan energi yang dapa

dilakukan oleh antena pada saat memancarkan dan menerima sinyal.

Penguatan antena diukur dalam :

dBi = relatif terhadap antena isotropic (antena titik)

dBd = relatif terhadap sebuah antena dipole

Hubungan antara dBd dan dBi adalah sebagai berikut :

0 dBd = 2,15 dBi

7.4.3 Sudut

Dalam komunikasi point to point faktor terpenting yang harus

diperhatikan agar komunikasi dapat dilakukan adalah jarak antar client. Lain

halnya dengan komunikasi point to multipoint yang membutuhkan antena

outdoor, sebuah antena diusahakan harus dapat mengcover coverage

semaksimal mungkin. Untuk itu perlu diperhatikan sudut kemiringan antena,

atau sering disebut sudut tilt antena, sehingga didapatkan coverage yang

optimum. Berikut ini adalah gambaran pengaturan sudut antena :

Gambar 7.9 Sudut tilt antena


102

Keterangan :

Hb = ketinggian base station (dalam meter)

Hr = ketinggian antena penerima (dalam meter)

A = sudut kemiringan antena (dalam derajat)

Distance = jarak yang dihasilkan (dalam kilometer)

Contoh :

Diketahui Hb = 30 meter, Hr = 10 meter, jarak jangkauan antena =

3 km . Tentukan sudut kemiringan Antena ?

Jawab :

A = tan-1 [(Hb-Hr)/(jarakx5280)]

= tan-1 [(30-10)/(3x5280]

= tan-1 [20/15840]

= 0,072°

Jadi sudut kemiringan Antena adalah 0,072°

Pada banyak kasus di antena outdoor, dibutuhkan estimasi jangkauan

/ coverage. Karena bentuk lobe di ujung pancaran berbentuk seperti

lingkaran, maka perlu dihitung jarak radius bagian dalam dan jarak radius

bagian luar. Berikut ini adalah gambaran radius pancaran sebuah antena :


103

Gambar 7.10 Downtilt antena

Keterangan :

H = tinggi antena (dalam meter)

A = sudut tilt antena (dalam radian)

BW = lebar beam antena (dalam radian), biasanya beamwidth

cukup sempit, yaitu sekitar 10-15° , tergantung dari penguatan

antena.

Contoh :

Diketahui H = 30 meter, Hr = 2 meter, jarak jangkauan antena = 4

km, beamwidth = 10°, A=0,2°. Tentukan :

a) Inner radius distance ?

b) Outer radius distance ?

Jawab :

a)

= [30/Tan(0,2+(10/2))]/5280

= [30/Tan(5,2)]/5280

= [30/0,09]/5280

= 0,063 km


104

= 63 meter

b) = [30/Tan(0,2-(10/2))]/5280

= [30/Tan(-48)]/5280

= [30/0,09]/5280

= 0,063 km

= 63 meter

7.4.4 Redaman

Dalam sebuah sistem komunikasi radio ada banyak hal yang

menyebabkan terjadinya redaman pada kekuatan sinyal. Beberapa diantaranya

adalah kabel, konektor, anti petir, udara, pohon, dinding, maupun berbagai

penghalang/obstacle yang lain. Semua penghalang tersebut akan menurunkan

kemampuan dan kualitas sinyal terima jika tidak diinstal dengan baik.

Dalam sistem komunikasi “low power”, sepert WiFi yang rata-rata

memiliki daya pancar 30-100 mW saja, setiap dB yang dapat kita pertahankan

akan sangat penting artinya untuk menjaga kualitas sinyal terima. Untuk setiap

kenaikan/penurunan 3 dB gain/loss kita akan mendapatkan double daya (gain)

atau kehilangan setengah daya (loss).

Contoh :

-3 dB = ½ daya (kehilangan setengah daya)

-6 dB = ¼ daya (kehilangan seperempat daya)

+3 dB = 2x daya (double daya)

+6 dB = 4x daya (naik daya 4 kali)

Berikut ini adalah loss yang disebabkan oleh beberapa type obstacle :

Obstruction Additional Loss (dB) Effective Range

Open space 0 100%

Window (nonmetallic tint) 3 70%


105

Window (metallic tint) 5 – 8 50%

Light wall (drywall) 5 – 8 50%

Medium wall (wood) 10 30%

Heavy wall (15 cm solid core) 15 – 20 15%

Very heavy wall (30 cm solid core) 20 – 25 10%

Floor/ceiling (solid core) 15 – 20 15%

Floor/ceiling (heavy solid core) 20 – 25 10%

Perhitungan redaman dalam dB :

dBM = 10 x log(MiliWatts)

1 mW = 0 dBm

MiliWatts = 10(dBm/10)

Watts = 10((dBm-30)/10)

Contoh :

Diketahui hb=100 meter, hm=5 meter, dan frekuensi 881,52 MHz

(lamda=1.116 meter), pengukuran redaman dilakukan pada jarak 5000 meter.

Asumsi gain antenna 8 dB dan 0dB untuk Access Point dan penerima.

Tentukan attenuation/redaman untuk free-space dan reflected.


106

Jawab :

7.4.5 Sector degree

Salah satu pekerjaan berat yang harus dilakukan di lapangan adalah

mengarahkan antena ke arah yang benar agar diperoleh sinyal yang maksimal.

Dalam tugas ini diperlukan alat bantu GPS (Global Positioning System) untuk

memperoleh informasi yang tepat dari lokasi antena tersebut. Sebuah alat


107

GPS dapat memberikan informasi lokasi sampai dengan ketelitian 10-15

meter tergantung tingkat ketelitian yang ditawarkan.

Untuk mendapatkan arah yang tepat antara pemancar dan penerima,

harus tepat juga informasi posisi antena pemancar dan penerima. Posisi yang

dikumpulkan meliputi posisi lintang dan bujur.

Contoh :

Lokasi antena-A

Latitude 6o 10‟ 6,9” S -(6 + (10/60) + (6,9/3600)) = - 6,168583 o

Longitude 106o 51‟ 54,2” E -(106 + (51/60) + (54,2/3600)) = - 106,865056 o

Lokasi antena-B

Latitude 6o 9‟ 0,8” S -(6 + (9/60) + (0,8/3600)) = - 6,150222 o

Longitude 106o 53‟ 14,8” E -(106 + (53/60) + (14,8/3600)) = - 106,887444 o


108

7.5 Contoh Vendor

Pihak atau perusahaan yang membuat dan menyediakan peralatan

yang dibutuhkan dalam membangun jaringan nirkabel disebut vendor.

Terdapat beberapa macam vendor diantaranya

D-Link

3com

Belkin


109

Linksys

Broadcom


110

Rangkuman

1. Beberapa perangkat yang digunakan pada jaringan LAN nirkabel adalah

kartu PCMCIA, radio, PoE dan antena.

2. Pada umumnya, gelombang radio yang digunakan pada frekuensi 2,4

GHz atau 5 GHz.

3. Power over Ethernet adalah sebuah mekanisme pensuplaian daya pada

jaringan melalui kabel yang dilalui oelh trafik jaringan.

4. Antena merupakan perangkat pemancar agar jangkauan jaringan nirkabel

semakin luas.

5. Beberapa hal yang mempengaruhi kinerja antena adalah lobe, penguatan,

redaman dan derajat sektor.

6. Berdasarkan lobe, antena terbagi atas omnidirectional, sectoral dan

directional.

7. Guna membantu mengarahkan antena ke arah yang benar diperlukan

GPS.

8. Vendor – vendor yang menyediakan perangkat untuk membangun

jaringan LAN nirkabel sangat membantu tersedianya kebutuhan akan

perangkat tersebut.


111

8 PERANCANGAN JARINGAN WIRELESS

LAN

Overview

Jaringan Wireless LAN merupakan pengembangan dari jaringan LAN. Dimana

perangkat dapat terhubung dengan jaringan LAN yang sudah ada menggunakan

PCMCIA atau wireless adapter yang lain dengan access point pada jaringan.

Dalam membangun jaringan wireless LAN, perlu diperhitungkan topologi lokasi,

jarak, antena dan gelombang radio yang digunakan serta bentuk jaringan yang

digunakan.

Tujuan


112

1. Mahasiswa memahami tentang perancangan jaringan wireless LAN.

2. Mahasiswa memahami proses dalam merancang jaringan wireless LAN.

3. Mahasiswa dapat membuat dan merancang sebuah jaringan wireless LAN

kecil.

Dalam merancang suatu jaringan Wireless LAN nirkabel terbagi atas

beberapa tahap yaitu :

1. Survey lokasi

2. Topologi

3. Perhitungan jarak

4. Perancangan antena

5. Towering

6. Perhitungan daya antena dan radio

7. Pemilihan gelombang radio

8.1 Survey Lokasi

Pertama – tama yang harus dilakukan adalah survey lokasi dimana

akan ditempatkan jaringan LAN nirkabel tersebut. Beberapa pertanyaan yang

muncul saat survey lokasi adalah

Apakah antar AP sudah LOS, jika AP diset sebagai repeater

?

Apakah ada objek, terutama objek metal di sekitar AP ?

Berapa panjang kabel UTP yang diperlukan ?

Bagaimana kestabilan power supply ?

Peralatan yang dibutuhkan untuk melakukan survey lokasi

diantaranya adalah spectrum analyzer (3GHz), laptop dengan PCMCIA (yang

akan kita gunakan), meteran, peta topografi, serta GPS dan kompas. Salah

satu software yang dapat digunakan untuk melakukan survey lokasi adalah

NetStumbler yang dapat di download di www.netstumbler.com.

http://www.netstumbler.com/


113

8.2 Topologi

Setelah diaktifkan, software ini secara otomatis akan

mencari/scanning frekuensi untuk melihat station maupun Access Point yang

beroperasi lalu akan melaporkan beberapa hal yaitu MAC address access

point dan frekuensi operasinya, channel yang digunakan di access point, ESSID

access point (jika dibroadcast), nama access point (jika dibroadcast) juga

tingkat/level noise.

Kekuatan sinyal yang diterima dari Access Poin, warna hijau

menunjukan kualitas baik, warna kuning menunjukan kualitas kurang baik.

Perbandingan sinyal terhadap noise (dBm)

8.3 Perhitungan Jarak

Dari hasil yang diperoleh, dilakukan analisa tentang keadaan topologi

lokasi dan perhitungan jarak di tempat – tempat tertentu. Pada saat survey,

umumnya digunakan antena omni atau directional. Kita perlu mengarahkan

antena tersebut ke beberapa arah, men-scan channel yang ada, baik untuk


114

polarisasi vertikal maupun horizontal. Semua harus dilakukan untuk melihat

kemungkinan terjadinya interferensi di jaringan komunikasi data.

Untuk menghitung jumlah access point yang dibutuhkan dengan

memperhitungkan coverage area bisa dilakukan dengan rumus :

AP = C Total dimana AP : Jumlah Access Point

C AP CTotal : Total luas area yang akan dicover

CAP : Luas area yang dicover satu AP

(dengan power maksimum)

Sedangkan untuk menghitung luas area atau jari – jari lingkaran area

cakupan AP menggunakan rumus sbb :

MAPL = EIRP-Margin-SRX

(1)

EIRP = PTransmit-LSaluran+Gantena

(2)

Dari pers (1) dan (2) didapat :

MAPL = PTransmit-LSaluran+Gantena-Margin-SRX

(3)

PL(R) = PLFS+LC+kWiLWi+LFxn{(n+2)/(n+1)-b}

(4)

MAPL = PL(R)

Dari pers (3) & (4)

PLFS = MAPL – (PLFS+LC+ kWiLWi+LF x n{(n+2)/(n+1)-b})

(5)

PLFS = 20 Log (4πr/λ )

Dimana :

• Margin = 10 dB untuk wireless LAN

• SRX = -80 dBm pada 11 Mbps

8.4 Perancangan Antena

Selama ini mungkin kita telah melihat banyak jenis antena, seperti

antena yagi, parabola, monopole, dipole, dsb. Pada dasarnya kita dapat sesuka


115

hati mendesain model sebuah antena. Yang terpenting adalah desain tersebut

menghasilkan kualitas pancaran sinyal yang bagus sesuai dengan parameter-

paremeter standart sebuah antena yaitu : Impedansi, SWR, Gain, S/N.

Untuk mendesain sebuah antena biasaya kita menggunakan bantuan

software Mathlab. Pada kesempatan kali ini, kita akan belajar mendesain

sebuah antena menggunakan software MMANA-GAL.

Contoh 10.1 :

Akan didesain sebuah antena dipole λ /2 yang bekerja pada frekuensi

7,055 MHz.

Jawab :

Ikutilah langkah-langkah sebagai berikut :

a) Silahkan download MMANA-GAL di http://mmhamsoft.amateur-

radio.ca/

b) Install MMANA-GAL di komputer Anda

c) Click “File” kemudian click “New”. Click “Geometry” pada layar

monitor.

d) Tulis nama antena pada kotak dialog “Name”. Kemudian tulis

frekuensi pada kotak “Freq”.

e) Selanjutnya click “Calculate”

f) Click “Calculate” kemudian click “Wire Edit”.

g) Click “New edit” kemudian click 2D X-Y.

http://mmhamsoft.amateur-radio.ca/

http://mmhamsoft.amateur-radio.ca/


116

h) Tarik garis dari sumbu x = -10m ke x = 10m. Sumbu y = 0. Lihat

Gambar-20.

i) Selanjutnya click “Ok”

j) Click “Geometry”. Isi kotak “PULSE” dengan wc1. Artinya:

Tempatkan titik catu di tengah (center) pada wire no 1.

k) Click “Calulate” dan ulangi semua proses seperti semula.

l) Hasil yang diperoleh seperti pada gambar berikut.


117

m) Pola radiasi antena dipole λ /2 40m frekuensi 7,055 MHz.


118

n) Pola radiasi 3D

o) Plot far field

p) Grafik Impedansi vs Frekuensi


119

q) Grafik SWR vs Frekuensi

r) SELAMAT MENCOBA-----

Seringkali kita memilih membeli antena tersebut dengan alasan

efisiensi dan tidak mau repot. Pada kesempatan kali ini, kita akan berlatih

membuat antena sendiri dengan bahan dasar kaleng bekas.

Langkah-langkah pembuatan antena dari kaleng bekas :

a) Siapkan bahan yang dibutuhkan, yaitu : Access Point, kaleng bekas,

konektor N, pigtail, laptop, solder, kawat tembaga, gunting, paku,

tang, bor listrik.

b) Ukur panjang kaleng, ukur lokasi tempat lubang antena sebesar ¼

panjang gelombang


120

Panjang D yang baik antara 0,6-0,75 λ . Panjang gelombang λ dapat

dihitung dengan rumus (3x108)/frekuensi. L minimum harus 0,75 λ g.

c) Lubangi posisi tersebut dengan paku/bor listrik yang telah kita

sediakan.

d) Potong kawat tembaga sepanjang kira-kira 3 cm untuk antena ¼

panjang gelombang di 2,4 GHz.

e) Solder kawat tersebut pada konektor N

f) Buat 4 lubang di sekitar konektor N menggunakan bor listrik.

Lubang ini dibutuhkan untuk mengaitkan konektor ke kaleng.

g) Sekrupkan konektor pada kaleng

h) Sambungkan antena pada laptop yang dilengkapi dengan card

PCMCIA melalui pigtail.

i) Berikut ini adalah produk akhir antena kaleng :

j) SELAMAT MENCOBA-----


121

Towering

Agar sinyal dari antena pemancar dapat ditangkap dengan baik oleh

antena penerima maupun pelanggan, antena tersebut harus ditempatkan yang

cukup tinggi. Tidak ada cara lain, selain harus membangun sebuah tower

untuk menyangga antena tersebut. Karena tower antena ini harus tinggi, tidak

boros tempat, maka diperlukan keahlian khusus untuk mendesain dan

membangunnya. Seorang ahli besi belum tentu ahli juga dalam membangun

tower. Berikut ini adalah beberapa model tower :

Lokasi pembangunan sebuah tower juga harus diperhatikan kegunaan

dan tempat yang tersedia. Untuk itu sering dijumpai tower yang dibangun di

tempat tanah lapang ataupun harus menumpang di atas rumah.

Pada dasarnya terdapat tiga tipe dasar/fondasi sebuah tower, yaitu :


122

Leveling based Fixed based Pivot based

Leveling based memungkinkan untuk mengatur level dasar tower

Fixed based merupakan batang tower, dan tidak bisa diatur setelah

dipasang

Pivot based bagian yang didudukan di atas beton

Daya Antena dan Radio

Kegagalan utama dalam mengimplementasikan jaringan wireless

adalah karena desain dan adanya pengguna yang mementingkan diri sendiri

menggunakan power amplifier dalam sistem. Ada beberapa operator yang

suka menggunakan antena high gain misalnya 24dBi pada frekuensi 2,4 GHz

disambungkan ke power amplifier 1-4 watt dengan harapan dapat

memperoleh reliabilitas 100% pada sambungannya.

Sayangnya, dengan penggunaan power sedemikian tinggi akan

menyebabkan kenaikan noise pada channel. Dengan semakin banyaknya

station yang menggunakan power tinggi akan semakin tinggi noise di sebuah

kota, dan menyebabkan paket yang dikirimkan saling bertabrakan di udara.

Hal ini pada akhirnya akan menyebabkan hancurnya jaringan wireless dalam

kota terutama pada jam-jam sibuk.

System Operating Margin (SOM) merupakan sebuah parameter pada

jaringa wireless yang berhubungan dengan daya pemancara, tipe antena,

panjang kabel coax, dan jarak.

Perhatikan gambar unsur-unsur SOM berikut ini :


123

Dari gambar diatas tampak beberapa parameter input yang

dibutuhkan untuk menghitung SOM dan terdapat tiga output yang dihasilkan,

yaitu :

Level sinyal RX (dBm)

Free Space Loss (dB)

SOM (dB)

Pastikan kita mempunyai paling tidak 10-15 dB System Operating

Margin (SOM) untuk memberikan sedikit ruang bagi sinyal yang naik turun,

refleksi, multipath fading pada sinyal radio.

Untuk dapat menghitung output tersebut, dibutuhkan beberapa

masukan parameter sebagai berikut :

Frekuensi yang digunakan dalam komunikasi (dalam MHz)

Jarak antar dua stasiun (dalam miles)

TX Power (dBm), card WLAN biasanya mempunya daya pancar

sekitar 30-100 mW

TX Cable Loss (dB), redaman di kabel coax dan konektor antara

pemancar ke antena. Sebaiknya tidak menggunakan coax sama sekali

karena redaman yang dihasilkan terlalu besar, disarankan digunakan

pigtail yang tidak lebih dari 1 meter.


124

TX Antena Gain (dBi)

Free Space Loss (FSL)

RX Antena Gain (dBi)

RX Cable Loss (dB), redaman di kabel coax dari Antena ke

penerima.

RX Sensitivitas (dBm)

Setelah memiliki semua data parameter yang dibutuhkan, kita dapat

menghitung SOM untuk meyakinkan bahwa sistem kita akan bekerja dengan

benar. Pada dasarnya SOM menghitung selisih antara sinyal yang diterima

dengan sensitif penerima.

SOM = Rx signal level - Rx sensitivity.

Sementara sinyal yang diterima (Rx signal level) dapat dihitung

dengan menambahkan dan mengurangi daya pancar (TX power) dengan

berbagai parameter yang ada dalam sebuah persamaan yang sederhana.

Rx signal level = Tx power - Tx cable loss + Tx antenna gain – FSL + Rx

antenna gain - Rx cable loss.

Umumnya data yang dibutuhkan tersedia pada manual/spesifikasi

perangkat yang kita gunakan. Jika tidak tersedia, Anda dapat menggunakan

perintah iwconfig di Linux untuk melihat parameter TX power yang kita

gunakan. Umumnya card WLAN mempunyai daya sekitar 15-20 dBm (sekitar

30-100mW).

Sebagai gambaran, umumnya radio IEEE 802.11b mempunyai

sensitifitas penerima sekitar -80 sampai -85 dBm. Di sisi client kita bisa

menggunakan antena pengarah, seperti parabola dengan gain sebesar 19-24

dBi. Loss di kabel coaxial lumayan kecil, jika Anda hanya menggunakan pigtail

yang tidak lebih dari satu meter, loss coax hanya sekitar 0,25-0,5 dB saja.

Jangkauan sistem sangat tergantung pada jenis antena yang digunakan

pada access point. Jangan lupa kita harus memberkan margin sekitar 10-15dB.

Untuk antena omni pada AP yang umumnya mempunyai gain sekitar 10-12

dBi, kita akan mendapatkan jangkuan sekitar 4-5 km. Jika kita menggunakan


125

antena sektoral dengan gain sekitar 12-15 dBi, kita akan mendapatkan

jangkauan sekitar 6-8 km.

Seperti dijelaskan sebelumnya, bahwa antena omni memungkinkan

kita untuk mengcover jarak 4-5 km sedangkan antena sectoral dapat

mengcover 6-8 km. Oleh karena itu, setelah jarak 4-10 km kita dapat me-

reuse (memakai ulang) frekuensi tersebut.

Untuk menjamin frekuensi reuse dapat digunakan dengan baik, perlu

dilakukan pembatasan daya setiap antena. Salah satu batasan yang biasa

digunakan adalah Effective Isotropic Radiated Power (EIRP). EIRP dapat

dihitung dengan rumus :

EIRP (dBm) = TX Power (dBm) – TX Cable Loss (dB) + TX Antena Gain (dBi)


126

Contoh EIRP :

TX Power Power Gain / Loss Resulting

Power Antenna

gain Resulting

EIRP Legal ?

1 Watt

(+30 dBm) -1 dB loss via 1 m coax + 29 dBm +6 dBi +35 dBm Yes

100 mW

(+20 dBm) +14 dB Amplifier +34 dBm +8 dBi +42 dBm No

25 mW

(+14 dBm) +14 dB Amplifier +28 dBm +8 dBi +36 dBm Yes

Contoh 10.2 :

Diketahui sebuah perusahaan mempunyai kantor pusat dan kan

kantor cabang. Pihak management berkeinginan antara head dan branch office

tersebut dapat saling terhubung oleh jaringan, seingga proses pertukaran data

dan informasi dapat dengan cepat dilakukan. Berikut ini adalah spesifikasi

perangkat pada link wireless tersebut :

Frekuensi yang digunakan dalam komunikasi = 2,45 GHz

Jarak antar dua stasiun = 16 km

TX Power = 9,9 dBm

TX Cable Loss = 5,1 dB

TX Antena Gain = 24 dBi

RX Antena Gain = 20 dBi

RX Cable Loss = 3 dB

RX Sensitivitas = 15 dBm

Tentukan FSL, RX signal level dan SOM!

Contoh 10.3 :

Diketahui sebuah antena directional 24dBi dan loss pada kabel coax

sebesar 3dB. Dengan batasa EIRP 36 dBm, tentukan TX Power yang

diizinkan ?

Jawab :


127

EIRP (dBm)= TX Power (dBm) – TX Cable Loss (dB) + TX Antena Gain

(dBi)

36 = TX (dBm) – 3 + 24

TX (dBm) = 36+3-24 = 15 dBm = 30 mW

Choosing Radio

Infrastruktur WiFi pada dasarnya mempunyai jumlah channel yang

sangat terbatas. Pada jaringan yang padat, tidak semua channel dapat

digunakan karena dapat menimbulkan interferensi. Berikut ini adalah list

channel dan frekuensi pada WiFi IEEE 802.11b

Channel ID Channel Frekuensi

F(t) MHz

Alokasi Frekuensi Tiap Pancar (MHz)

F(t )- 11MHz F(t) + 11 MHz

1 2412 2401 2423

2 2417 2406 2428

3 2422 2411 2433

4 2427 2416 2438

5 2432 2421 2443

6 2437 2426 2448

7 2442 2431 2453

8 2447 2436 2458

9 2452 2441 2463

10 2457 2446 2468

11 2462 2451 2473

12 2467 2456 2478

13 2472 2461 2483

14 2477 2466 2488

Tidak semua channel dapat digunakan di semua negara. Di Amerika

Utara, Amerika Serikat, dan Canada hanya dapat menggunakan channel 1-11.

Di Eropa dapat menggunakan channel 1-13. Jepang hanya menggunakan

channel 14. Hal ini disebabkan oleh peraturan masing-masing negara.


128

Untuk WiFi yang berbasis IEEE 802.11b menggunakan modulasi

DSSS, didapatkan lebar spektrum yang digunakan adalah 22 MHz untuk setiap

stasiun yang memancar.

Hal ini berarti, jika sebuah stasiun memancar pada channel satu, atau

menggunakan frekuensi tengah 2412 MHz, stasiun ini sebetulnya akan

mengambil 11 MHz ke bawah maupun ke atas dari frekuensi tengah tersebut.

Sayangnya hal ini berarti sebuah pancaran sinyal DSS akan mengambil

dua channel di atas dan dua channel di bawah. Total channel yang diambil

adalah 5 channel. Oleh karena itu, perlu membebaskan dua channel di atas

dan dua channel di bawah agar bebas dari interferensi. Berikut ini adalah

contoh gambar overlapping antar-channel :


129

Overlapping dapat berbeda setiap negara, disebabkan perbedaan

jumlah channel yang digunakan. Untuk pemisahan channel yang baik karena

pembatasan regulasi, kita dapat memilih tiga non-overlapping channel, yaitu:

Channel 1 = 2412 MHz



Bagi negara yang memiliki 14 channel dapat diperoleh 4(empat) non-

overlappinp, yaitu :





Latihan :

1. Siapkan 3 buah access point, dan konfigurasilah seperti berikut ini :


130

2. Aktifkan wireless laptop anda dan silahkan konek ke salah satu

Access Point

3. Pertanyaan :

a. Apa pengaruh dari setiap pengubahan channel terhadap

koneksi wireless di laptop Anda?

b. Jarak antar AP silahkan dijauhkan, lalu ulangi skenario

pengubahan channel. Apa yang terjadi ?

c. Apa kesimpulan yang dapat Anda ambil dari latihan tadi ?


131

Rangkuman

1. Perancangan jaringan wireless LAN terdiri dari beberapa tahap yaitu

survey lokasi, topologi, jarak, perancangan antena, towering,

perhitungan daya antena dan radio serta pemilihan radio.

2. Peralatan yang dibutuhkan dalam merancang jaringan wireless LAN

adalah spectrum analyzer (3GHz), laptop dengan PCMCIA, meteran,

peta topografi, serta GPS dan kompas.

3. NetStumbler adalah salah satu software yang dapat digunakan untuk

survey lokasi.

4. Hasil dari scanning yang dilakukan oleh NetStumbler dipergunakan

untuk memperhitungkan topologi juga frekuensi operasi yang ada.

5. Perhitungan jarak dilakukan untuk mengetahui jumlah access point

yang dibutuhkan.

6. Pemilihan antena yang akan digunakan baik itu antena yagi, parabola,

monopole, dipole, dsb disesuaikan dengan kebutuhan.

7. Pada dasarnya ada tiga tipe pondasi tower yaitu levelling, fixed dan

pivot based.

8. Untuk me-reuse frekuensi biasanya digunakan Effective Isotropic

Radiated Power (EIRP).

9. Wi-Fi berbasis IEEE 802.11b menggunakan modulasi DSSS dengan

lebar spektrum 22Mhz.


132

9 KUALITAS LAYANAN JARINGAN

WIRELESS

Overview

Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan

layanan yang baik dengan menyediakan bandwith, mengatasi jitter dan delay.

Parameter QoS adalah latency, throughput dan reliability. Untuk itu dalam

jaringan perlu dilakukan pengujian QoS dengan tujuan menghasilkan layanan

terbaik. Beberapa kualitas pada jaringan LAN, WAN, MAN nirkabel meliputi :

Security, Complexity, Flexibility, Mobility, dan Cost. Untuk pengujian perlu

dilakukan seting perangkat wireless baik pada PC maupun perangkat mobile.

Tujuan

8. Mahasiswa memahami konsep QoS.

9. Mahasiswa memahami beberapa kualitas pada jaringan LAN, WAN, MAN

nirkabel.

10. Mahasiswa dapat melakukan seting terhadap beberapa perangkat


133

wireless.

Definisi Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan

untuk menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwith,

mengatasi jitter dan delay. Parameter QoS adalah latency, throughput dan

reliability. Seiring berkembangnya sistem komunikasi yang ada, maka beberapa

parameter yang patut dipertimbangkan adalah security, complexity, flexibility,

mobility dan cost.

Selanjutnya akan dibahas QoS pada jaringan nirkabel area lokal

(WLAN) dan metropolitan (WMAN) serta penggunaannya pada personal

devices dan pengaturannya pada PC dan mobile phone.

9.1 Kualitas Layanan LAN Nirkabel

WLAN (Wireless Local Area Network) sederhananya adalah

implementasi wireless dari LAN. WLAN menyediakan fitur konektivitas sama

dengan LAN hanya saja berbeda pada kecepatannya: 11 Mbps untuk 802.11b

dan 54 Mbps untuk 802.11a. WLAN didesain berdasarkan standar 802.11

Cakupan WLAN mencapai 20-60 meter untuk di dalam gedung dan hingga

300 meter di atas gedung.

Security

Memiliki tingkat keamanan sedang karena memiliki salah satu

pengamanan, built in saja atau pengamanan tambahan saja. Teknik keamanan

pada WLAN, beberapa teknik yang dikembangkan antara lain enkripsi data,

autentikasi, authorisasi (access control) dan monitoring.

Complexity

Memiliki tingkat kompleksitas sederhana karena untuk interworking dengan

jaringan eksisting tidak memerlukan perangkat tambahan / antarmuka khusus

dan tidak membutuhkan SDM dengan kecakapan tinggi.

Flexibility

Memiliki tingkat fleksibilitas sangat fleksibel karena instalasi bisa

dilakukan dengan cepat dan mudah untuk melakukan perubahan topologi dan

perluasan jaringan. Instalasi pada WLAN hanya membutuhkan access point.

Mobility


134

Memiliki tingkat mobilitas terbatas karena mobilitas bisa dilakukan

pada lebih dari satu access point atau base station dan dengan tipe handoff

manual. Sistem WLAN IEEE 802.11g memungkinkan perangkat untuk

berpindah dari satu akses point ke akses point yang lain dengan sistem

handoff manual.

Cost

Memiliki tingkat biaya yang murah karena biaya infrastruktur,

perangkat pelanggan dan pengelolaan murah. Harga akses point dan perangkat

pelanggan bervariasi.

9.2 Kualitas Layanan MAN Nirkabel

WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) adalah jaringan

komunikasi wireless dengan area cakupan satu kota besar. Tujuan utama

WMAN antara lain adalah memperluas jangkauan jaringan kabel dari suatu

lokasi pusat akses. Jika suatu kota dilengkapi dengan fasilitas WMAN, maka

akses wireless dapat dilakukan tanpa perlu mengeluarkan biaya lagi untuk

membangun jaringan kabel dan penyewaan saluran komunikasi (leased-lines)

hingga ke seluruh pelosok kota. Hal ini berarti penghematan biaya. Yang akan

dibahas berikut adalah tentang WiMax.

Security

Memiliki tingkat sekuritas yang tinggi karena memiliki pengamanan

built in dan pengamanan tambahan. Pada teknologi WiMax, keamanan

dikembangkan pada MAC layer. Pada MAC layer, terdapat suatu privacy

sublayer dimana pada privacy sublayer tersebut terjadi proses autentikasi, key

exchange dan enkripsi. Untuk proses autentikasi disediakan untuk server

maupun client dan untuk proses key exchange terdapat key management

protocol yang menyediakan distribusi secure key.

Complexity

Memiliki tingkat kompleksitas sederhana karena untuk interworking

dengan jaringan eksisting tidak memerlukan perangkat tambahan / antarmuka

khusus dan tidak membutuhkan SDM dengan kecakapan tinggi. Teknologi

WiMAX pada dasarnya mirip dengan teknologi WiFi namun dengan jangkauan

yang lebih luas dan mobilitas yang tinggi (IEEE 802.16e). Oleh karena itu untuk

mengintegrasikan WiMAX dengan jaringan eksisting akan sangat mudah dan

tidak membutuhkan perangkat antar muka.


135

Flexibility

Memiliki tingkat fleksibilitas sangat fleksibel karena instalasi bisa

dilakukan dengan cepat dan mudah untuk melakukan perubahan topologi dan

perluasan jaringan. WiMax merupakan teknologi yang greater flexibility in

managing spectrum resources. Sub-channelization juga membawa pada

kemampuan jaringan untuk secara cerdas mengalokasikan sumber pada saat

dibutuhkan. Sehingga membawa pada efisiensi spektrum, throughput yang

lebih besar dan indoor coverage yang lebih baik

Mobility

Memiliki tingkat mobilitas terbatas karena mobilitas bisa dilakukan

pada lebih dari satu access point atau base station dan dengan tipe handoff

manual. System WiMAX saat ini memiliki dua standard yaitu IEEE 802.16d

dan IEEE 802.16e. Untuk standard IEEE 802.16d sifatnya nomadic sedangkan

IEEE 802.16e sudah mobile namun handoff-nya masih terbatas karena tidak

dapat bekerja dengan baik untuk pergerakan dengan kecepatan tinggi di dalam

kendaraan.

Cost

Memiliki tingkat biaya murah karena biaya infrastruktur, perangkat

pelanggan dan pengelolaan murah. Harga BTS untuk system WiMAX berkisar

Rp 500 juta per unit, sedangkan untuk perangkat pelanggan harganya berkisar

Rp 1 juta.

Jenis QoS pada WiMAX

Berdasarkan jenisnya, QoS pada 802.16 MAC ini dapat

dikelompokan menjadi empat jenis yaitu unsolicited grant service (UGS), real

time polling (rtPS), no-real-time poling (nrtPS), dan best effort (BE).

UGS (Unsolicited Grand Service)

UGS digunakan untuk layanan yag membutuhkan jaminan transfer

data dengan prioritas paling utama. Dengan demikian service dengan

criteria UGS ini memiliki karakterstik :

Seperti halnya lanayan CBR (Constant Bit Rate) pada ATM,

yang dapat memberikan transfer data secara periodic dalam

ukurang yang sama (burst).

Untuk layanan-layanan yang membuthkan jaminan real-time


136

Efektif untuk layanan yang sensitive terhadap throughput,

lantency, dan jitter seperti layanan pada TDM (Time

Division Multiplexing).

Maximum dan minimum bandwidth yang ditawarkan sama

Contohnya untuk aplikasi VIP, T1/E1 atau ATM CBR

Real Time Polling Service (rtps)

Efektif untuk layanan yang sensitive terhadap throughput

dan latency namun dengan toleransi yang leih longgar bila

dibandngkan dengan UGS

Untuk reat-time service flows, periodic variable size data

packets

Garansi rate dan syarat delay telah ditentukan

Contohnya MPEG video, VoIP, video conferencing

Parameter service : commited burst, commited time

Non-Real-Time Polling Service (nrtps)

Efektif untuk aplikasi yang membuthkan throughput yang

intensif dengan garansi minimal pada latencinya

Layanan non-realtime dengan regular variable size burst

Layanan mungkin dapat diexpand sampai full bandwidth,

namun dibatasi pada kecepatan maksmum yang telah

ditentukan

Garansi rate dperlukan namun delay tidak digarasnsi

Contohnya aplikasi serprti video dan audio streaming

Parameter service : committed burst, committed time

excess burst

Best Effort (BE)

Untuk trafik yang tidak membuthkan jaminan kecepatan

data (best effort)

Tidak ada jaminan (requirement) pada rate atu delay-nya

Contohnya aplikasi internet (web browsing), email, FTP.

Setiap layanan pada WiMAX membutuhkan persyaratan khusus agar lanyanan

tersebut dapat diterima dengan baik oleh pelanggan. Beberapa parameter

yang biasa digunakan sebaagai acuannya meliputi throughput, delay, jitter


137

maupun packet loss. Tabel berikut menunjukan tipe class aplikasi yang

dikaitkan dengan persyaratan QoS dari sisi bandwidth, latency, dan jitter.

Class Aplikasi Bandwidth Latency Jitter

Type Size Type Size Type Size

1 Interactive

Gaming Low

Bandwidth 50 kbps

Low Latency

<25 ms

N/A

2 VoIP, Video Conference

Low Bandwidth

32-64 kbps

Low Latency

160 ms

Low Jitter

<50ms

3 Streaming

Media Low to High Bandwidth

5Kbps -2Mbps

N/A Low Jitter

<100ms

4 Web

Browsing Moderate Bandwidth

10 Kbps

– 2Mbps

N/A N/A

5 Dowload Data High

Bandwidth >1-2 Mbps

N/A N/A

Penjelasan dari table di atas, misalkan untuk aplikasi interactive gaming dari

sisi bandwidth hanya dibutuhkan tipe low bandwidth (sekitar 50kbps), low

latency (<25 ms), dan nilai jitter yang bebas.

9.3 12.3 Penggunaan LAN, PAN dan MAN nirkabel

pada perangkat pribadi

Kita dapat memanfaatkan perangkat wireless disekitar kita seperti

PC, Laptop, PDA, ataupun HP untuk mengakses data informasi melalui

jaringan wireleess. Beberapa langkah yang harus Anda lakukan dalam

mengkases data via wireless adalah sebagai berikut :

Pastikan perangkat Anda support jaringan wireless. Untuk perangkat

seperti laptop, PDA, HP model terbaru perangkat wireless sudah

terintegrasi di dalamnya. Sedangkan untuk perangkat PC anda harus

menambahkan wireless adapter.

Pastikan perangkat wireless tersebut sudah diinstall pada personal

device anda.

Selanjutnya perlu melakukan beberapa settingan jaringan, agar Anda

dapat terkoneksi pada jaringan wireless di sekitar Anda.

Fasilitas Wireless yang dapat Anda gunakan diantaranya : WiFi,

Bluetooth, dan GPRS.

Berikut akan dijelaskan beberapa settingan wireless pada perangkat PC dan

HP yang sering Anda gunakan.


138

Pengaturan pada komputer

Berikut ini adalah langkah-langkah setting wireless pada PC :

h) Silahkan masuk Control Panel > Network Connections

Pastikan sudah terdapat icon wireless seperti diatas. Seandainya

tidak ada, terdapat 2 kemugkinan yaitu perangkat Anda memang

tidak support wireless atau driver wireless belum di-install. Terdapat

tiga status icon wireless yaitu tidak aktif/disable (warna abu-abu),

aktif/enable terkoneksi (computer menyala), aktif/enable tidak

terkoneksi (computer menyala + tanda silang merah).

i) Agar dapat digunakan, pastikan icon wireless anda pada status aktif

terkoneksi.


139

j) Dilanjutkan dengan setting IP Address, dengan cara : klik kanan Icon

Wireless > Properties > Internet Protocol (TCP/IP) > Properties >

silahkan set IP Address Anda sesuai dengan aturan di jaringan Anda :

k) Selanjutnya Anda dapat me-list sinyal wireless (SSID) yang terdapat

di sekitar anda dengan cara : klik kanan Icon Wireless > view

wireless. Pilih salah satu > tekan tombol Connect

l) Selamat, sekarang Anda telah terkoneksi pada jaringan wireless dan

memungkinkan anda saling bertukar informasi dengan teman-teman

di jaringan anda…

Pengaturan pada perangkat mobile


140

Selain pada PC, anda dapat layanan transfer data via wireless

menggunakan perangkat mobile (HP atau PDA) yang anda miliki. Berikut ini

akan ditunjukan setting wireless pada perangkat mobile.

a) Pastikan perangkat mobile anda support wireless.

b) Kenali tipe dari perangkat mobile Anda, karena setiap perangakt

memiliki desain tampilan menu yang berbeda. Dalam kesempatan ini

akan ditunjukan setting wireless pada PDA HP-iPAQ.

c) Berikut ini adalah tampilan halam menu dari perangkat ini. Terlihat

pada gambar di bawah ini, icon koneksi wireless (bluetooth, wifi)

sudah tersedia di halaman depan, sehingga memudahkan user dalam

meng-aktifkannya.

d) Berikut ini adalah settingan WiFi yang ditawarkan, jika anda meng-

aktifkan icon wireless (WiFi). Settingan WiFi pada mobile mirip


141

dengan settingan pada PC. Anda harus mensetting IP Address, Proxy

sesuai dengan jaringan wireless di sekitar Anda.

e) Berikut ini adalah settingan Bluetooth yang ditawarkan, jika anda

meng-aktifkan icon wireless (Bluetooth).

Pengaturan koneksi wireless pada PC memanfaatkan

GPRS ponsel

Jika anda berada di suatu tempat yang tidak tersedia jaringan wireline

untuk berinternet, sekarang ini operator seluler telah memberikan layanan

internet melalui ponsel atau yang disebut dengan GPRS. Dengan GPRS anda


142

dapat melakukan browsing, chating, atau aktifitas internet lainnya melalui

ponsel. Kekurangan yang paling terasa dari penggunaan ponsel ini adalah

kecilnya ukuran layar sehingga membuat tidak nyaman dalam berinternet.

Sebenarnya Anda dimungkinkan untuk melakukan browsing dari PC/Laptop

dengan memanfaatkan GPRS pada ponsel dengan bantuan software Nokia PC

Suite.

Berikut ini langkah-langkah dalam seting GPRS pada PC :

a) Aktifkan GPRS di kartunya. Kita tidak perlu mensetting GPRS di HP.

Cukup dengan mengaktifkan GPRS yang ada di kartu. Untuk kartu-

kartu perdana GSM yang dijual saat ini biasanya sudah otomatis aktif

fitur GPRSnya.

b) Pastikan sudah terinstall driver modem HP anda. Dilanjutkan Install

Nokia PC Suite. Software tersebut dapat Anda download di situs

www.nokia.co.id.

c) Hubungkan HP dengan komputer. Bisa pake bluetooth, infra red,

maupun kabel data. Koneksi terbaik tentu dengan kabel data.

d) Aktifkan program Nokia PC Suite di computer Anda. Klik tombol

Hubungkan ke Internet. Akan tampil One Touch Access seperti

berikut ini :

http://www.nokia.co.id/

http://chodirin.or.id/wp-content/uploads/2008/03/nokia-pc-suite.JPG


143

e) Klik Pengaturan >> Pilih Jenis Modem >> Klik Next . Akan tampil

halaman seperti berikut ini :

f) Pilih Configure to Connection Manually >> Next >>

g) Langkah terakhir adalah memasukan settingan GPRS sesuai dengan

operator yang digunakan :

o IM3

Access Point Name : www.indosat-m3.net

Username:gprs

Password:im3

o Untuk Telkomselflash:

Access Point Name : flash

Username: (dikosongkan)

Password: (dikosongkan)

o Untuk GPRS XL:

Access Point Name : www.xlgprs.net

Username: xlgprs

Password: proxl

http://chodirin.or.id/wp-content/uploads/2008/03/manually.JPG

http://www.indosat-m3.net/

http://www.xlgprs.net/


144

Rangkuman

1. Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk

menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwith,

mengatasi jitter dan delay.

2. Parameter QoS adalah latency, throughput dan reliability.

3. Kualitas pada jaringan LAN, WAN, MAN nirkabel meliputi :

Security, Complexity, Flexibility, Mobility, dan Cost.

4. Berdasarkan jenisnya, QoS pada 802.16 (WiMAX) terdiri dari

unsolicited grant service (UGS), real time polling (rtPS), no-real-time

poling (nrtPS), dan best effort (BE).

5. Kita dapat memanfaatkan perangkat wireless disekitar kita seperti

PC, Laptop, PDA, ataupun HP untuk mengakses data informasi

melalui jaringan wireleess dengan beberapa settingan khusus pada

setiap perangkat.

http://chodirin.or.id/wp-content/uploads/2008/03/akhir.JPG

http://chodirin.or.id/wp-content/uploads/2008/03/akhir.JPG


145

10 ANALISIS JARINGAN WIRELESS

Overview

Performa jaringan nirkabel tentu saja dipengaruhi oleh beberapa faktor,

antara lain kondisi trafik, sinyal hilang, kekuatan daya radio serta pengaturan

perangkat yang digunakan. Dengan memonitor dan memahami ke empat

faktor tersebut, kita dapat mengoptimalkan performa jaringan nirkabel yang

dihasilkan.

Tujuan

1. Mahasiswa memahami faktor yang mempengaruhi performa jaringan.

2. Mahasiswa dapat memantau kondisi jaringan.

3. Mahasiswa dapat menggunakan software untuk menyelesaikan berbagai

masalah yang mungkin timbul pada jaringan nirkabel.


146

10.1 Trafik Jaringan

Trafik pada sebuah jaringan sangat susah diprediksi. Memerlukan

waktu pengamatan yang cukup lama, untuk mempelajari model dan sifat trafik

tersebut. Berikut contoh rekaman trafik jaringan wireless :

Gambar 13.1 Trafik per jam (dalam GB)

Gambar 13.2 Rata-rata trafik per hari dalam seminggu (dalam GB)

Gambar 13.3 Rata-rata trafik per hari dalam seminggu (dalam GB)


147

Gambar 13.4 Rata-rata trafik per jam dalam sehari per gedung (dalam GB)

Konfigurasi dari sebuah jaringan wireless/hotspot sangat dipengaruhi

oleh 3 faktor penting yang akan menentukan kecocokan sebuah konfigurasi

wireless dengan kebutuhan maupun permintaan para pengguna. Adapun 3

faktor tersebut yaitu :

Luas Lokasi

Luas lokasi dari hotspot yang dibangun merupakan faktor pertama

yang harus dipertimbangkan. Faktor luas lokasi ini berhubungan

dengan kepadatan pengguna yang selanjutnya berkaitan dengan

jumlah access point yang harus dibangun.

Jumlah Pengguna

Jumlah pengguna adalah faktor selanjutnya yang harus

dipertimbangkan dalam menentukan layout sebuah hotspot. Jumlah

pengguna menentukan besarnya bandwidth yang harus disediakan

untuk memenuhi kebutuhan dari para pengguna. Dalam hal ini perlu

dipastikan berapa jumlah pengguna yang terhubung akan aktif secara

simultan.

Tipe Pengguna

Faktor ketiga yang harus dipertimbangkan adalah tipe pengguna

selama terhubung pada hotspot. Setiap tempat memiliki tipe

pengguna yang berbeda, ada yang suka chating, browsing, buka

aplikasi VoIP, ataupun video conference. Hal inilah yang kemudian

perlu ditetapkan adanya kebutuhan bandwidth minimal agar para

pengguna dapat menjalankan aplikasi dengan kapasitas tersebut

dengan hasil yang bagus.


148

Trafik pada jaringan wireless sangat dipengaruhi oleh jenis aplikasi yang

dilewatkan pada jaringan tersebut. Berikut perbandingan bandwith setiap

aplikasi :

No Aplikasi Bandwith

1 Internet Browsing 64 kbps

2 File Transfer/Conferencing Upload 256 kbps

3 VoIP 64 kbps

4 Video Streaming 1 Mbps

Untuk menganalasis trafik sebuah jaringan secara detail, kita harus

mengukur kepadatan trafik di jaringan tersebut terutama pada jam-jam

sibuk/busy hour. Parameter jaringan utama yang harus diukur dalam

menganalisis trasik data diantaranya : delay, jitter, throughput, packet loss.

Salah satu tool yang dapat membantu dalam memonitor dan mengukur trafik

jaringan adalah Ethereal/Wireshark.

Untuk memulai menggunakan wireshark pilih Start > All Programs

> Ethereal > Ethereal, maka akan keluar tampilan sebagai berikut :

Gambar 13.5 Tampilan awal Ethereal


149

Selanjutnya anda pilih Capture > Interfaces, maka akan keluar

tampilan seperti berikut :

Gambar 13.6 Pemilihan interface

Silahkan pilih interface yang akan anda pilih, tergantung dari kartu

ethernet yang pengen anda ukur performansinya. Berikut ini adalah form yang

disediakan untuk membuat nama file, banyak paket, waktu peng-capturan, dan

lain-lain yang berfungsi menyimpan hasil capturan anda yang dapat anda buka

sewaktu-waktu ketika dibutuhkan. Tekan tombol Start untuk memulai proses

capture paket data :

Gambar 13.7 Proses capture data

Tekan tombol Stop untuk mengakhiri, maka hasil capture paket adalah

sebagai berikut :


150

Gambar 13.8 Data hasil capture

Untuk mengolah data tersebut ikuti langkah-langkah berikut ini :

Pilih Statistics > Conversation List > Ipv4

Selanjutnya pilih hasil capture yang mencantumkan IP komputer

Anda > Klik kanan > Apply as Filter > Selected > pilih A<->B

Selanjutnya paket harus di decode menjadi paket RTP agar data-data

penting tentang informasi jaringan dapat langsung diketahui. Klik

kanan > Decode As > Pilih RTP > OK

Pilih Statistics > RTP > Stream analysis > Save As CSV

Selanjutnya anda dapat mengolah data tersebut dalam Excel, yang

pada akhirnya hasilnya adalah seperti berikut ini :

Packet Sequence

Delta

(ms)

Jitter

(ms)

IP BW

(kbps) Status Length

1 8124 0 0 0.51 [ Ok ] 78

3 8125 29.83 0.01 1.02 [ Ok ] 78

4 8126 29.98 0.01 1.54 [ Ok ] 78

5 8127 29.93 0.02 2.05 [ Ok ] 78

9 8128 30.04 0.02 2.56 [ Ok ] 78

11 8129 30.06 0.02 3.07 [ Ok ] 78


151

12 8130 29.93 0.02 3.58 [ Ok ] 78

dst … … … … … …

Data-data jaringan seperti delay, jitter, packet loss, througput dalam

Excel masing-masing dapat anda visualisasi dalam grafik seperti berikut ini :

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1 32 63 94 125 156 187 218 249 280 311 342

Series1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1 22 43 64 85 106 127 148 169 190 211 232

Series1

Gambar 13.9 Visualisasi trafik data

Software Ethereal/Wireshark juga memungkinkan Anda dapat

memantau setiap action yang dialami oleh paket selama perjalanan dalam

jaringan seperti berikut ini :

Gambar 13.10 Action paket dalam jaringan


152

Terdapat sebuah software lain yang dapat membantu Anda dalam

memonitor trafik jaringan anda, yaitu NetFlow Analyzer. Berikut adalah

interface aplikasi netflow analyzer :

Gambar 13.11 NetFlow Analyzer 7

Kemampuan yang terdapat dalam software ini diantaranya :

Real-time traffic graph menampilkan grafik traffic incoming dan

outgoing pada aplikasi real-time

Top applications menampilkan aplikasi yang sering diakses oleh

client

Top Host menampilkan client yang paling aktif bertukar data

dalam jaringan

QoS menampilkan QoS

Top conversations menampilkan record aktivitas dalam jaringan

AS traffic reports menampilkan report trafic

Troubleshooting

Consolidated reports

Compare reports


153

10.2 Pengaturan Perangkat

Jaringan wireless menggunakan media udara untuk saling bertukar

informasi. Cara membedakan sebuah link/jalan pada media udara adalah

dengan pemakaian frekuensi yang berbeda. Pemakaian frekuensi yang sama

akan mengakibatkan interferensi yang selanjutnya mengganggu komunikasi

paket data dalam jaringan. Untuk itu, dalam menganalisis kondisi wireless

disekitar kita, perlu dilakukan device tuning yang bertujuan mengenali

pemakaian frekuensi, channel, SSID, MAC address, dan kualitas sinyal terima,

dengan harapan kita dapat melakukan analisis jaringan untuk selanjutnya

melakukan perencanaan ataupun perbaikan jaringan.

Terdapat sebuah tool yang dapat membantu kita dalam melakukan

device tuning yaitu NETSTUMBLER. Software ini dapat di download secara

gratis di http://www.netstumbler.com. Untuk dapat menggunankannya

terlebih dulu anda harus meng-installnya pada laptop yang telah dilengkapi

dengan wireless adapter/PCMCIA. Caranya adalah dengan klik dua kali

dilanjutkan menekan tombol next sampai finish.

Ketika kita menjalankan aplikasi Netstumbler di laptop kita, otomatis

akan dilakuan scanning frekuensi untuk melihat station maupun access point

yang beroperasi di berbagai frekuensi di sekitar kita. Beberapa informasi yang

dapat dilaporkan oleh netstumbler diantaranya :

MAC address Access Point dan frekuensi operasinya

Tipe peralatan yang digunakan di access point

Channel yang digunakan pada access point

ESSID access point, jika di broadcast

Nama access point, jika di broadcast

Kekuatan sinyal yang diterima dari access point, ditunjukan dengan

warna hijau jika kualitas baik, dan kuning jika kurang baik

Level noise

Signal to Noise ratio

http://www.netstumbler.com/


154

Berikut adalah tampilan dari Netstumbler setelah anda install :

Gambar 13.12 Tampilan depan NetStumbler

Dari gambar diatas terlihat informasi jaringan wireless di sekitar kita,

yaitu :

SSID MAC Channel Kualitas Sinyal

(tidak ada) 00022D2E0FC 6 Bagus (tanda warna hijau)

BenQ 00039D4D011 7 Kurang bagus (tanda warna kuning)

wirelessG 00022D3BBE1 11 Bagus (tanda warna hijau)

Informasi device tuning ini sangat penting, tidak hanya bagi admin

jaringan tetapi juga bagi para hacker yang hendak menerobos pertahanan

jaringan. Data yang diperlukan seorang hacker diantaranya SSID, MAC, dan

channel.


155

10.3 Daya Radio

Selain dari device tuning, seorang admin jaringan juga perlu mengetahui

dan mengumpulkan data tentang kekuatan sinyal radio yang dibangkitkan oleh

sebuah pemancar radio/access point. Pengukuran kualitas radio tersebut

dapat juga dilakukan dengan netstumbler. Caranya adalah dengan merekam

kualitas sinyal, yang dinyatakan dalam S/N, pada jarak tertentu dari sumber

Access Point sampai akhirnya didapatkan jarak terjauh kualitas sinyal sangat

buruk atau menghilang. Level daya threshold yang diizinkan yaitu -80 dBm.

Jadi anda harus berjalan-jalan sambil membawa laptop yang telah di-install

Netstumbler mengelilingi access point dan memetakan hasil pengukuran pada

gambar untuk selanjutnya dianalisis.

Do

wn

36 m

7,2 m 7,2 m 7,2 m 7,2 m 7,2 m

8,4 m

8,4 m

2,4 m 19,2 m

v

R1

R2

R3R4

R5

R6

R7R8 R9 R10

R11

1

2

3

4 5

6

1

2

1 2

1

23

1

2

3

4

1

2

3

1

1

1

AP

1

Gambar 13.13 Pengukuran radio power disekitar AP


156

Berikut adalah tampilan proses perekaman kualitas sinyal radio sebuah

access point :

Gambar 13.14 Radio power dalam NetStumbler

Selanjutnya dilakukan rekap terhadap hasil pengukuran di setiap titik

ruangan seperti berikut :

Ruang Titik SSID BSSID Time Signal Level

(dBm)

Data Rate

(Mbps)

R1 1 (kosong) 00022D2E0FC 9:31:08 -40 11

2 benQ 00039D4D011 9:31:30 -77 11

3 wirelessG 00022D3BBE1 9:32:05 -32 11

Analisis : Dari data hasil pengukuran di atas, diketahui semua titik-titik

pengukuran berada jauh di atas level daya treshold yaitu -80 dBm artinya

masih layak untuk digunakan.

10.4 Sinyal Hilang

Adanya obstacle/penghalang di sekitar access point ataupun semakin

jauhnya jarak antara Tx dan Rx, dapat menyebabkan loss symbol atau loss

sinyal terima oleh client. Hal ini perlu juga dianalisis sebagai bahan perbaikan


157

terhadap penempatan Access Point sehingga didapatkan loss terkecil. Berikut

ini gambar yang menunjukan adanya loss symbol pada pengukuran

menggunakan netstumbler :

Gambar 13.15 Loss symbol dalam NetStumbler

Selanjutnya dilakukan rekap data loss symbol sebagai berikut :

Ruang Titik Signal Level (dBm) Loss (dB)

- LOS -58 77

R1 1 -79 98

2 -72 91

R2 1 -58 77

2 -60 79

3 -69 78

Teknik ini sangat bermanfaat pada saat proses mencari arah yang

benar dari antena, dan mencari sumber interferensi. Noise/Loss yang besar


158

menandakan adanya sumber interferensi yang dekat dengan access point yang

kita bangun.

10.5 Latihan

Untuk menganalisis performansi jaringan wireless, berikut langkah-

langkah yang harus dilakukan :

a) Siapkan 3 buah access point, dan konfigurasilah seperti berikut ini :

b) Siapkan laptop yang telah di install netstumbler, selanjutnya lakukan

Device tuning, pengukuran kekuatan sinyal, loss symbol sampai

didapatkan posisi yang paling ideal dari ketiga access point tersebut.

c) Lakukan komunikasi Transfer File, VoIP, Video Streaming antar

client pada jaringan tersebut. Selama proses komunikasi data

tersebut silahkan diamati menggunakan Ethereal dan NetFlow

Analyzer.

d) Pertanyaan : Kumpulkan data pengukuran Anda dan selanjutnya

buatlah laporan análisis dari percobaan yang telah Anda lakukan.


159

Rangkuman

1. Beberapa contoh analisis jaringan adalah pengamatan terhadap trafik

jaringan, pengaturan perangkat, daya radio dan sinyal hilang.

2. 3 faktor yang mempengaruhi hubungan antara konfigurasi dengan

kebutuhan user adalah luas lokasi, jumlah pengguna, dan tipe pengguna.

3. Beberapa parameter yang digunakan dalam analisis trafik adalah delay,

jitter, throughput, packet loss.

4. Ethereal, Wireshark atau NetFlow Analyzer adalah beberapa software

yang dapat digunakan untuk memonitor trafik.

5. Pengaturan perangkat bertujuan mengenali frekuensi, channel, SSID,

MAC address, dan kualitas sinyal terima pada sebuah perangkat.

6. Level daya threshold yang diijinkan adalah -80 dbm.

7. Letak obstacle atau penghalang yang berada diantara Tx dan Rx

mempengaruhi besar sinyal yang hilang.


160

11 TROUBLESHOOTING JARINGAN

WIRELESS

Overview

Jaringan yang sempurna dan ideal adalah jaringan yang selalu bekerja sesuai

dengan fungsinya sampai waktu yang telah ditentukan. Kenyataan dilapangan

menunjukan sering ditemukan kejadian-kejadian/trouble jaringan diluar perkiraan

yang mengganggu kenyamanan user. Beberapa bentuk trouble jaringan wireless

diantaranya : Jaringan rusak/mati, Kualitas sinyal yang rendah, Interferensi, Jaringan

error/aneh.

Tujuan

1. Mahasiswa memahami bentuk-bentuk masalah pada jaringan wireless.

2. Mahasiswa memahami cara menganalisis penyebab penyebab

permasalahan pada jaringan wireless.

3. Mahasiswa dapat meyelesaikan berbagai permasalahan pada jaringan

wireless.


161

Jaringan yang sempurna dan ideal adalah jaringan yang selalu bekerja sesuai

dengan fungsinya sampai waktu yang telah ditentukan. Kenyataan dilapangan

menunjukan sering ditemukan kejadian-kejadian/trouble jaringan diluar

perkiraan yang mengganggu kenyamanan user. Beberapa bentuk trouble

jaringan wireless diantaranya :

1) Jaringan rusak/mati

2) Kualitas sinyal yang rendah

3) Interferensi

4) Jaringan error/aneh

Berikut ini akan dijelaskan beberapa bentuk trouble pada jaringa wireless dan

kemungkinan penyelesain yang dapat dilakukan.

11.1 Jaringan rusak/mati

Permasalahan yang dirasakan

Kita sering menemukan situasi dimana kita sedang asyik browsing

internet via wireless, tiba-tiba koneksi kita mendadak terputus dan icon

wireless kita pada status enable-tidak terkoneksi.

Analisis

Terdapat beberapa kemungkinan yang menyebabkan permasalahan diatas,

diantaranya :

Listrik mati

Power pada Access Point rusak/terbakar atau posisinya tidak

tepat


162

Access Point terbakar/rusak karena arus pendek atau kelebihan

daya.

Penyelesaian

Sebagai seorang admin jaringan, anda dapat melakukan perbaikan sebagai

berikut :

Cek koneksi listrik dari PLN, jika benar-benar didapatkan listrik

mati, Anda dapat menggunakan UPS atau Genset sebagai

pembangkit dan penyimpan listrik sementara untuk mencatu

Wireless Access Point.

Periksa adaptor AP, apakah terbakar atau hanya kesalahan posisi

Periksa Access Point, dengan memegangnya atau meng-

endusnya. Jika terasa hangat dan tercium bau terbakar

dimungkinkan AP Anda terbakar.

11.2 Signal to Low

Jaringan nirkabel secanggih apapun tentu saja bukan tanpa masalah.

Ditinjau dari segi penyampaian data yang menggunakan sinyal sebagai sarana

dan udara sebagai mediumnya, tentu saja sinyal memiliki peranan yang sangat

penting. Sinyal yang terlalu rendah atau lemah akan menghambat laju

transportasi informasi.


Icon wireless Anda biasanya dapat menunjukan kualitas sinyal yang

diterima. Terdapat beberapa status sinyal, yaitu : no signal, very low, low,

good, excellent.


163

Analisis


diantaranya :

1. Pemilihan antena yang kurang tepat

2. Sudut dari antena kurang pas

3. Daya antena yang kurang

4. Posisi antena yang bergeser

Penyelesaian

1. Pemilihan antena yang kurang tepat

Karena dianggap tidak begitu berbeda, omnidirectional di sisi

pemancar dan sectoral di sisi penerima sering dipertukarkan

sehingga mengurangi performa jaringan.

Antena Omni bagus digunakan untuk pelanggan yang menyebar,

sedangkan antena sectoral bagus diterapkan untuk jaringan backbone

dan mengcover pelanggan yang terpusat dengan konsentrasi yang

tinggi.


164

2. Sudut dari antena kurang pas

Peranan sudut sangat penting dalam propagasi sinyal, baik untuk

komunikasi point-to-point maupun point-to-multipoint. Sudut antena

yang kurang pas akan menyebabkan coverage antena yang tidak

optimum. User yang cukup jauh (tetapi belum maksimal) dari

sumber Access Point akan mendapatkan sinyal yang rendah/signal to

low.

3. Daya antena yang kurang

Gelombang listrik yang diubah menjadi gelombang elektromagnetis

dan dikirim oleh antena pemancar tentu saja akan mengalami

redaman dalam perjalanannya untuk sampai ke penerima. Maka dari

itu, daya antena yang kurang, pada dasarnya dapat diatasi dengan

memberikan jumlah repeater yang memadai.


165

4. Posisi antena yang bergeser

Pada awal pembangunan jaringan, diperoleh performa yang optimal.

Namun, seiring berjalannya waktu, performa tersebut menurun. Hal

ini mungkin disebabkan bergesernya posisi antena oleh karena

pondasi yang menurun kualitasnya, angin, gempa, dsb. Hal ini dapat

diatasi dengan cara maintenance/perawatan perangkat yang rutin

dalam jangka waktu tertentu. Selain itu juga perlu dilakukan

pengecekan kualitas antena secara berkala sehingga posisi antena

benar-benar terjaga. Dibutuhkan perangkat GPS dan Peta untuk

membantu pengecekan arah antena.


166

11.3 Interferensi

Pada operasional infrastuktur WiFi outdoor, salah satu tantangan yang

cepat atau lambat tapi pasti akan kita hadapi adalah berkurangnya througput

karena tingginya interferensi dan noise. Sinyal yang kuat tidak cukup

menjamin reliabilitas pada sebuah penerima wireless broadband. Level sinyal

harus secara konsisten jauh lebih besar dari noise yang diterima di penerima.

Dengan kata lain, perbandingan antara sinyal dengan noise, Signal to Noise

Ratio (SNR), harus setinggi mungkin. Untuk memperoleh SNR yang tinggi,

terdapat dua kondisi yang harus dipenuhi, yaitu :

1. Sinyal yang diterima pesawat penerima harus lebih tinggi dari

sensitifitas penerima

2. Level noise di input penerima harus lebih rendah dari sinyal yang

masuk. Noise didefinisikan sebagai ”segala sesuatu yang bukan sinyal

yang diinginkan”.

Kegagalan dalam memenuhi kedua kondisi tersebut akan menyebabkan SNR

yang rendah.

Permasalahan yang dirasakan oleh client dengan adanya interferensi ini

diantaranya :

Kualitas gambar, suara, ataupun video yang buruk

Adanya noise-noise yang tidak terkontrol

Seringnya terjadi pindah Access Point, yang menyebabkan terputusnya

koneksi internet.

11.3.1 Memaksimalkan Level Sinyal yang Diterima

Kita sebetulnya mempunyai kemampuan mengontrol secara langsung

proses untuk memaksimalkan sinyal yang diterima. Beberapa prosedur

standart yang biasa digunakan adalah :

Link budget

Daya pancar yang cukup, sensitifitas penerima, fade margin, dan

penguatan antena yang cukup untuk mengatasi loss di kabel coaxial

dan free space.

Line-of-Sight (LOS)


167

Pada komunikasi radio di frekuensi tinggi, kondisi Line of Sight antara

pemancara dan penerima sangat penting. Ada dua jenis Line-of-Sight,

yaitu :

Optical Line-of-Sight

Kedua stasiun harus dapat saling melihat satu sama lain.

Radio Line-of-Sight

Tidak boleh ada refleksi dan difraksi dari sinyal radio.

Optical Line-of-Sight sangat mudah diprediksi. Radio LOS lebih sulit

diprediksi dan membutuhkan perhitungan yang rumit untuk

menjamin bahwa sinyal berada dalam jarak aman dari berbagai

penghlang yang akan dilewatinya.

Fresnel Zone

Fresnel zone adalah daerah/zona yang bebas (tidak ada

halangan/obstacle) yang akan menyebabkan terjadinya refleksi

ataupun difraksi.

Dalam fresnel zone tidak boleh ada pengganggu sinyal. Fresnel zone

dibuat dalam beberapa lapis. Pada gambar diaas tampak 3 lapis

fresnel zone dengan bentuk elips yang menghubungkan kedua titik

ujung antena. Konsensus yang digunakan biasanya adalah 80% dari

Fresnel Zone pertama harus bebas dari penghalang yang mengganggu

sinyal. Tetapi ada juga yang menggunakan konsensus lain, seperti

Waverider, yang menggunakan konsensus 60% dari Fresnel Zone

pertama plus ketiga harus bebas.


168

Keterangan :

Meter = Feet * 0.3048

Km = Miles * 1.609344

Untuk menyederhanakan kalkulasi radius Fresnel Zone dapat

digunakan rumus sbb :

R = 43.3 sqrt (d / 4f)

Keterangan :

R adalah radius Fresnel Zone (dalam feet)

d adalah jarak antara dua titik (dalam Miles)

f adalah frekuensi (dalam GHz)

Untuk memberikan sedikit gambaran berapa ketinggian antena yang

harus bebas hambatan, penulis lampirkan sebuah tabel hasil

perhitungan dari Fresnel Zone untuk jarak 1-7 km bagi stasiun WiFi

yang beroperasi pada frekuensi 2412 GHz (channel 1)

Pada dasarnya kita membutuhkan daerah bebas sekitar 3-9 meter

untuk jarak 1-7 km. Tentunya semakin jauh jarak harus semakin

tinggi antena agar tidak banyak terjadi gangguan pada sinyal.

Distance (km) Radius FZ (meter)


169

1 3.3

3 5.9

4 6.7

5 7.5

6 8.2

7 9.0

Installation

Harus dipastikan antena dipasang dengan aman dan benar, arah yang

benar, konektor yang diisolasi tahan terhadap air, menggunakan

konektor dan coaxial yang baik.

11.3.2 Meminimasi Interferensi dan Noise

Kita biasanya tidak mempunyai kemampuan mengatur/mengontrol

sumber noise atau interferensi. Beberapa sumber noise diantaranya :

Natural noise

Noise yang berasal dari atmosfir dan galaksi.

Manmade noise

Sinyal RF yang diambil dari antena, termasuk microwave oven,

telepon cordless dan indoor WiFi

Receiver noise

Noise yang dihasilkan oleh rangkaian internal penerima.

Interferensi dari jaringan lain

Interferensi yang disebabkan oleh jaringan wireless lain yang bekerja

pada band yang sama.


170

Interferensi dari jaringan kita sendiri

Terjadi jika kita menggunakan frekuensi yang sama lebih dari satu

kali, menggunakan channel yang tidak mempunyai cukup jarak/spasi

antar channelnya, atau menggunakan frekuensi hopping yang tidak

benar.

Interferensi dari sinyal out-of-band

Disebabkan oleh sinyal yang kuat diluar frekuensi band yang kita

gunakan, misalnya pemancar AM, FM, TV, atau radi CB.

11.3.3 Strategi Mengalahkan Interferensi

Beberapa strategi yang biasa digunakan untuk mengalahkan interferensi

adalah:

1. Menggunakan antena sektoral atau antena pengarah/narrow beam

denga penguatan tinggi. Biasanya sangat efektif mengurangi

interferensi, terutama di daerah yang spektrumnya sangat padat.

2. Menggunakan jalur-jalur pendek, hindari pembangunan sambungan

jarak jauh.

3. Pilih frekuensi yang tidak banyak digunakan oleh stasiun lain.

4. Mengubah/mengganti polarisasi antena.

5. Mengatur sudut azimut antena.

6. Mengubah lokasi peralatan/antena.

7. Jangan menggunakan amplifier untuk melawan interferensi, karena

hanya akan menambah masalah dikemudian hari.

11.4 Jaringan rusak/mati


Sering terjadi suatu jaringan wireless tiba-tiba error (berfungsi tidak

sebagaimana mestinya), misalnya : nama SSID berubah, pemilihan

frekuensi berubah, atau sistem keamanan yang berubah.


171

Analisis


diantaranya :

1. Sistem Anda telah dimasuki orang /hacker tanpa anda sadari

2. Settingan yang salah sejak awal instalasi

Penyelesaian

Terdapat beberapa kemungkinan penyelesaian yang dapat dilakukan,

diantaranya :

1. Pastikan Anda telah meng-aktifkan fasilitas security pada Acces

Point anda dengan menggunaka WEP dan WPA.

2. Daftarkan MAC Address setiap pelanggan yang berhak

mengakses Access Point anda.

3. Pastikan settingan awal instalasi sudah benar, baik pemilihan

chanel maupun sistem keamanan.

Rangkuman

1. Beberapa bentuk trouble jaringan wireless diantaranya : Jaringan

rusak/mati, Jaringan rusak/mati, Kualitas sinyal yang rendah, Interferensi,

Jaringan error/aneh.

2. Untuk permasalahan jaringan rusak/mati lebih disebabkan oleh faktor

sumber daya yang hilang/mati atau kelebihan daya.

3. Untuk permasalahan signal to low disebabkan oleh pemilihan antena yang

kurang tepat, sudut dari antena kurang pas, daya antena yang kurang, dan

posisi antena yang bergeser.


172

4. Untuk permasalahan interferensi disebabkan oleh adanya pengaruh dari

sumber wireless lain yang memiliki frekuensi sama/mendekati.

5. Terdapat beberapa cara dalam mengatasi interferensi, yaitu : sinyal yang

diterima pesawat penerima harus lebih tinggi dari sensitifitas penerima

dan level noise di input penerima harus lebih rendah dari sinyal yang

masuk.

6. Beberapa cara dalam memaksimalkan level daya yang diterima yaitu : Link

budget, LOS, Fresnel zone, dan instalasi yang benar.


1

Daftar Pustaka

1. Price, Ron.Fundamentals Of Wireless Networking. McGraww-Hill.2006

2. Wheat ,Jeffrey ; Hiser, Randy ; Tucker, Jackie; Neely, Alicia. Designing A

Wireless Network. Syngress Publishing, Inc.2001

3. Gast, Matthew. Wireless Networks : Definitive Guide. O‟Reilly.2005

wireless network

Documents

jumlah sks untuk mata

perkuliahan aplikasi

berbagai pihak atas

2 hubungan panjang gelombang

mewakili lima aplikasi

course ware

lima bab

allah swt