Teknologi Wireless dan Arsitektur Wireless

Prospek internet broadband, anytime, anywhere, anyone masih kelihatan jauh dari impian, masih jauh dari kenyataan untuk penggunaan luas bagi PC, laptop, mobile user. Namun dengan WiMAX hal tersebut akan segera menjadi kenyataan, sesuatu hal yang membuat penggunanya tidak dapat hidup tanpa teknologi ini. WiMAX adalah salah satu teknologi wireless yang paling popular saat ini.

Arsitektur Wireless

Ada beberapa skenario topologi untuk pengembangan wireless yaitu Point-to-Point (P2P) dan Point-to-MultiPoint (PMP),Mesh.

       A. Point-to-point(P2P)

Point to point digunakan dimana ada dua titik dihubungkan: satu pengirim dan satu penerima. Ini juga digunakan untuk backhaul atau transfer dari sumber data (data center, co-lo facility, fiber POP, Central Office, dan lain-lain) ke pelanggan atau untuk point bagi distribusi menggunakan arsitektur point to multipoint. Pada arsitektur ini pancaran focus antara dua point dan throughput radio point- topoint akan lebih kuat daripada produk point-to-multipoint.

B. Point-to-Multipoint (PMP)          

Satu base station dapat melayani ratusan pelanggan dalam batasan bandwidth dan pelayanan yang ditawarkan.

Pengertian Wimax

Menurut James A.Johnson [1] istilah WiMax berasal dari singkatan wireless (disingkat Wi) Microwave Access (disingkat Max). Sedangkan Menurut Pareek Deepak [2] Wimax adalah sebuah teknologi nirkabel yang mengoptimalkan pelayanan IP centric untuk daerah yang luas dan sebuah tanda sertifikasi untuk perangkat sesuai dengan standar IEEE 802.16 serta Wimax adalah sebuah Platfrom untuk membangun alternative dan pelengkap dari jaringan broadband.

Meski disebut sebagai standar IEEE 802.16, menurut Dean Chang [3] tak hanya itu Wimax juga merupakan upaya standarisasi antar IP berbasis 802.16 dan WMAN( Wireless Metropolitan Area Network) broadband berbasis ETSI High-Perfomance Radio Metropolitan Area Network (HiperMAN) dan kelompok industry yang bekerja mencapai tujuan itu. Dengan begitu perangkat-perangkat yang berstandar Wimax dapat digunakan baik berbasis HiperMAN (eropa dan 802.16.

Menurut WiMAX oleh WiMAX Forum [4] didefinisikan sebagai standard teknologi yang memungkinkan akses broadband wireless last mile sebagai alternatif broadband kabel dan DSL. WiMAX menyediakan fixed, nomadic, portabel, dan mobile wireless untuk koneksi wireless mobile tanpa harus line-of-sight(LOS) dengan base station. Dalam pengembangan cell radius sekitar 3-10 Km, WiMAX Forum Certified™ system diharapkan dapat memberikan kepasitas hingga 40 Mbps per channel, untuk fixed dan akses aplikasi portable.Pengembangan jaringan mobile diharapkan menyediakan hingga 15 Mbps dalam radius 3 Km.Harapannya, teknologi WiMAX akan ada dalam notebook dan PDA pada tahun 2007. Jadi kesimpulan yang diambil Helfin[6] Wimax (Worldwide Interoperabillity for Microwave Access) adalah sebuah tanda sertifikasi untuk produk-produk yang telah lulus tes dan sesuai dengan standar IEEE 802.16.

WiMAX merupakan teknologi nirkabel yang menyediakan hubungan jalur lebar dalam jarak jauh. WiMAX merupakan teknologi broadband yang memiliki kecepatan akses yang tinggi dan jangkauan yang luas. WiMAX merupakan evolusi dari teknologi BWA sebelumnya dengan fitur-fitur yang lebih menarik. Disamping kecepatan data yang tinggi mampu diberikan, WiMAX juga membawa isu open standar. Dalam arti komunikasi perangkat WiMAX di antara beberapa vendor yang berbeda tetap dapat dilakukan (tidak proprietary). Dengan kecepatan data yang besar (sampai 70 MBps), WiMAX layak diaplikasikan untuk „last mile‟ broadband connections, backhaul, dan high speed enterprise. WiMAX sangat potensial mengganti sejumlah infrastruktur telekomunikasi yang telah ada. Dalam konfigurasi fixed wireless, dapat menggantikan jaringan copper wire perusahaan telepon, maupun infrastruktur coaxial cable TV kabel yang juga menawarkan pelayanan Internet Service Provider ( ISP). Dalam telekominikasi mobile, WiMAX sangat potensial menggantikan jaringan seluler.

Fixed Wimax

Yang membuat WiMAX begitu luar biasa adalah jangkauan luas dari teknologi tersebut tetapi tidak membatasi akses internet broadband, pengganti TI/E1 untuk bisnis, voice over Internet protocol (VoIP) sebagai pengganti perusahaan telepon, Internet Protocol Television (IPTV) sebagai pengganti TV kabel, backhaul untuk Wi-Fi hotspot dan tower telephone seluler, pelayanan mobile telephone, mobile data TV, mobile emergency response services, wireless backhaul sebagai pengganti fiber optik. WiMAX menyediakan pelayanan akses fixed, portable atau mobile non-line-of sight dari sebuah base station ke station pelanggan, atau lebih dikenal sebagai cutomer premise equipment (CPE). Beberapa tujuan WiMAX termasuk radius untuk jangkauan layanan adalah sekitar 6 mile/ sekitar 10 km dari base station WiMAX untuk point to multipoint , dan non-lineof- sight. Layanan ini diharapkan dapat memberikan sekitar 40 megabits per second (Mbps) untuk akses aplikasi fixed and portable. Untuk WiMAX cell site tersebut diharapakan dapat menawarkan bandwidth yang cukup untuk mendukung ratusan bisnis dengan kecepatan T1 dan ribuan pelanggan rumahan dengan kecepatan yang sama dengan layanan DSL dari satu base station. Untuk point-to-point dan line-of-sight, WiMAX memberikan jangkauan hingga 30 mile/ 48 km dengan kecepatan hingga 70 Mbps.

Mobile Wimax

Mobile WiMAX merupakan pengembangan aplikasi fixed wireless dan memungkinkan aplikasi telepon selular untuk skala yang lebih besar. Sebagai contoh, mobile WiMAX memugkinkan streaming video untuk disiarkan dari mobil polisi atau kendaraan penting lainnya pada kecepatan lebih dari 70 Mile per Hour (MPH). Itu sangat potensial menggantikan telepon seluler dan layanan mobile data dari operator telepon seluler seperti EvDo, EvDv and HSDPA

Regulasi WiMAX  di Finlandia

Penggunaan WiMAX adalah di frekuensi 3.5 GHz.

Pita Frekuensi lain yang mungkin dari WiMAX dialokasikan sebagai berikut :

 2300-2400 MHz : FIXED (Wireless cameras), Amateur,

 2500-2690 MHz: Expansion band for IMT-2000, Mobile satellite (2500-2520 MHz), Fixed radiolinks.(2500.250-2685.750 MHz), Mobile satellite (2670 - 2690 MHz).

 3300-3400 MHz: RADIOLOCATION (Radars Military use).

 3600-3800 MHz: Military use, Fixed radiolinks

 5725-5850 MHz: Amateur (5725 -5830 MHz), Non specific SRDs (5725-5875 MHz), Fixed satellite (5725-5925 MHz), (SRD) Road Transport and Traffic telematics (RTTT) (5795-5805 MHz), amateur and amateur-satellite (5830-5850 MHz).

        Badan yang berwenang untuk mengatur masalah frekuensi ini adalah Finnish Communications Regulatory Authority (FIDORA)ehttp://www.ficora.fi.

Dikutip dari buku: Jaringan Komputer dan Pengenalan Teknologi Komputer dan Informasi

Pengarang: Budhi Irawan dan Janner Simarmata

KONSEP DASAR WIRELESS LAN

TOPOLOGI

Topologi LAN Kabel

LAN tradisional menghubungkan PC ke komputer lainnya yang juga menghubungkan ke file server, printer, dan perangkat jaringan lainnya dengan menggunakan kabel atau fiber optik sebagai media transmisi.

Topologi Wireless LAN

 Wireless LAN memungkinkan workstation untuk berkomunikasi dan mengakses jaringan dengan menggunakan propagasi radio sebagai media transmisi. Wireless LAN bisa menghubungkan LAN kabel yang telah ada sebagai sebuah extensi atau menjadi basis dari jaringan baru. W LAN sangat mudah beradaptasi artinya dapat dirancang untuk lingkungan dalam ruangan dan juga untuk luar ruangan seperti menghubungkan gedung-gedung kantor, lantai produksi, rumah sakit dan Universitas. Dasar dari blok wireless LAN disebut dengan Sel. Sel adalah area yang dicakupi oleh Komunikasi Wireless. Areal cakupan ini tergantung pada kekuatan propagansi signal radio dan tipe konstruksi dari penghalang, partisi dan atau karakter fisik pada lingkungan dalam ruangan. PC Workstation, notebook, laptop, dan PDA dapat bergerak dengan bebas di dalam areal sell.

Wireless Sel

Setiap sel Wireless LAN membutuhkan komunikasi dan traffic management. Yang mana hal ini dilakukan oleh Access Poin (AP) yang mengatur komunikasi pada setiap wireless station pada areal cakupan. Station juga saling berkomunikasi satu dengan lainnya melalui AP, jadi proses komunikasi antar station dapat di sembunyikan antara satu dengan lainnya. Dalam hal ini AP berfungsi sebagai relay. AP juga dapat berfungsi sebagai brigde yakni penghubung antara wireless station dan jaringan kabel dan juga dengan cell wireless lainnya.

ROAMING

Jika ada beberapa area dalam sebuah ruangan di cakupi oleh lebih dari satu Access Poin maka cakupan sel telah melakukan overlap. Setiap wireless station secara otomatis akan menentukan koneksi terbaik yang akan ditangkapnya dari sebuah Access Poin. Area Cakupan yang Overlapping merupakan attribut penting dalam melakukan setting Wireless LAN karena hal inilah yang menyebabkan terjadinya roaming antar overlapping  sells.

Roaming Melalui Overlaping Sel

 Roaming memungkinkan para pengguna mobile dengan portable station untuk bergerak dengan mudah pada overlapping cells. Roaming merupakan work session yang terjadi ketika bergerak dari satu cell ke cell yang lainnya. Sebuah gedung dapat dicakupi oleh beberapa Access Poin. Ketika areal cakupan dari dua atau lebih access poin mengalami overlap maka station yang berada dalam areal overlapping tersebut bisa menentukan koneksi terbaik yang dapat dilakukan, dan seterusnya mencari Access Poin yang terbaik untuk melakukan koneksi. Untuk meminimalisasi packet loss selama perpindahan, AP yang lama dan AP yang baru saling berkomunikasi untuk mengkoordinasikan proses.

Load Balancing

Area cakupan dengan banyak pengguna dan traffik yang padat membutuhkan multi struktur sel. Pada Multi Struktur Sel, beberapa AP digambarkan pada area yang sama untuk membangun sebuah arael cakupan untuk menghasilkan throughput secara aggregat. Sebuah station yang berada di dalam sebuah coverage area sacara otomatis mengasosiasikan diri dengan AP yang memiliki kualitas signal terbaik. Station akan terkoneksi dengan AP dengan pembagian yang seimbang pada semua AP. Efisiensi akan didapatkan karena semua AP bekerja pada load level yang sama. Load Balancing juga dikenal dengan Load Sharing.

Dynamic Rate Switching

Rate data pada masing-masing station secara otomatis disesuaikan berdasarkan kualitas signal yang diperoleh. Performance (throughput) akan dimaksimalkan dengan menambah rate data dan mengurangi re transmisi. Hal ini akab sangat penting untuk applikasi mobile dimana kualitas signal sangat fluktuatif tapi kurang penting untuk instalasi outdoor dimana kualitas signal stabil.

Media Access

Wireless LAN menggunakan algoritma CSMA (Cariier Sense Multiple Access) dengan mekanisme CA (Collision Avoidance), sebelum sebuah unit memulai transmisi. Jika media kosong dalam beberapa milidetik maka unit dapat melakukan transmisi untuk waktu yang terbatas. Jika media sibuk atau padat, unit akan menunggu dengan random time sebelum mencoba lagi. Keuntungan dari CSMA adalah kesederhanaan. Hardware dan Software yang di implementasikan lebih sederhana, cepat dan tidak mahal dari pada hardware dan software yang diimplementasikan yang lebih kompleks.

Menghindari Tabrakan Data

Untuk menghindari terjadinya tabrakan data, setiap stasiun akan mentransmisikan frame RTS (Request To Send). Access Poin mengirim balik frame CTS (Clear To Send) untuk memulai transmisi data. Frame ini termasuk waktu saat stasiun mulai di transmisikan. Frame ini akan diterima oleh semua station dalam sel, memberitahukan bahwa ada unit yang akan ditransmisikan selama X milidetik, jadi yang lain tidak bisa melakukan transmisi walaupun media transmisinya terlihat kosong.

Dikutip dari buku: Jaringan Komputer  dan Pengenalan Teknologi Komputer dan Informasi

Pengarang: Budhi Irawan dan Janner Simarmata