Teknologi Wireless Masa Kini dan Masa
Depan (WiFi, WIMAX & LTE)
Pada
akhir 1970-an IBM mengeluarkan hasil percobaan mereka dalam merancang WLAN
dengan teknologi IR, perusahaan lain seperti Hewlett-Packard (HP) menguji WLAN
dengan RF. Kedua perusahaan tersebut hanya mencapai data rate 100 Kbps. Karena
tidak memenuhi standar IEEE 802 untuk LAN yaitu 1 Mbps maka produknya tidak
dipasarkan. Baru pada tahun 1985, (FCC) menetapkan pita Industrial, Scientific
and Medical (ISM band) yaitu 902-928 MHz, 2400-2483.5 MHz dan 5725-5850 MHz
yang bersifat tidak terlisensi, sehingga pengembangan WLAN secara komersial
memasuki tahapan serius. Barulah pada tahun 1990 WLAN dapat dipasarkan dengan
produk yang menggunakan teknik spread spectrum (SS) pada pita ISM, frekuensi
terlisensi 18-19 GHz dan teknologi IR dengan data rate >1 Mbps.
Pada
tahun 1997, sebuah lembaga independen bernama IEEE membuat spesifikasi/standar
WLAN pertama yang diberi kode 802.11. Peralatan yang sesuai standar 802.11
dapat bekerja pada frekuensi 2,4GHz, dan kecepatan transfer data (throughput)
teoritis maksimal 2Mbps.
Pada
bulan Juli 1999, IEEE kembali mengeluarkan spesifikasi baru bernama 802.11b.
Kecepatan transfer data teoritis maksimal yang dapat dicapai adalah 11 Mbps.
Kecepatan tranfer data sebesar ini sebanding dengan Ethernet tradisional (IEEE
802.3 10Mbps atau 10Base-T). Peralatan yang menggunakan standar 802.11b juga
bekerja pada frekuensi 2,4Ghz. Salah satu kekurangan peralatan wireless yang
bekerja pada frekuensi ini adalah kemungkinan terjadinya interferensi dengan
cordless phone, microwave oven, atau peralatan lain yang menggunakan gelombang
radio pada frekuensi sama.
Pada saat
hampir bersamaan, IEEE membuat spesifikasi 802.11a yang menggunakan teknik
berbeda. Frekuensi yang digunakan 5Ghz, dan mendukung kecepatan transfer data
teoritis maksimal sampai 54Mbps. Gelombang radio yang dipancarkan oleh
peralatan 802.11a relatif sukar menembus dinding atau penghalang lainnya. Jarak
jangkau gelombang radio relatif lebih pendek dibandingkan 802.11b. Secara
teknis, 802.11b tidak kompatibel dengan 802.11a. Namun saat ini cukup banyak
pabrik hardware yang membuat peralatan yang mendukung kedua standar tersebut.
Pada
tahun 2002, IEEE membuat spesifikasi baru yang dapat menggabungkan kelebihan
802.11b dan 802.11a. Spesifikasi yang diberi kode 802.11g ini bekerja pada
frekuensi 2,4Ghz dengan kecepatan transfer data teoritis maksimal 54Mbps.
Peralatan 802.11g kompatibel dengan 802.11b, sehingga dapat saling
dipertukarkan. Misalkan saja sebuah komputer yang menggunakan kartu jaringan
802.11g dapat memanfaatkan access point 802.11b, dan sebaliknya.
Pada
tahun 2006, 802.11n dikembangkan dengan menggabungkan teknologi 802.11b,
802.11g. Teknologi yang diusung dikenal dengan istilah MIMO (Multiple Input
Multiple Output) merupakan teknologi Wi-Fi terbaru. MIMO dibuat berdasarkan
spesifikasi Pre-802.11n. Kata ”Pre-” menyatakan “Prestandard versions of
802.11n”. MIMO menawarkan peningkatan throughput, keunggulan reabilitas, dan
peningkatan jumlah klien yg terkoneksi. Daya tembus MIMO terhadap penghalang
lebih baik, selain itu jangkauannya lebih luas sehingga Anda dapat menempatkan
laptop atau klien Wi-Fi sesuka hati. Access Point MIMO dapat menjangkau
berbagai perlatan Wi-Fi yg ada disetiap sudut ruangan. Secara teknis MIMO lebih
unggul dibandingkan saudara tuanya 802.11a/b/g. Access Point MIMO dapat
mengenali gelombang radio yang dipancarkan oleh adapter Wi-Fi 802.11a/b/g. MIMO
mendukung kompatibilitas mundur dengan 802.11 a/b/g. Peralatan Wi-Fi MIMO dapat
menghasilkan kecepatan transfer data sebesar 108Mbps.
Teknologi
Komunikasi Jaringan saat ini sudah memasuki era Wireless alias Nirkabel atau
tanpa kabel. Hal ini disebabkan oleh tuntutan kebutuhan komunikasi data
manusia yang perlu mobilitas yang tinggi. Saat ini, orang-orang ingin dapat
berkomunikasi data / informasi satu sama lain dimana saja dan kapan saja. Tentu
saja hal ini tidak dapat dipenuhi oleh Teknologi jaringan kabel (wired) yang
bersifat Fixed atau tidak dapat berpindah-pindah. Kemudian dari masalah-masalah
dan kebutuhan tersebut munculah teknologi komunikasi data yang bersifat
nirkabel yang dapat digunakan dimana saja dan kapan saja selama kita masih
berada di dalam radius jangkauannya, seperti WiFi (Wireless Fidelity), WIMAX
dan yang terbaru adalah LTE (Long Term Evolution). Tidak perlu berpanjang lebar
lagi basa-basinya, berikut penjelasan dari masing-masing teknologi Komunikasi
Wireless tersebut.
1. WiFi
atau Wireless LAN
WiFi
(Wireless Fidelity) atau lebih dikenal dengan Wireless LAN (WLAN) ditujukan
untuk menghubungkan beberapa terminal berbasis IP (PC notebook atau PDA) dalam
suatu area LAN (Local Area Network). Sehingga dalam implementasinya, WiFi dapat
difungsikan untuk mengganti jaringan kabel data (UTP) yang biasanya digunakan
untuk menghubungkan terminal LAN.
Wireless
LAN merupakan salah satu aplikasi pengembangan wireless untuk komunikasi data.
Sesuai dengan namanya Wireless, yang berarti tanpa kabel, WLAN (Wireless Local
Area Network) adalah jaringan lokal (dalam satu gedung, ruang, kantor,
dsb.—bukan antar kota) yang tidak menggunakan kabel.
Berbagai
kombinasi dari wireless, NIC dan Access Point-nya akan memberikan konfigurasi
utama untuk network manager dan engineer untuk menciptakan berbagai jenis
konfigurasi jaringan.
1.1. Arsitektur
Wireless LAN
Menurut
standar yang diajukan oleh IEEE untuk wireless LAN, ada 2 model konfigurasi
utama untuk jaringan ini. Yaitu : ad-hoc dan infrastruktur.
Ad-Hoc
Wireless LAN
Contoh
dari jaringan Ad-Hoc, adalah jaringan yang memiliki konfigurasi peer-to-peer.
Untuk sebuah kantor yang tidak terlalu besar dan hanya terdiri atas satu
lantai, maka konfigurasi peer-to-peer wireless akan cukup memadai. Peer-to-peer
Wireless LAN hanya mensyaratkan wireless NIC dalam setiap device yang terhubung
ke jaringan. Disini, kita tidak memerlukan Access Point.
Dengan
konfigurasi peer-to-peer ini, maka kita dapat memebentuk sebuah jaringan
temporer (penggunaan sewaktu-waktu). Jadi jika sewaktu-waktu kita memerlukan
adanya jaringan, dan hanya digunakan pada saat itu saja, kita tidak perlu
repot-repot untuk mengurusi kabel-kabel yang akan menghubungkan jaringan kita
tersebut, dan membongkarnya kembali ketika sudah tidak
memerlukannya
lagi.
Jaringan
Ad-Hoc
Infrastruktur
Wireless LAN
Infrasturktur
Wireless LAN adalah sebuah konfigurasi jaringan dimana jaringan wireless tidak
hanya berhubungan dengan sesama jaringan wireless saja. Akan tetapi,
berhubungan juga dengan jaringan wired (kabel). Agar jaringan wireless dapat
terhubung dengan jaringan wired, maka disini digunakan Access Point.
Jaringan
Infrastruktur
Terdapat
2 model arsitektur Wireless LAN (WLAN) infrastruktur, yaitu Basic
Service
Set (BSS) dan Extended
Service Set (ESS).
Basic
Service Set (BSS)
Basic
Service Set, satu set station yang berkomunikasi pada kanal yang sama dan area
yang sama. Basic Service Set merupakan suatu
konfigurasi wireless LAN dimana terdapat sebuah access
point terhubung pada jaringan wired dan station wireless. Basic
Service Set terdiri dari hanya satu access point dan satu atau
lebih wireless client, seperti terlihat pada gambar dibawah ini.
Extended
Service Set (ESS)
Extended
Service Set, beberapa BSS membentuk ESS melalui jaringan kabel, atau bisa juga
dengan antena directional. Extended Service Set didefinisikan sebagai sebuah
konfigurasi Wireless LAN (WLAN) yang terdiri dari dua atau lebih Basic Service
Set (BSS) yang terhubung menjadi satu dalam suatu Distribution System (DS).
Suatu sistem ESS sedikitnya memiliki dua Access Point, hal ini menyebabkan
jangkauan area dari sistem wireless tersebut menjadi luas.
1.2. Komponen
Wireless LAN
Komponen
Wireless LAN terdiri dari perangkat berikut ini :
Access
Point
Pada
wireless LAN, device transceiver disebut sebagai Access Point (AP), dan
terhubung dengan jaringan kabel (wired) pada suatu lokasi yang tetap.
Tugas dari Access Point adalahmengirim dan menerima data serta berfungsi
sebagai buffer data antara wireless LAN dengan wired LAN.
Suatu
Access Point dapat melayani sejumlah user (tergantung metode akses yang digunakan)
untuk jarak sampai ratusan kaki (feet/ft). Umumnya antena Access Point
ditempatkan pada langit-langit ruangan, atau dimanapun tergantung pada cakupan
yang diinginkan.
Penggunaan
Access Point dapat meningkatkan cakupan jaringan. Jarak jengkauan dapat mencapai
hingga ratusan meter.
Client
dan Access Point
Roaming
adalah kemampuan client untuk berpindah tanpa kehilangan kontak dengan
jaringan.
Multiple
Access Point dan Roaming
Extension
Point
Untuk
mengatasi berbagai problem khusus dalam topologi jaringan, designer dapat
menambahkan extension point untuk menambah cakupan jaringan. Extension Point
hanya berfungsi layaknya repeater untuk client ditempat yang lebih jauh.
Penggunaan
Extension Port
Antena
Antena
merupakan alat untuk mentransformasikan sinyal radio yang merambat pada sebuah
konduktor menjadi gelombang elektromagnetik yang merambat diudara. Antena
memiliki sifat resonansi sehingga antena dapat beroperasi pada daerah tertentu.
Ada dua tipe antena yang dapat mendukung implementasi WLAN, yaitu Antena
Omnidirectional dan Antena Directional.
Antena
Omnidirectional
Yaitu
jenis antena yang memiliki pola pancaran sinyal kesegala arah dengan daya yang
sama. Keuntungan dari antena jenis ini adalah dapat melayani jumlah pengguna
yang lebih banyak. Namun, kesulitannya adalah pola pengalokasian frekuensi pada
setiap sel agar tidak terjadi interferensi.
Penggunaan
Antena Omnidirectional
Antena
Directional
Yaitu
antena yang meiliki pola pemancaran sinyal dengan satu arah tertentu. Antena
ini idealnya digunakan sebagai penghubung antar gedung untuk daerah yang
mempunyai konfigurasi cakupan area yang kecil seperti pada lorong-lorong yang
panjang.
Penggunaan
Antena Directional
Wireless
LAN Adapter
User
mengakses wireless LAN melewati wireless LAN Adapter, yang diimplementasikan
sebagai card PC pada notebook (PCMIA Card) atau sebagai card pada PC. Wireless
LAN Adapter berfungsi sebagai inteface antara sistem operasi jaringan client
dengan format interface udara yang digunakan.
Hardware
wireless LAN yang ada dipasaran saat ini berupa :
- PCI
- USB
- PCMIA
- Compact
Flash
- Embeded
(tertanam) di Notebook atau PDA atau HP
Wireless
LAN Card dalam bentuk USB
1.3. Standard
/ Spesifikasi WLAN
WiFi
dirancang berdasarkan spesifikasi IEEE 802.11. Saat ini ada empat variasi dai
802.11, yaitu: 802.11a, 802.11b, 802.11g, dan 802.11n. Spesifikasi b merupakan
produk pertama WiFi.
Spesifikasi
Wireless LAN
Versi
WiFi yang paling luas sekarang ini (berdasarkan IEEE 802.11b/g) beroperasi pada
2.400 MHz sampai 2.483,50 MHz (2,4 GHz). Dengan begitu, frekuensi operasi
meliputi 11 channel, berpusat di frekuensi berikut :
->
Channel 1 - 2.412 MHz
->
Channel 2 - 2.417 MHz
->
Channel 3 - 2.422 MHz
->
Channel 4 - 2.427 MHz
->
Channel 5 - 2.432 MHz
->
Channel 6 - 2.437 MHz
->
Channel 7 - 2.442 MHz
->
Channel 8 - 2.447 MHz
->
Channel 9 - 2.452 MHz
->
Channel 10 - 2.457 MHz
->
Channel 11 - 2.462 MHz
IEEE
802.11
Standar
802.11 adalah standar pertama yang menerangkan tentang pengoperasian Wireless
LAN. Standar ini berisis semua teknologi transmisi yang tersedia termasuk di
dalamnya Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), Frequency Hopping Spread
Spectrum (FHSS) dan Infrared. IEEE 802.11 adalah satu dari dua standar yang
menerangkan tentang pengoperasian dari Frequency Hopping pada sistem Wireless
LAN. Standar 802.11 juga menerangkan penggunaan dari sistem FHSS pada 1 dan 2
Mbps. 802.11 Compliant Product beroperasi pada 2,4GHz ISM Band antara 2.400 MHz
dan 2.483,50 MHz
IEEE
802.11b
Digunakan
mulai akhir tahun 1999 dengan menggunakan frekuensi 2,4GHz. Maksimum bandwidth
yang bisa dicapai adalah 11 Mbps (Megabit per Second). Pada koneksi ini,
modulasi yang digunakan adalah DSSS. Kanal yang tidak overlapping berjumlah 3,
yaitu kanal 1, kanal 6, dan kanal 11. Protokol ini kompatibel dengan tipe
802.11g jika tipe 802.11g beroperasi pada mode mixed.
IEEE
802.11a
Digunakan
mulai akhir 2001 dengan menggunakan frekuensi 5GHz. Maksimum bandwidth yang
bisa dicapai adalah 54Mbps. Sementara modulasi sinyal yang digunakan adalah
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Kanal yang tidak overlapping
berjumlah 12 (bisa lebih) dan tipe ini tidak kompatibel dengan 802.11b maupun
802.11g
IEEE
802.11g
Digunakan
mulai pertengahan 2003 dengan menggunakan frekuensi 2,4GHz. Maksimum bandwidth
yang bisa dicapai sebesar 54Mbps. Modulasi yang digunakan adalah OFDM. Kanal
yang tidak overlapping berjumlah tiga buah. Protokol ini kompatibel dengan tipe
802.11b.
IEEE
802.11n
802.11n
merupakan pengembangan dari versi 802.11 sebelumnya, dengan menambahkan
teknologi multiple-input multiple-output (MiMo). 802.11n beroperasi pada band
antara 2,4 ghz dan lebih rendah dari 5 Ghz. IEEE telah menyetujui amandemen
tersebut dan diterbitkan pada tanggal Oktober 2009. Sebelum ratifikasi
dirampungkan, perusahaan - perusahaan sudah mulai migrasi ke jaringan 802.11n
berdasarkan sertifikasi Wi-Fi Alliance's sesuai dengan draft 2007 proposal
802.11n.
1.4. Aplikasi
Wireless LAN
Secara
umum, aplikasi Wireless LAN dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu indoor dan
outdoor. Di area indoor Wireless LAN banyak digunakan diarea perkntoran (ruang
rapat, ruang kerja), kampus (perpustakaan, ruang seminar, ruang kelas), hot
spot (kafe, executive longue, ruang tunggu, kantin). Sedangkan outdoor Wireless
LAN banyak dipakai untuk menghubungkan antar gendung, jaringan di taman,
perkotaan, tempat parkir, dan lain sebagainya.
Penggunaan
/ Pengaplikasian Wireless LAN
2. WIMAX
Worldwide
Interoperability for Microwave Access (WiMAX) merupakan standar industri
yang bertugas menginterkoneksikan berbagai standar teknis yang bersifat
global menjadi satu kesatuan. WiMAX dan WiFi dibedakan berdasarkan standar
teknik yang bergabung didalamnya. WiFi menggabungkan standar IEEE
802.11dengan ETSI HiperLAN yang merupakan standar teknis yang cocok untuk
keperluan WLAN, sedangkan WiMAX merupakan penggabungan antara standar IEEE
802.16 dengan ETSI HiperMAN. Standar keluaran IEEE banyak digunakan secara
luas di daerah asalnya, yaitu Eropa dan sekitarnya. Untuk dapat membuat teknologi
ini digunakan secara global, maka diciptakan WiMAX. Standar global yang dipakai
di dunia dapat digambarkan sebagai berikut :
standar-standar
yang ada dengan spesifikasi yang mendukung komunikasi sampai tingkat
MAN disatukan dengan standar WiMax.
Kedua
standar yang disatukan ini merupakan standar teknis yang
memiliki spesifikasi yang sangat cocok untuk menyediakan koneksi berjenis
broadband lewat media wireless atau broadband wireless access (BWA). Pada
masa mendatang, segala sesuatu yang berhubungan dengan teknologi BWA
kemungkinan akan diberi sertifikasi WiMAX. Standar WiMAX dibentuk oleh
gabungan-gabungan industri perangkat wireless dan chip-chip komputer
diseluruh dunia. Perusahaan besar ini bergabung dalam suatu
forum kerja yang merumuskan standar interkoneksi antar teknologi BWA yang
mereka miliki pada produk-produknya.
Berbeda
dengan WiFi yang hanya mencakup jaringan local yang kecil, kurang dari 50
meter, teknologi untuk WiMax sangat cocok untuk jaringan geografis yang
luas hingga ratusan kilometer. Gambar 3.2.1 menggambarkan perubahan ukuran
jaringan, teknologi WiMax mencakup : Wide Area Networks (WAN) dan
Metropolitan Area Networks (MAN). Teknologi Local Area Network (LAN)
seperti WiFi telah sukses mengantarkan data untuk jarak kurang dari 50 meter
dan Personal Area Networks (PAN) seperti teknologi Bluetooth untuk jarak
sekitar kurang dari 10 meter.
Beberapa
sumber mengartikan Teknologi WIMAX sebagai berikut:
- WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access) adalah standar
Broadband Wireless Access dengan kemampuan menyediakan layanan
data berkecepatan tinggi. Teknologi WiMax merupakan pengembangan
dari tekologi WiFi yang didesain untuk kondisi non-LOS (non-Line Of
Sight).
- WiMax adalah
standard Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE, lihat
http://www.ieee.org), yaitu 802.16-2004 (aplikasi fixed wireless) dan
802.16e-2005 (mobile wireless). - [http://wimax.com]
- WiMax adalah
sebuah nama dagang sebuah rumpun teknologi Metropolitan Area Network (MAN)
yang diprommosikan oleh WiMax Forum, yaitu kelompok vendor yang mengembangkan
dan memproduksi peralatan yang mengimplementasikan standar IEEE seri
802.16. Atau WiMax juga dapat lebih dikenal dengan sebutan family of standards.
Yang saling tidak kompatibe, seperti halnya keluarga standard 3G ITU-IMT2000
(International Telecommunication Union, International Mobile
Telecommunication). - [Kelompok Keahlian Teknologi Informasi ITB]
- WiMax merupakan
salah satu teknologi yang mampu memberikan layanan data dengan kecepatan
sampai dengan132 Mbps. Yang menggunakan standard IEEE 802.16, 802.16a
(Fixed Wireless Access), 802.16e (Mobile Wireless Access) Yang dimana dengan
kecepatannya tersebut maka standard IEEE 802.16 dapat digunakan untuk hubungan
antar backhaul yang bersifat line if sight (LOS). Sedangkan standard IEEE
802.16a mampu memberikan kecepatan akses17Mbps sampai dengan 70Mbps yang
akan digunakan untuk link antar sel dalam satu cluster, serta hubungan
Base Station sampai kesisi user. - [Wireless MAN Planning Using WiMax – STT Telkom]
2.1 Standar
IEEE 802.16 (Standarisasi WIMAX)
Pada
awalnya standard IEEE 802.16 beroperasi pada frekuensi 10 – 66 GHz dan
memerlukan tower line of sight. Tetapi pengembangan IEEE 802.16a yang disahkan
pada bulan Maret 2004, menggunakan frekuensi yang lebih rendah yaitu sebesar
2–11GHz, sehingga mudah diatur. Dan tidak memerlukan line-of-sight. Cakupan
area yang dapat dicoverage sekitar 50km dan kecepatan transfer data
sebesar 70Mbps. Pengguna tidak akan kesulitan dalam mengulur berbagai macam
kabel. Apalagi WiMax mampu menangani hingga ribuan pengguna sekaligus.
2.2 Ide
Kemunculan WIMAX
Banyak
pencicilan untuk pembentukan WiMAX ForumTM u2122 dan anggota
pendiri WiMAX Forum, yang berkomitmen awal untuk proses menciptakan sebuah
badan standar kolaboratif. Sebagai anggota pendiri WiMAX Forum, Intel diakui
bahwa ekosistem yang berkembang dengan baik yang diperlukan untuk mendorong
adopsi dan dengan demikian mendorong lebih rendah biaya hardware. Intel ini
juga berperan dalam mendapatkan silikon lain produsen chip terlibat produk yang
akan membentuk inti dari teknologi WiMAX.
2.3
Elemen dan Konfigurasi WIMAX
Elemen/
perangkat WiMAX secara umum terdiri dari BS di sisi pusat dan CPE di sisi
pelanggan. Namun demikian masih ada perangkat tambahan seperti antena, kabel
dan asesoris lainnya.
Base
Station (BS)
Merupakan
perangkat transceiver (transmitter dan receiver) yang biasanya dipasang satu
lokasi (colocated) dengan jaringan Internet Protocol (IP). Dari BS ini akan
disambungkan ke beberapa CPE dengan media interface gelombang radio (RF) yang
mengikuti standar WiMAX. Komponen BS terdiri dari:
- NPU
(networking processing unit card)
- AU
(access unit card)up to 6 +1
- PIU
(power interface unit) 1+1
- AVU
(air ventilation unit)
- PSU
(power supply unit) 3+1
Antena
Antena
yang berbeda jenis yang dirancang untuk aplikasi yang berbeda.
Antena
WiMAX, seperti antena mobil radio, telepon seluler, FM radio atau TV, dirancang
untuk mengoptimalkan kinerja untuk aplikasi tertentu. Gambar di atas
menggambarkan tiga jenis utama dari antena digunakan dalam penyebaran WiMAX.
Dari atas ke bawah omni directional, sektor dan panel antena masing-masing
memiliki fungsi khusus. Antena yang dipakai di BS dapat berupa sektor 60°, 90°,
atau 120° tergantung dari area yang akan dilayani.
Omnidirectional
Antenna
Omni
directional antennadigunakan untuk point-to-multipoint konfigurasi. Kelemahan utama
dengan omni directional antenna adalah bahwa energi yang
sangat menyebar dalam luas-casting 360 derajat. Ini membatasi jangkauan dan
kekuatan sinyal pada akhirnya. Omni directional antenna baik
untuk situasi di mana terdapat banyak pelanggan yang terletak sangat dekat
dengan stasiun base. Contoh omni directional aplikasi adalah hotspot WiFi yang
mana kisaran berjarak kurang dari 100 meter dan pelanggan terkonsentrasi di
daerah kecil
Sector
Antenna
Sebuah antena sektor, dengan memfokuskan sinar di area
yang lebih terfokus, menawarkan berbagai dan throughput dengan energi yang
lebih besar. Banyak operator akan menggunakan sektor antena untuk menutupi
360-derajat cakupan daripada menggunakan antenna Wireless omni directional
karena unggul per-formance sektor antena selama omni directional antena.
Panel
Antenna
Antena
panel ini biasanya panel datar sekitar satu kaki persegi. Mereka juga dapat
konfigurasi yang mana berpotensi WiMAX radio yang terkandung dalam kandang
persegi antena. Konfigurasi seperti yang didukung melalui kabel Ethernet yang
menghubungkan kombinasi radio/antena ke jaringan lebih luas. Sumber daya yang
dikenal sebagai Power over Ethernet (PoE). Ini arus penyebaran karena tidak
perlu rumah radio di kandang yang terpisah, tahan cuaca jika di luar ruangan
atau di dalam lemari kabel jika di dalam ruangan. Konfigurasi ini juga dapat
sangat berguna untuk relay.
Subscriber
Station (SS)
Secara
umum Subscriber Station (SS) atau (Customer Premises Equipment) CPE terdiri
dari Outdoor Unit (ODU) dan Indoor Unit (IDU), perangkat radionya ada yang
terpisah dan ada yang terintegrasi dengan antena.
Point-to-point
(P2P)
Point-to-point digunakan
dimana terdapat dua poin menarik, yaitu satu pengirim dan satu penerima. Ini
juga merupakan sebuah skenario untuk backhaul atau transportasi dari sumber
data (data center, fasilitas co-lo, serat POP, kantor pusat, dll) untuk
pelanggan atau untuk titik untuk distribusi menggunakan titik multipoint
arsitektur. Radio backhaul terdiri dari sebuah industri mereka sendiri dalam
industri nirkabel. Sebagai arsitektur panggilan untuk berkas yang sangat
terfokus antara dua titik berbagai dan throughput titik-ke titik radio akan
lebih tinggi dari produk point-to-multipoint.
Point-to-Multipoint
(PMP)
Seperti
yang terlihat pada gambar di atas, point-to-multipoint ini identik dengan
distribusi. Satu stasiun base bisa Layanan ratusan pelanggan yang berbeda dalam
hal bandwidth dan layanan yang ditawarkan.
Line of
sight (LOS) atau Non-line of sight (NLOS)?
Sebelumnya
teknologi nirkabel (LMDS, MMDS misalnya) tidak berhasil di pasar massal seperti
mereka tidak bisa memberikan layanan dalam skenario bebas-line-of-sight. Ini
terbatas jumlah pelanggan yang mereka bisa mencapai dan mengingat tingginya
biaya stasiun base dan CPE, rencana bisnis mereka gagal. WiMAX fungsi terbaik
di garis pandang situasi, tidak seperti teknologi itu sebelumnya, menawarkan
rentang yang dapat diterima dan throughput untuk pelanggan yang tidak line of
sight pada stasiun base. Bangunan antara stasiun base dan pelanggan mengurangi
berbagai throughput, tetapi di lingkungan perkotaan, sinyal masih akan cukup
kuat untuk memberikan layanan yang memadai. Mengingat WiMAX memiliki kemampuan
untuk memberikan layanan bebas-line-of-sight, penyedia layanan WiMAX dapat
mencapai banyak pelanggan di bangunan perkantoran tinggi untuk mencapai harga
murah per pelanggan karena begitu banyak pelanggan dapat dicapai dari satu base
station.
2.4
Varian - varian WIMAX
Varian-varian
WiMax dimaksudkan untuk mengembangkan performance dan kemampuan dari
teknologi yang digunakannya, agar menjadi lebih hebat dan dapat meluas
penggunaannya. Untuk mengembangkan jangkauan dan daya jualnya,
maka standar IEEE 802.16 direvisi menjadi IEEE 802.16a. standar teknis
IEEE 802.16a inilah yang banyak digunakan oleh perangkat-perangkat dengan
sertifikasi WiMax.
Selain
IEEE 802.16a. varian lainnya adalah IEEE 802.16b yang banyak menekankan segala
keperluan dan permasalahan dengan Quality of Service (QoS), IEEE
802.16c banyak menekankan pada interoperability dengan protkol-protokol
lain. IEEE 802.16d merupakan revisi dari IEEE 802.16c ditambah dengan kemampuan
untuk access point, serta IEEE 802.16d menekankan pada masalah mobilitas.
Varian-varian standar IEEE 802.16 dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Varian-varian
standar IEEE 802.16
2.5
Teknologi Mobile WIMAX
Mobile
WiMAX merupakan solusi broadband wireless yang memungkinkan konfergensi
jaringan mobile dan fixed broadband melalui satu teknologi akses radio yang
luas dan arsitektur jaringan yang fleksibel. Air interface pada Mobile WiMAX
menerapkan Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) untuk
memperoleh performa multi-path yang lebih baik pada lingkungan yang Non Line Of
Sight (NLOS). Untuk mendukung bandwidth kanal yang berkembang (scalable) dari
1,25 MHz ke 20 MHz, IEEE 802.16e mengenalkan Scalable-OFDMA (SOFDMA), Mobile
Technical Group (MTG) pada WiMAX Forum sedang mengembangkan profil sistem
Mobile WiMAX yang memungkinkan sistem mobile dikonfigurasikan.
Profil
Sistem Mobile WIMAX
Arsitektur
Mobile WiMAX
Menurut
WiMAX Forum, arsitektur Mobile WiMAX terdiri dari 3 bagian pokok, yaitu:
• User
Terminal yang digunakan oleh end-user untuk mengakses jaringan.
• Access
Service Network (ASN) yang terdiri dari satu atau lebih BS dan satu atau lebih
ASN gateway yang membentuk jaringan akses radio.
•
Connectivity Service Network (CSN) yang menyediakan konektivitas IP dan semua
fungsi core Network Internet Protocol.
Arsitektur
Mobile WIMAX
Network
Working Group (NWG) WiMAX Forum merupakan organisasi yang mempunyai kewenangan
untuk merancang arsitektur jaringan dan protocol Mobile WiMAX dengan air
interface yang telah distandarkan oleh IEEE 802.16e. WiMAX NGW mendefinisikan
beberapa entity dalam jaringan Mobile WiMAX:
• Base
Station (BS)
Base
Station memiliki fungsi utama yaitu membangun hubungan dengan mobile station.
BS juga memiliki fungsi lain yaitu mengatur micromobility management seperti
proses handover, radio resource management.
• Access
Service Network - Gateway (ASN-GW)
ASN-GW
berfungsi untuk mengatur location management dan paging intra-ASN, mengatur AAA
pelanggan, serta menjalankan fungsi mobile IP.
•
Connectivity Service Network (CSN)
Berfungsi
menyediakan konektivitas ke internet, ASP dan fungsi jaringan umum lainnya.
2.6 WIMAX
di Indonesia
Di
Indonesia, izin prinsip penyelenggaraan jaringan WiMAX di frekuensi 2,3 GHz
diberikan melalui proses lelang yang diselenggarakan oleh Direktorat Jenderal
Pos dan Telekomunikasi Depkominfo yang hasilnya diumumkan pada 16 Juli 2009.
Hasil lelangnya adalah:
Hasil
Lelang WIMAX
3. LTE
(Long Term Evolution)
Istilah
LTE pertama kali diperkenalkan oleh 3GPP untuk memulai tahap evolusi berikutnya
dalam sistem komunikasi mobile yang berdasarkan pada teknologi Orthogonal
Frekuensi Division Multiplexing (OFDM). LTE digunakan untuk
menyediakan solusi all-IP pada arsitektur jaringannya. LTE memiliki
kemampuan untuk beroperasi pada mode FDD ataupun TDD. Tidak seperti UMTS, LTE
tidak mendukung soft andover. LTE memberdayakan operator untuk
mencapai tingkat puncak uplink dan downlink,
meningkatkan efisiensi spektrum, dan mengurangi CAPEX dan OPEX.Jaringan inti
LTE didasarkan padasolusi all-IP, dan tidak seperti GSM/UMTS, tidak ada elemen
jaringan yang terpisah.Pada LTE circuit-switching hadir
dijaringan inti. Perubahan siginifikan dibandingkan standar sebelumnya meliputi
3 hal utama, yaitu air interface, jaringan radio serta jaringan core.
Menurut
IMT Advanced (International Mobile Telecommunications Advanced), LTE tidak
sepenuhnya sesuai dengan persyaratan 4G. Layanan LTE pertama di dunia dibuka
oleh TeliaSonera di dua kota Skandinavia yaitu Stockholm dan Oslo pada
14 Desember 2009. LTE adalah satu set perangkat tambahan ke Universal Mobile
Telecommunications System (UMTS) yang diperkenalkan pada 3rd
Generation Partnership Project (3GPP) Release 8 dan juga merupakan
evolusi teknologi 1xEV-DO sebagai bagian dari roadmap standar 3GPP2.
Teknologi
LTE sendiri merupakan pengembangan teknologi dari aplikasi GSM dan CDMA yang
sudah ada di Indonesia saat ini. Bila pada GSM (2G), berevolusi menjadi GPRS
(2,5G), yang dilanjutkan dengan EDGE, serta EDGE Evolved. Maka di WCDMA (3G),
berevolusi menjadi HSPA (3,5G) dan HSPA+, maka solusi berikutnya adalah
penggunaan LTE yang mempunyai layanan kapasitas gigabytes di atas semuanya.
Evolusi
system komunikasi 3GPP
LTE juga
secara dramatis menambah kemampuan jaringan untuk mengoperasikan fitur
Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS), bagian dari 3GPP Release 6,
dimana kemampuan yang ditawarkan dapat sebanding dengan DVB-H dan WiMAX .LTE
dapat beroperasi pada salah satu pita spektrum seluler yang telah dialokasikan
yang termasuk dalam standar IMT-2000 (450, 850, 900, 1800, 1900, 2100 MHz)
maupun pada pita spektrum yang baru seperti 700 MHz dan 2,5 GHz.
Sesuai
spesifikasi release 8, jaringan inti yang berkembang dikenal sebagai EPC, dan
menyediakan jaringan inti all-IP untuk LTE. Berbeda dengan multidomain jaringan
inti UMTS (packet-switched dan circuit-switched), EPC
menggunakan domain IP tunggal paket-switched. Sebuah domain IP
tunggal dalam jaringan inti secara signifikan meningkatkan kinerja jaringan
untuk layanan real time dan non real-time.
EPC memfasilitasi koneksi IP end-to-end dari UE untuk setiap
perangkat akhir atau pada jaringan. Menurut spesifikasi 3GPP, sebuah EPC
terdiri dari bagian-bagian berikut :
- Mobility
Management Entity (MME)
- Serving
Gateway (SG)
- Packet
Data Network (PDN) Gateway (PGW)
- Policy
and Charging Rules Function (PCRF)
- Home
Subscription Server (HSS)
Evolusi
Jaringan 3G ===> LTE
3.1
Tujuan Desain LTE
LTE
Physical Layer (PHY) di desain dengan tujuan sebagai berikut :
1.
Mendukung skalabilitas bandwidth 1.25, 2.5, 5.0, 10.0, dan 20.0 MHz
2.
Tingkat petak data berskala dengan sistem bandwidth
a.
Downlink (2 Ch MIMO) peak rate 100 Mbps pada Channel 20 MHz
b. Uplink
(Single Ch Tx) peak rate 50 Mbps pada Channel 20 MHz
3.
Konfigurasi Antenna Pendukung
a. Downlink:
4x2, 2x2, 1x2, 1x1
b.
Uplink: 1x2, 1x1
4.
Efisiensi Spektrum
a.
Downlink: 3 to 4 x HSDPA Rel. 6
b.
Uplink: 2 to 3 x HSUPA Rel. 6
5.
Latency
a.
C-Panel: <50 - 100 msec untuk membangun U-Plane
b.
U-Panel: <10 msec dari UE ke server
6.
Mobility
a. Optimal
untuk Low Speed (<15 Km/h)
b.
Performansi yang tinggi pada kecepatan sampai 120 Km/h
c.
Pemeliharaan hubungan pada kecepatan sampai 350 Km/h
7.
Cakupan/Jangkauan
a. Full
Peformance sampai 5 km
b.
Sedikit penurunan kinerja pada 5 - 30 km
c.
Operasi sampai 100 km tidak harus dihalangi oleh standar
Ada empat
teknologi kunci yang membuat LTE dapat memberikan kemampuan lebih, yaitu:
- Orthogonal
frequency division multiple access-OFDMA (DL) / Single carrier frequency
division multiple access-SC-FDMA (UL) - Selain teknik modulasi yang
robust, OFDMA dapat meningkatkan spektral efisiensi sedangkan SC-FDMA memiliki
keunggulan dalam efisiensi daya. Selain itu, penggunaan kedua teknik multiple
access tersebut membuat rancangan Rx lebih sederhana sehingga harga user
equipment (UE) menjadi lebih murah.
TeknologiLTE
Menggunakan OFDM-based pada suatu air interface yang
sepenuhnya baru yang merupakan suatu langkah yang radikal dari 3GPP. Merupakan
pendekatan evolusiner berdasar pada peningkatan advancedari
CDMA.
Teknologi
OFDM-based dapat mencapai data rates yang tinggi
dengan implementasi yang lebih sederhana menyertakan biaya relatif lebih rendah
dan efisiensi konsumsi energi pada perangkat kerasnya.
Orthogonal
Frequency Division Multiple Access (OFDMA)
- LTE
mendukung teknik MIMO untuk mengirimkan data pada sinyal path secara
terpisah yang menduduki bandwidth RF yang sama pada waktu yang sama, sehingga
dapat mendorong pada peningkatan data rates dan throughput.
Sistem antena MIMO merupakan metode pada suatu layanan broadband sistem wireles memiliki
kapasitas lebih tinggi serta memiliki performa dan keandalan yang lebih baik.
MIMO
adalah salah satu contoh teknologi dengan kualitas yang baik dari LTE pada
kecenderungan teknologi yang berkembang saat ini. Saat ini fokus adalah untuk
menciptakan frekuensi yang dapat lebih efisien. Teknologi seperti MIMO dapat
menghasilkan frekuensi yang efisien yaitu dengan mengirimkan informasi yang
sama dari dua atau lebih pemancar terpisah kepada sejumlah penerima, sehingga mengurangi
informasi yang hilang dibanding bila menggunakan system
transmisi tunggal. Pendekatan lain yang akan dicapai pada system MIMO adalah
teknologi beam forming yaitu mengurangi gangguan
interferensi dengan cara mengarahkan radio links pada
penggunaan secara spesifik.
- Flat
IP Architecture
- Peningkatan
spesifikasi pada elemen Radio Access Network (RAN) dan Radio Access Control
(RAC) untuk meningkatkan performansi jaringan. Penggunaan OFDM dan
MIMO yakni untuk mendukung berbagai kondisi, seperti mobilitas pengguna, baik
yang bergerak dengan kecepatan tinggi (mobile) atau pun yang berkecepatan
rendah (nomadic), jenis trafik (data atau suara), atau batasan cakupan
(cellcentre/boundary), maka dikembangkanlah teknik-teknik yang mengkombinasikan
beberapa akses jamak (hybrid multiple access).
3.2
Arsitektur LTE
Arsitektur
UMTS dan LTE
LTE
release 8 sangat terkait dengan evolusi arsitektur 3GPP yang disebut proyek
system architecture evolution (SAE) yang menghasilkan Evolved Packet System
(EPS). EPS terdiri atas evolved packet core (EPC) dan Evolved UTRAN (E-UTRAN).
EPC dapat pula terhubung ke jaringan radio akses lain baik yang menggunakan
standar 3GPP maupun bukan 3GPP.
Logical
Nodes dan koneksi interface antar node yang diperlukan untuk menggelar jaringan
LTE. Beberapa node dan element interface lain diperlukan untuk koneksi antara
LTE dengan jaringan lain seperti interoperability ke jaringan 2G/3G. Secara
keseluruhan jaringan arsitektur LTE sama dengan teknologi GSM dan UMTS. Secara
mendasar, jaringan di bagi menjadi bagian jaringan radio dan bagian jaringan
inti. Walaupun begitu, jumlah bagian jaringan logis dikurangi untuk
melangsingkan aristektur secara keseluruhan dan mengurangi biaya serta latensi
di dalam jaringan.
3.3 Fitur
-Fitur dan Layanan LTE
Fitur
-fitur yang ada pada LTE
Layanan
LTE
3.4
Kekurangan Teknologi LTE
Kekurangan
yang dimiliki oleh teknologi LTE antara lain adalah biaya untuk infrastruktur
jaringan baru realtif mahal. Selain itu jika jaringan harus diperbaharui maka
peralatan baru harus diinstal.
Selain
itu teknologi LTE menggunakan MIMO (Multiple Input Multiple Output), teknologi
yang memerlukan antena tambahan pada pancaran pangakalan jaringan untuk
transmisi data. Sebagai akibatnya jika terjadi pembaharuan jaringan maka
pengguna perlu memebeli mobile device baru guna mengguna infrastruktur jaringan
yang baru.
3.5 LTE
di Indonesia
Teknologi
LTE yang telah diuji coba oleh beberapa operator di Indonesia bukanlah
merupakan teknologi 4G yang sebenarnya. Teknologi yang telah diuji coba di
Indonesia merupakan LTE release – 8 yang baru memenuhi spesifikasi 3GPP tapi
belum memenuhi spesifikasi IMT-advanced.
3
operator yang sudah tercatat melakukan uji coba teknologi LTE adalah Telkomsel,
Indosat dan XL Axiata. Walaupun begitu LTE bisa diturunkan kepasaran kurang
lebih sekitar dua tahun lagi. Mengingat pemerintah yang sedang berkonsentrasi
kepada teknologi WiMAX yang baru-baru ini diadopsi Indonesia.
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar