Upload
buinhan
View
214
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
6
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Teori Umum
Dalam Bab 2 ini akan dipaparkan tentang teori-teori pendukung baik yang
umum maupun khusus yang mendukung pembuatan skripsi ini. Adapun teori-teori
umum yang dipaparkan berupa istilah-istilah jaringan yang berkaitan dengan
penulisan skripsi ini.
2.1.1 Pengertian Jaringan Komputer
Jaringan komputer adalah sebuah sistem yang terdiri dari komputer,
software dan perangkat jaringan lainnya yang bekerja bersama-sama untuk
mencapai suatu tujuan yang sama. Menurut Norton (1999,p5) jaringan adalah
kumpulan dua atau lebih komputer beserta perangkat-perangkat lain yang
dihubungkan agar dapat saling berkomunikasi dan bertukar informasi
sehingga membantu menciptakan efisiensi, dan optimasi dalam kerja. Jaringan
komputer merupakan rangkaian yang terdiri dari media komunikasi, peralatan,
dan perangkat lunak yang dibutuhkan untuk menghubungkan dua atau lebih
sistem komputer (Turban, 2003, p178). Tujuan dari jaringan komputer adalah:
• Membagi sumber daya: contohnya berbagi pemakaian printer, CPU,
memori, harddisk
• Komunikasi: contohnya surat elektronik, instant messaging, chatting
• Akses informasi: contohnya web browsing
7
Agar dapat mencapai tujuan yang sama, setiap maka bagian dari jaringan
komputer meminta dan memberikan layanan (service). Pihak yang
meminta/menerima layanan disebut klien (client) dan yang
memberikan/mengirim layanan disebut pelayan (server). Arsitektur ini disebut
dengan sistem client-server, dan digunakan pada hampir seluruh aplikasi
jaringan komputer.
2.1.2 Jenis Jaringan Komputer
Secara umum jaringan komputer dibagi atas lima jenis, yaitu:
2.1.2.1 Local Area Network (LAN)
Local Area Network (LAN), merupakan jaringan milik pribadi di
dalam sebuah gedung atau kampus yang berukuran sampai beberapa
kilometer. LAN seringkali digunakan untuk menghubungkan
komputer-komputer pribadi dan workstation dalam kantor suatu
perusahaan atau pabrik-pabrik agar sumberdaya dapat dipakai bersama
(misalnya printer) dan saling bertukar informasi.
2.1.2.2 Metropolitan Area Network (MAN)
Metropolitan Area Network (MAN), pada dasarnya merupakan
versi LAN yang berukuran lebih besar (kumpulan beberapa LAN) dan
biasanya menggunakan teknologi yang sama dengan LAN. MAN
dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang letaknya berdekatan
atau juga sebuah kota dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi
8
(swasta) atau umum. MAN mampu menunjang data dan suara, bahkan
dapat berhubungan dengan jaringan televisi kabel.
2.1.2.3 Wide Area Network (WAN)
Wide Area Network (WAN), jangkauannya mencakup daerah
geografis yang luas, seringkali mencakup sebuah negara bahkan
benua. WAN terdiri atas kumpulan mesin-mesin yang bertujuan
untuk menjalankan program-program (aplikasi) pemakai.
2.1.2.4 Internet
Terdapat banyaknya jaringan didunia ini, seringkali menggunakan
perangkat keras dan perangkat lunak yang berbeda-beda. Orang yang
terhubung ke jaringan sering berharap untuk bisa berkomunikasi
dengan orang lain yang terhubung ke jaringan lainnya. Keinginan
seperti ini memerlukan hubungan antar jaringan yang seringkali tidak
kampatibel dan berbeda. Biasanya untuk melakukan hal ini diperlukan
sebuah mesin yang disebut gateway guna melakukan hubungan dan
melaksanakan terjemahan yang diperlukan, baik perangkat keras
maupun perangkat lunaknya. Kumpulan jaringan yang terinterkoneksi
inilah yang disebut dengan internet.
2.1.2.5 Jaringan Tanpa Kabel
Jaringan tanpa kabel merupakan suatu solusi terhadap komunikasi
yang tidak bisa dilakukan dengan jaringan yang menggunakan kabel.
9
Misalnya orang yang ingin mendapat informasi atau melakukan
komunikasi walaupun sedang berada diatas mobil atau pesawat
terbang, maka mutlak jaringan tanpa kabel diperlukan karena koneksi
kabel tidaklah mungkin dibuat di dalam mobil atau pesawat. Saat ini
jaringan tanpa kabel sudah banyak digunakan dengan memanfaatkan
jasa satelit dan mampu memberikan kecepatan akses yang lebih cepat
dibandingkan dengan jaringan yang menggunakan kabel.
2.1.3 Protokol
Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau
mengijinkan terjadinya suatu hubungan, komunikasi, dan perpindahan data
antara dua atau lebih titik komputer. Protokol dapat diterapkan pada perangkat
keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang
terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras.
Protokol jaringan adalah aturan-aturan atau tatacara yang digunakan
dalam melaksanakan pertukaran data dalam sebuah jaringan. Protokol
mengurusi segala hal dalam komunikasi data, mulai dari kemungkinan
perbedaan format data yang dipertukarkan hingga ke masalah koneksi listrik
dalam jaringan. Dalam suatu jaringan komputer, terjadi sebuah proses
komunikasi antar entiti atau perangkat yang berlainan sistemnya. Entiti atau
perangkat ini adalah segala sesuatu hal yang mampu menerima dan mengirim.
Untuk berkomunikasi mengirim dan menerima antara dua entiti dibutuhkan
saling-pengertian di antara kedua belah pihak. Pengertian inilah yang
10
dikatakan sebagai protokol. Jadi protokol adalah himpunan aturan-aturan main
yang mengatur komunikasi data.
Setiap jenis topologi jaringan memiliki protokol tertentu, misalnya pada
topologi Bus dikenal protokol Ethernet, dan pada topologi Cincin dikenal
protokol Token-Ring. Protokol standard komunikasi data yang menjadi acuan
dalam perancangan hardware maupun software jaringan disebut juga model
referensi jaringan. Model Referensi adalah suatu konsep cetak-biru dari
bagaimana seharusnya komunikasi berlangsung, menjelaskan semua proses
yang diperlukan oleh komunikasi yang efektif, dan membagi proses-proses
tersebut menjadi kelompok logis yang bernama layer (Lammle, 2004, p8).
Ada dua model referensi jaringan yang biasa digunakan pada jaringan-
jaringan yang ada dewasa ini, yaitu model OSI dan model TCP/IP.
2.1.3.1 OSI Layer
Model Referensi OSI (Open System Interconnection) yang
ditetapkan oleh organisasi acuan sedunia ISO (International Standard
Organization) pada tahun 1977. Menurut OSI komunikasi antara dua
komponen dalam jaringan memerlukan 7 lapisan, dimulai dari lapisan
Aplikasi, dimana pengguna memulai pengiriman datanya, hingga ke
lapisan Fisik, dimana data dalam bentuk sinyal listrik di-transmisikan
melalui media komunikasi.
11
Gambar 2.1: OSI vs TCP/IP
Fungsi utama masing-masing lapisan OSI disajikan dalam tabel
berikut ini:
Tabel 2.1 Fungsi Utama Lapisan OSI
Lapisan Fungsi Lapisan
ApplicationLapisan yang menangani program aplikasi yang
digunakan oleh user dalam mengirim / menerima data,
misalnya program e-mail, Messenger, Browser, dsb
Presentation
Lapisan ini melakukan presentasi data, perubahan
format agar terjadi kesesuaian antara pengirim dan
penerima
Session
Lapisan ini yang membuka koneksi antara dua
komponen yang berkomunikasi, menjaga koneksi
selama komunikasi berlangsung dan memutuskan-nya
ketika selesai
12
Transport
Lapisan ini bertanggung jawab membagi data menjadi
segmen, menjaga koneksi logika “end-to-end” antar
terminal, dan juga error handling.
Network
Lapisan yang menentukan alamat jaringan, rute yang
harus diambil oleh paket data selama perjalanan
melalui jaringan, sehingga paket ini bisa sampai ke
tujuan. Lapisan ini juga bertugas untuk menjaga
antrian trafik di jaringan.
Data Link
Lapisan yang bertugas menyediakan link untuk data,
memaketkannya menjadi frame yang berhubungan
dengan “hardware”, serta menjamin paket-paket data
terbebas dari kesalahan ketika disampaikan ke
penerima
Physical
Lapisan yang menangani medium fisik / koneksi
listrik yang menghubungkan dua komponen yang
berkomunikasi.
2.1.3.2 TCP/IP Layer
Protokol jaringan praktis yang digunakan dewasa ini pada
jaringan Internet maupun Intranet adalah protokol Model Referensi
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Protokol
TCP/IP ini merupakan penyederhanaan dari OSI dengan
menggabungkan lapisan-lapisannya sehingga tersisa hanya 5 lapisan.
TCP/IP dibuat oleh Department of Defence (DoD) untuk memastikan
dan menjaga integritas data (Lammle, 2004, p67).
13
Fungsi utama masing-masing lapisan TCP/IP disajikan dalam
tabel berikut ini:
Tabel 2.2 Fungsi Utama Lapisan TCP/IP
Lapisan Fungsi Lapisan
ApplicationLapisan ini menangani berbagai aplikasi yang akan
menggunakan jaringan.
Transport
Lapisan yang menjamin reliabilitas pengiriman paket-
paket data, serta mengatur urutan paket tersebut.
Protokol TCP digunakan pada lapisan ini.
Internet
Lapisan ini menangani rute data dan akses antara dua
komputer yang berkomunikasi dalam jaringan yang
berbeda. Lapisan ini menggunakan protokol Internet
untuk memilih rute data dalam jaringan yang beragam.
Network
Access
Lapisan ini menangani rute data dan akses antara dua
komputer yang saling berkomunikasi dalam jaringan
yang sama. Lapisan ini juga memeriksa alamat
penerima data, menetapkan prioritas pengiriman.
14
Berikut adalah tabel yang memaparkan hubungan Model OSI & TCP/IP dengan
protokol Internet dan kegunaannya :
Tabel 2.3 Hubungan referensi model OSI & TCP/IP dengan protokol Internet
MODEL OSI TCP/IP
PROTOKOL TCP/IP
No. LAPISAN NAMA PROTOKOL KEGUNAAN
7 Aplikasi
Aplikasi
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
Protokol untuk distribusi IP pada jaringan dengan jumlah IP terbatas
DNS (Domain Name Server) Data base nama domain mesin dan nomer IP
FTP (File Transfer Protocol) Protokol untuk transfer file
HTTP (HyperText Transfer Protocol) Protokol untuk transfer file HTML dan Web
MIME (Multipurpose Internet Mail Extention)
Protokol untuk mengirim file binary dalam bentuk teks
NNTP (Networ News Transfer Protocol)
Protokol untuk menerima dan mengirim newsgroup
POP (Post Office Protocol) Protokol untuk mengambil mail dari server
SMB (Server Message Block) Protokol untuk transfer berbagai server file DOS dan Windows
6 Presentasi
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Protokol untuk pertukaran mail
SNMP (Simple Network Management
Protocol)
Protokol untuk manejemen jaringan
Telnet Protokol untuk akses dari jarak jauh
TFTP (Trivial FTP) Protokol untuk transfer file
5 Sessi
NETBIOS (Network Basic Input Output System) BIOS jaringan standar
RPC (Remote Procedure Call)
Prosedur pemanggilan jarak jauh
SOCKET Input Output untuk network jenis BSD-UNIX
4 Transport TransportTCP (Transmission Control Protocol)
Protokol pertukaran data berorientasi (connection oriented)
UDP (User Datagram Protocol) Protokol pertukaran data non-orientasi
3 Network Internet IP (Internet Protocol) Protokol untuk menetapkan routing
15
Standarisasi masalah jaringan tidak hanya dilakukan oleh ISO saja, tetapi juga
dilakukan oleh badan dunia lainnya seperti ITU (International Telecommunication
Union), ANSI (American National Standard Institute), NCITS (National Committee
for Information Technology Standardization), bahkan juga oleh lembaga asosiasi
profesi IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) dan ATM-Forum di
Amerika. Pada prakteknya bahkan vendor-vendor produk LAN bahkan memakai
standar yang dihasilkan IEEE. Kita bisa lihat misalnya badan pekerja yang dibentuk
oleh IEEE yang banyak membuat standarisasi peralatan telekomunikasi seperti yang
tertera pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4 Badan pekerja di IEEE
WORKING GROUP BENTUK KEGIATAN
IEEE802.1 Standarisasi interface lapisan atas HILI (High Level Interface) dan Data Link termasuk MAC dan LLC (Logical Link Control)
IEEE802.2 Standarisasi lapisan LLC
IEEE802.3 Standarisasi lapisan MAC untuk CSMA/CD (10Base5, 10Base2, 10BaseT, dll.)
IEEE802.4 Standarisasi lapisan MAC untuk Token Bus
RIP (Routing Information Protocol)
Protokol untuk memilih routing
ARP (Address Resolution Protocol)
Protokol untuk mendapatkan informasi hardware dari nomer IP
RARP (Reverse ARP) Protokol untuk mendapatkan informasi nomer IP dari hardware
2 Datalink LLC
Network Interface
PPP (Point to Point Protocol) Protokol untuk point ke point
SLIP (Serial Line Internet Protocol)
Protokol dengan menggunakan sambungan serial
AC Ethernet, FDDI, ISDN, ATM 1 Fisik
16
IEEE802.5 Standarisasi lapisan MAC untuk Token Ring
IEEE802.6 Standarisasi lapisan MAC untuk MAN-DQDB (Metropolitan Area Network-Distributed Queue Dual Bus.)
IEEE802.7 Grup pendukung BTAG (Broadband Technical Advisory Group) pada LAN
IEEE802.8 Grup pendukung FOTAG (Fiber Optic Technical Advisory Group.)
IEEE802.9 Standarisasi ISDN (Integrated Services Digital Network) dan IS (Integrated Services ) LAN
IEEE802.10 Standarisasi masalah pengamanan jaringan (LAN Security.)
IEEE802.11 Standarisasi masalah wireless LAN dan CSMA/CD bersama IEEE802.3
IEEE802.12 Standarisasi masalah 100VG-AnyLAN IEEE802.14 Standarisasi masalah protocol CATV
2.1.4 Topologi Jaringan Komputer
Topologi menggambarkan struktur dari suatu jaringan atau bagaimana
sebuah jaringan didesain. Berdasarkan definisinya topologi terbagi menjadi
dua, yaitu topologi fisik (physical topology) yang menunjukan posisi
pemasangan kabel secara fisik dan topologi logik (logical topology) yang
menunjukan bagaimana suatu media diakses oleh host.
2.1.4.1 Topologi Fisik
Topologi ini menjelaskan hubungan antar kabela dan lokasi node
atau workstation. Berikut adalah pembagian dari topologi fisik.
2.1.4.1.1 Topologi Bus
Topologi ini menggunakan satu segment ( panjang kabel )
backbone, yaitu yang menyambungkan semua host secara langsung.
Apabila komunikasinya dua arah di sepanjang ring, maka jarak
17
maksimum antara dua simpul pada ring dengan n simpul adalah n/2.
Topologi ini cocok untuk jumlah prosesor yang jumlahnya relatif
sedikit dengan komunikasi data minimal.
Pada topologi Bus, kedua ujung jaringan harus diakhiri dengan
sebuah terminator. Barel connector dapat digunakan untuk
memperluasnya. Jaringan hanya terdiri dari satu saluran kabel yang
menggunakan kabel BNC. Komputer yang ingin terhubung ke jaringan
dapat mengkaitkan dirinya dengan Ethernet sepanjang kabel. Linear
Bus: Layout ini termasuk layout yang umum. Dimana satu kabel utama
menghubungkan tiap simpul, ke saluran tunggal komputer yang
mengaksesnya ujung dengan ujung. Masing-masing simpul
dihubungkan ke dua simpul lainnya, kecuali mesin di salah satu ujung
kabel, yang masing-masing hanya terhubung ke satu simpul lainnya.
Topologi ini seringkali dijumpai pada sistem client/server, dimana
salah satu mesin pada jaringan tersebut difungsikan sebagai File
Server, sehingga mesin tersebut dikhususkan hanya untuk
pendistribusian data dan biasanya tidak digunakan untuk pemrosesan
informasi. Instalasi jaringan Bus sangat sederhana, murah dan
maksimal terdiri atas 5-7 komputer. Kesulitan yang sering dihadapi
adalah kemungkinan terjadinya tabrakan data karena mekanisme
jaringan relatif sederhana dan jika salah satu node putus maka akan
mengganggu kinerja dan trafik seluruh jaringan.
Keunggulan topologi Bus adalah pengembangan jaringan atau
penambahan workstation baru dapat dilakukan dengan mudah tanpa
18
harus mengganggu workstation lain. Kelemahan dari topologi ini
adalah bila terdapat gangguan di sepanjang kabel pusat maka
keseluruhan jaringan akan mengalami gangguan. Topologi linear bus
merupakan topologi yang banyak dipergunakan pada masa
penggunaan kabel Coaxial menjamur. Dengan menggunakan T-
Connector (dengan terminator 50ohm pada ujung network), maka
komputer atau perangkat jaringan lainnya bisa dengan mudah
dihubungkan satu sama lain.
Kesulitan utama dari penggunaan kabel coaxial adalah sulit untuk
mengukur apakah kabel coaxial yang digunakan benar-benar cocok
atau tidak. Karena kalau tidak sungguh-sungguh diukur secara benar
akan merusak NIC (network interface card) yang dipergunakan dan
kinerja jaringan menjadi terhambat, tidak mencapai kemampuan
maksimalnya. Topologi ini juga sering digunakan pada jaringan
dengan basis fiber optic (yang kemudian digabungkan dengan topologi
star untuk menghubungkan dengan client atau node).
Gambar 2.2 Prinsip Topologi Bus
Berikut adalah ciri-ciri dari topologi bus :
1. Teknologi lama, dihubungkan dengan satu kabel dalam satu baris
19
2. Tidak membutuhkan peralatan aktif untuk menghubungkan
terminal/komputer
3. Sangat berpengaruh pada unjuk kerja komunikasi antar komputer,
karena hanya bisa digunakan oleh satu komputer
4. Kabel “cut” dan digunakan konektor BNC tipe T
5. Diujung kabel dipasang 50 ohm konektor
6. Jika kabel putus maka komputer lain tidak dapat berkomunikasi
dengan lain
7. Susah melakukan pelacakan masalah
8. Discontinue Support.
Gambar 2.3 Koneksi kabel-transceiver pada topologi Bus
Gambar 2.4 Perluasan topologi Bus menggunakan Repeater
20
2.1.4.1.2 Topologi Ring (Cincin)
Topologi ini menghubungkan satu host ke host setelah dan
sebelumnya. Secara fisik jaringan ini berbentuk ring (lingkaran).
Topologi cincin juga merupakan topologi jaringan dimana setiap titik
terkoneksi ke dua titik lainnya, membentuk jalur melingkar
membentuk cincin. Pada topologi cincin, komunikasi data dapat
terganggu bila satu titik mengalami gangguan. Jaringan FDDI
mengantisipasi kelemahan ini dengan mengirim data searah jarum jam
dan berlawanan dengan arah jarum jam secara bersamaan.
Gambar 2.5 Prinsip Koneksi Topologi Ring
Berikut adalah ciri-ciri dari topologi cincin :
1. Teknologi IBM yang biasa dipasangkan dengan mesin IBM AS/400
2. Standar IEEE 802.5
3. Membentuk “cincin”
21
4. Setiap segmen di hubungkan dengan “hub central” MSAU =
Multistation Access Unit
5. Konektor AUI : Attachment User Interface
6. Teknologi token pasing untuk mengirimkan paket data dalam ring
7. Jika komputer satu down maka data masih bias mengalir
8. Discontinue Support
2.1.4.1.3 Topologi Star (Bintang)
Menghubungkan semua kabel dari host ke satu titik utama. Titik
ini biasanya menggunakan Hub atau Switch. Topologi bintang
merupakan bentuk topologi jaringan yang berupa konvergensi dari
node tengah ke setiap node atau pengguna. Topologi jaringan bintang
termasuk topologi jaringan dengan biaya menengah.
Gambar 2.6 Prinsip Koneksi Topologi Star
Berikut adalah ciri-ciri dari topologi star :
1. Topologi yang banyak digunakan sampai saat ini
22
2. Perangkat dihubungkan ke sebuah terminal (hub/switch)
3. Teknologi Ethernet IEEE 802.3
4. Disebut 10Base T
5. Konektor RJ 45
6. Jika salah satu komputer down tidak mempengaruhi yang lain &
pelacakan kesalahan sangat cepat
7. Akses ke komputer lain lebih cepat & mudah untuk di upgrade
8. Jaraknya hanya 100 meter
9. Mudah upgrade
2.1.4.1.4 Topologi Extended Star (Extended Star Topology)
Merupakan perkembangan dari topologi star. Memiliki beberapa
titik yang terhubung menggunakan kabel ke satu titik utama.
Gambar 2.7 Prinsip Koneksi Topologi Extended Star
23
2.1.4.1.5 Topologi Tree (Pohon)
Topologi pohon adalah pengembangan atau generalisasi dari
topologi bus. Media transmisi merupakan satu kabel yang bercabang
namun loop tidak tertutup. Topologi pohon dimulai dari suatu titik
yang disebut “headend”. Dari headend beberapa kabel ditarik menjadi
cabang, dan pada setiap cabang terhubung beberapa terminal dalam
bentuk bus, atau dicabang lagi hingga menjadi rumit.
Ada dua kesulitan pada topologi ini:
• Karena bercabang maka diperlukan cara untuk menunjukkan
kemana data dikirim, atau kepada siapa transmisi data ditujukan.
• Perlu suatu mekanisme untuk mengatur transmisi dari terminal
terminal dalam jaringan.
Gambar 2.8 Prinsip Koneksi Topologi Tree
24
2.1.4.1.6 Topologi Mesh (Tak beraturan)
Topologi Mesh adalah suatu topologi yang memang didesain agar
memiliki tingkat restorasi dengan berbagai alternatif rute atau
penjaluran yang biasanya disiapkan dengan dukungan perangkat lunak
atau software. Komponen utama yang digunakan dalam topologi mesh
ini adalah Digital Cross Connect (DXC) dengan satu atau lebih dari
dua sinyal aggregate, dan tingkat cross connect (koneksi persilangan)
yang beragam pada level sinyal SDH.
Topologi jaringan mesh ini menerapkan hubungan antar sentral
secara penuh. Jumlah saluran yang harus disediakan untuk membentuk
suatu jaringan topologi mesh adalah jumlah sentral dikurangi 1 (n-1,
dengan n adalah jumlah sentral). Tingkat kerumitan yang terdapat pada
jaringan mesh ini sebanding dengan meningkatnya jumlah sentral yang
terpasang. Dengan demikian disamping kurang ekonomis juga relatif
mahal dalam pengoperasiannya.
Gambar 2.9 Prinsip Koneksi Topologi Mesh
25
Berikut adalah ciri-ciri dari topologi mesh :
1. Konsep Internet
2. Tidak ada client server, semuanya bisa bertindak sebagai client
server
3. Peer to peer
4. Bentuk mesh yang paling sederhana adalah array dua dimensi
tempat masing-masing simpul saling terhubung dengan keempat
tetangganya.
5. Diameter komunikasi sebuah mesh yang sederhana adalah 2 (n-1)
6. Koneksi wraparraound pada bagian-bagian ujung akan mengurangi
ukuran diameter menjadi 2 ( n/s ).
7. Topologi mesh ini cocok untuk hal-hal yang berkaitan dengan
algoritma yang berorientasi matriks.
2.1.4.1.7 Topologi Wireless (Nirkabel)
Jaringan nirkabel menjadi trend sebagai alternatif dari jaringan
kabel, terutama untuk pengembangan LAN tradisional karena dapat
mengurangi biaya pemasangan kabel dan mengurangi tugas-tugas
relokasi kabel apabila terjadi perubahan dalam arsitektur bangunan
dsb. Topologi ini dikenal dengan berbagai nama, misalnya WLAN,
WaveLAN, HotSpot, dsb. Model dasar dari LAN nirkabel adalah sbb:
26
Gambar 2.10 Prinsip LAN Nirkabel
Blok terkecil dari LAN Nirkabel disebut Basic Service Set (BSS),
yang terdiri dari sejumlah station / terminal yang menjalankan protokol
yang sama dan berlomba dalam hal akses menuju media bersama yang
sama. Suatu BSS bisa terhubung langsung atau terpisah dari suatu
sistem distribusi backbone melalui titik akses (Access Point).
Protokol MAC bisa terdistribusikan secara penuh atau terkontrol
melalui suatu fungsi kordinasi sentral yang berada didalam titik akses.
Suatu Extended Service Set (ESS) terdiri atas dua atau lebih BSS yang
dihubungkan melalui suatu sistem distribusi. Interaksi antara LAN
nirkabel dengan jenis LAN lainnya digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.11 Koneksi Jaringan Nirkabel
27
Pada suatu jaringan LAN bisa terdapat LAN berkabel backbone,
seperti “Ethernet” yang mendukung server, workstation, dan satu atau
lebih bridge / router untuk dihubungkan dengan jaringan lain. Selain
itu juga terdapat modul kontrol (CM) yang bertindak sebagai interface
untuk jaringan LAN nirkabel. CM meliputi baik fungsi bridge ataupun
fungsi router untuk menghubungkan LAN nirkabel dengan jaringan
induk. Selain itu terdapat Hub dan juga modul pemakai (UM) yang
mengontrol sejumlah stasiun LAN berkabel. Penggunaan teknologi
LAN nirkabel lainnya adalah untuk menghubungkan LAN pada
bangunan yang berdekatan. Syarat-syarat LAN nirkabel :
• Laju penyelesaian: protokol medium access control harus bisa
digunakan se-efisien mungkin oleh media nirkabel untuk
memaksimalkan kapasitas.
• Jumlah simpul: LAN nirkabel perlu mendukung ratusan simpul
pada sel-sel multipel.
• Koneksi ke LAN backbone: modul kontrol (CM) harus mampu
menghubungkan suatu jaringan LAN ke jaringan LAN lainnya atau
suatu jaringan ad-hoc nirkabel.
• Daerah layanan: daerah jangkauan untuk LAN nirkabel biasanya
memiliki diameter 100 hingga 300 meter.
28
• Kekokohan dan keamanan transmisi: sistem LAN nirkabel harus
handal dan mampu menyediakan sistem pengamanan terutama
penyadapan.
Teknologi LAN nirkabel:
• LAN infrared (IR) : terbatas dalam sebuah ruangan karena IR tidak
mampu menembus dinding yang tidak tembus cahaya.
• LAN gelombang radio : terbatas dalam sebuah kompleks gedung,
seperti bluetooth, WiFi, dan HomeRF.
• LAN spektrum penyebaran: beroperasi pada band-band ISM
(industrial, scientific, medical) yang tidak memerlukan lisensi.
• Gelombang mikro narrowband : beroperasi pada frekuensi
gelombang mikro yang tidak termasuk dalam spektrum penyebaran.
2.1.4.2 Topologi Logis
Topologi logis menjelaskan aliran message/data dari satu user ke
user lain dalam jaringan. Berikut adalah pembagian dari topologi
logik:
2.1.4.2.1 Topologi Broadcast
Secara sederhana bisa digambarkan yaitu suatu host yang
mengirimkan data kepada seluruh host lain pada media jaringan secara
bersamaan.
29
2.1.4.2.2 Topologi Token Passing
Mengatur pengiriman data pada host melalui media dengan
menggunakan token yang berputar secara teratur pada seluruh host.
Host hanya dapat mengirimkan data hanya jika host tersebut memiliki
token. Dengan token ini, collision dapat dicegah.
Protokol Token di kembangkan oleh IBM (International Business
Machine Corporation) pada pertengahan tahun 1980. Metode aksesnya
melalui lewatnya sebuah token dalam sebuah lingkaran seperti Cincin .
Dalam lingkaran token, komputer-komputer dihubungkan satu dengan
yang lainnya seperti sebuah cincin. Sebuah Sinyal token bergerak
berputar dalam sebuah lingkaran (cincin) dalam sebuah jaringan dan
bergerak dari sebuah komputer-menuju ke komputer berikutnya, jika
pada persinggahan di salah satu komputer ternyata ada data yang ingin
ditransmisikan, token akan mengangkutnya ke tempat dimana data itu
ingin ditujukan, token bergerak terus untuk saling mengkoneksikan
diantara masing-masing komputer.
2.1.4.3 Faktor – faktor Penting Dalam Pemilihan Topologi
Berikut adalah beberapa faktor yang harus dipertimbangkan
dalam melakukan pemilihan topologi yang akan digunakan untuk
jaringan komputer :
1. Biaya
Sistem apa yang paling efisien yang dibutuhkan dalam organisasi.
30
2. Kecepatan
Sampai sejauh mana kecepatan yang dibutuhkan dalam sistem.
3. Lingkungan
Misalnya listrik atau faktor – faktor lingkungan yang lain, yang
berpengaruh pada jenis perangkat keras yang digunakan.
4. Ukuran
Sampai seberapa besar ukuran jaringan. Apakah jaringan memerlukan
file server atau sejumlah server khusus.
5. Konektivitas
Apakah pemakai yang lain yang menggunakan komputer laptop perlu
mengakses jaringan dari berbagai lokasi.
2.1.5 Transmisi Data
Transmisi data terjadi di antara transmitter dan receiver melalui beberapa
media transmisi. Media transmisi bisa digolongkan sebagai guided atau
unguided. Pada kedua hal itu, komunikasi berada dalam bentuk gelombang
elektromagnetik. Dengan guided media, ujung ke ujung bila menyediakan
suatu hubungan langsung di antara dua perangkat dan membagi dua media
yang sama dan gelombang dikendalikan sepanjang jalur fisik, contoh-contoh
guided media adalah twisted pair, coaxial cable, serta fiber optic. Unguided
media menyediakan alat untuk mentransmisikan gelombang-gelombang
elektromagnetik namun tidak mengendalikannya, contohnya adalah
perambatan di udara, dan laut. (Stallings, 2001, p69)
31
Transmisi data bisa dibedakan menjadi dua macam, transmisi serial dan
transmisi paralel. Transmisi serial adalah transmisi data dimana dalam satu
satuan waktu hanya satu bit yang disalurkan, dengan demikian data yang
terdiri atas banyak bit, dikirim secara ber-urutan, satu persatu. Setiap
komputer diperlengkapi dengan saluran serial atau serial-port (RS-232C),
yaitu saluran yang bisa menerima / mengirim data secara serial. Transmisi
paralel adalah transmisi data dimana dalam satu satuan waktu beberapa bit
(biasanya 8-bit) bisa disalurkan bersamaan. Pada komputer tersedia juga
saluran paralel atau paralel-port misalnya saluran yang dihubungkan dengan
printer ketika akan mencetak data.
Pada kenyataan, komunikasi jarak jauh melalui kabel banyak dilakukan
secara serial, misalnya pada saluran telepon, karena untuk transmisi paralel
diperlukan kabel 8-kali lipat kebutuhan kabel pada transmisi serial.
2.1.5.1 Jenis Gangguan Pada Transmisi Data
2.1.5.1.1 Attenuation
Kekuatan sinyal menjadi berkurang atau melemah bila jaraknya
terlalu jauh melalui media transmisi, baik dengan menggunakan media
transmisi guide seperti kabel, atau media transmisi unguide seperti
gelombang(WIFI). Atenuasi biasa terjadi pada sinyal analog, karena
atenuasi berubah-ubah sebagai fungsi frekuensi, sinyal yang diterima
menjadi menyimpang dan mengurangi tingkat kejelasan.
Cara menanggulangi dari gangguan ini adalah diperlukannya
sebuah alat penguat sinyal seperti repeater atau amplifier
32
2.1.5.1.2 Delay Distortion
Gangguan ini biasanya terjadi pada transmisi data dengan
menggunakan media transmisi guide seperti kabel. Gangguan ini
sangat kritis terjadi di data digital, bila suatu rangkaian bit sedang
ditransmisikan, baik dengan menggunakan signal analog/digital, bisa
mengakibatkan posisi bit melenceng ke bit yang lain. Gangguan ini
disebabkan karena kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-
beda sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda.
2.1.5.1.3 Noise
Gangguan ini terjadi karena bercampurnya sinyal-sinyal (distorsi)
yang yang tidak diinginkan. Noise dibagi lagi menjadi 4 kategori :
a. Thermal Noise
Thermal noise terjadi karena agitasi elektron dalam suatu konduktor,
agitasi elektron akan selalu muncul di semua perangkat elektronik dan
media transmisi yang diakibatkan temperatur. Thermal noise juga
kadang disebut white noise. Gangguan transmisi ini tidak dapat
dihindari sampai sekarang karena sebagai batasan kemampuan kerja
sistem komunikasi.
33
b. Intermodulation Noise
Disebabkan karena sinyal-sinyal pada frekuensi-frekuensi yang
berbeda tersebar pada suatu medium transmisi yang sama sehingga
menghasilkan sinyal-sinyal pada suatu frekuensi yang merupakan
penjumlahan atau pengkalian daru dua frekuensi asalnya. Hal ini
timbul karena ketidaklinearan dari transmitter dan receiver.
c. CrossTalk
Gangguan ini terjadi karena sambungan yang kurang baik atau kabel
elekrik yang berdekatan dan dapat pula dari gelombang microwave.
Misalnya mungkin anda pernah menerima telpon dari teman anda
namun beberapa detik kemudian ada suara orang lain terdengar.
d. Impulse Noise
Impulse Noise terdiri dari pulsa-pulsa tak beraturan atau spike-spike
noise dengan durasi yang pendek dan dengan amplitudo yang relatif
tinggi. Gangguan ini biasa terjadi karena kilat atau petir dan mungkin
kesalahan dalam sistem komunikasi. Noise ini merupakan sumber
utama kesalahan dalam komunikasi data digital dan hanya merupakan
gangguan kecil bagi data analog.
2.1.5.1.4 Jitter
Pada umumnya kita menggunakan dua buah frekuensi dalam
memancarkan suatu sinyal yang bersifat biner melalui saluran
34
komunikasi. Dengan demikian kita dapat memberikan suatu praduga
bahwa karakteristik saluran tersebut akan memberikan pengaruh yang
berbeda pada kedua frekuensi tersebut. Jika satu sinyal mendapatkan
distorsi, maka distorsi ini akan memberikan akibat yang berupa
distorsi puncak yang dikenal dengan nama jitter. Secara umum jitter
dapat didefinisikan sebagai variasi waktu daripada urutan sinyal yang
diterima dibandingkan dengan urutan waktu pada saat sinyal tersebut
dikirim. Jitter dapat disebabkan oleh pergeseran bentuk sinyal data
dari data yang dikirim di dalam media transmisi yang digunakan.
Gambar 2.12 Contoh jitter akibat pergeseran sinyal
2.2 Teori Khusus
2.2.1 Wi-Fi
Wi-Fi (atau Wi-fi, WiFi, Wifi, wifi) merupakan kependekan dari
Wireless Fidelity, memiliki pengertian yaitu sekumpulan standar yang
digunakan dalam Jaringan Lokal Nirkabel (Wireless Local Area Networks -
WLAN) yang didasari pada spesifikasi IEEE 802.11. Standar terbaru dari
35
spesifikasi 802.11a atau b, seperti 802.16 g, saat ini sedang dalam
penyusunan, spesifikasi terbaru tersebut menawarkan banyak peningkatan
mulai dari luas cakupan yang lebih jauh hingga kecepatan transfernya.
Awalnya Wi-Fi ditujukan untuk pengunaan perangkat nirkabel dan
Jaringan Area Lokal (LAN), namun saat ini lebih banyak digunakan untuk
mengakses jaringan internet. Hal ini memungkinan seseorang dengan
komputer dengan kartu nirkabel (wireless card) atau personal digital assistant
(PDA) untuk terhubung dengan internet dengan menggunakan titik akses (atau
dikenal dengan hotspot) terdekat.
Wi-Fi dirancang berdasarkan spesifikasi IEEE 802.11. Sekarang ini ada
empat variasi dari 802.11, yaitu: 802.11a, 802.11b, 802.11g, and 802.11n.
Spesifikasi b merupakan produk pertama Wi-Fi. Variasi g dan n merupakan
salah satu produk yang memiliki penjualan terbanyak pada tahun 2005.
Spesifikasi.
- 802.11b 11 Mb/s 2.4 GHz b
- 802.11a 54 Mb/s 5 GHz a
- 802.11g 54 Mb/s 2.4 GHz b, g
- 802.11n 100 Mb/s 2.4 GHz b, g, n
Di banyak bagian dunia, frekuensi yang digunakan oleh Wi-Fi, pengguna
tidak diperlukan untuk mendapatkan ijin dari pengatur lokal (misal, Komisi
Komunikasi Federal di A.S.). 802.11a menggunakan frekuensi yang lebih
tinggi maka daya jangkaunya lebih sempit, lainnya sama.
Versi Wi-Fi yang paling luas dalam pasaran AS sekarang ini beroperasi
pada 2.400 MHz sampai 2.483,50 MHz. Dengan begitu mengijinkan operasi
36
dalam 11 channel (masing-masing 5 MHz), 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
Secara teknis operasional, Wi-Fi merupakan salah satu varian teknologi
komunikasi dan informasi yang bekerja pada jaringan dan perangkat WLAN
(wireless local area network). Dengan kata lain, Wi-Fi merupakan sertifikasi
merek dagang yang diberikan pabrikan kepada perangkat telekomunikasi
(internet) yang bekerja di jaringan WLAN dan sudah memenuhi kualitas
kapasitas interoperasi yang dipersyaratkan.
Teknologi internet berbasis Wi-Fi dibuat dan dikembangkan sekelompok
insinyur Amerika Serikat yang bekerja pada Institute of Electrical and
Electronis Engineers (IEEE) berdasarkan pada standar teknis perangkat
bernomor 802.11b, 802.11a dan 802.16. Perangkat Wi-Fi sebenarnya tidak
hanya mampu bekerja di jaringan WLAN, tetapi juga di jaringan Wireless
Metropolitan Area Network (WMAN).
37
Karena perangkat dengan standar teknis 802.11b diperuntukkan bagi
perangkat WLAN yang digunakan di frekuensi 2,4 GHz atau yang biasa
disebut frekuensi ISM (Industrial, Scientific dan Medical). Sedang untuk
perangkat yang berstandar teknis 802.11a dan 802.16 diperuntukkan bagi
perangkat WMAN atau juga disebut Wi-Max, yang bekerja di sekitar pita
frekuensi 5 GHz.
2.2.2 WiMAX
Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) merupakan
teknologi komunikasi data nirkabel tingkat lanjut yang dikembangkan untuk
meningkatkan kinerja dan kapasitas serta jangkauan layanan. WiMAX dan
WiFi dibedakan berdasarkan standar teknik yang bergabung didalamnya. WiFi
menggabungkan standar IEEE 802.11 dengan 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.
38
Gambar 2.13 Standar-standar dengan spesifikasi yang mendukung komunikasi
sampai tingkat MAN disatukan dengan standar WiMAX
Pada masa mendatang, segala sesuatu yang berhubungan dengan
teknologi wireless 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
broadband wireless access (BWA) yang mereka miliki pada produk-
produknya.
Menurut Pareek Deepak, The Business of WiMAX, 2006. “ WiMAX
adalah sebuah teknologi nirkabel yang mengoptimalkan Pelayanan IP centric
untuk daerah yang luas, WiMAX adalah sebuah tanda sertifikasi untuk
perangkat sesuai dengan standar IEEE 802.16 selain itu WiMAX asalah
sebuah Platform untuk membangun alternative dan pelengkap dari jaringan
Broadband ”
WiMAX, meski disebut sebagai standar IEEE 802.16, kenyataan tak
hanya itu. Menurut Dean Chang, Director of Product Management , Aperto
Networks dan anggota forum WiMAX (www.wimaxforum.org), " WiMAX
39
juga merupakan upaya standarisasi antara IP berbasis 802.16 dan WMAN (
Wireless Metropolitan Area Network ) broadband berbasis ETSI High-
Performance Radio Metropolitan Area Network (HiperMAN) dan kelompok
industri yang bekerja mencapai tujuan itu. Dengan begitu, perangkat-
perangkat yang berstandar WiMAX dapat digunakan baik berbasis
HiperMAN (Eropa) dan 802.16 ”.
Dalam praktiknya, WiMAX beroperasi mirip seperti Wi-Fi, namun
dengan kecepatan yang lebih tinggi, jarak jangkau yang lebih jauh, dan dapat
melayani jumlah customer yang lebih banyak. Dengan WiMAX, daerah-
daerah pedalaman yang belum terjangkau akses internet pun dapat dijangkau
dengan mudah.
2.2.2.1 Standar IEEE 802.16 (WiMAX)
Dengan tower yang dipasang dipusat akses internet (hot spot) di
tengah kota metropolitan, seorang pemakai laptop, komputer,
handphone, hingga personal digital assistant (PDA), dengan wireless
card bisa koneksi dengan internet, bahkan sampai ke pedesaan yang
masih dalam cakupan area 50 kilometer. Hal ini dapat terjadi karena
teknologi WiMAX yang menggunakan standar baru IEEE 802.16. Saat
ini WiFi menggunakan standar komunikasi IEEE 802.11. Yang paling
banyak dipakai adalah IEEE 802.11b dengan kecepatan 11 Mbps,
hanya mencapai cakupan area tidak lebih dari ratusan meter saja.
WiMAX merupakan saluran komunikasi radio yang memungkinkan
terjadinya jalur internet dua arah dari jarak puluhan kilometer. Dengan
40
memanfaatkan gelombang radio, teknologi ini bisa dipakai dengan
frekuensi berbeda, sesuai dengan kondisi dan peraturan pemakaian
frekuensi di Negara pengguna.
Pada awalnya standard IEEE 802.16 beroperasi ada 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 2-11 GHz, sehingga mudah
diatur, dan tidak memerlukan line-of-sight. Cakupan area bisa
mencapai sekitar 50 km dengan kecepatan transfer data sebesar 70
Mbps.
2.2.2.2 Cara Kerja WiMAX
Cara kerja WiMAX sedikit berbeda dari jaringan Wi-Fi, karena
komputer yang memakai teknologi Wi-Fi dapat tersambung ke internet
via LAN card, router, atau hotspot, sedangkan konektivitas dari
jaringan WiMAX terdiri dari dua bagian. Yang pertama adalah
WiMAX Tower atau yang dikenal sebagai Base Station dan yang
kedua adalah WiMAX Receiver atau WiMAX CPE (Customer
Premise Equipment) dan sering kita kenal sebagai Subscriber Station.
Jaringan WiMAX mirip dengan jaringan telepon seluler. Ketika
user mengirim data (subscriber ke base station), maka base station
akan menyiarkan signal-signal data tersebut ke dalam kanal-kanal,
disebut juga uplink. ketika base station mengirimkan data ke user,
disebut downlink. Data yang dikirim dibagi-bagi menjadi beberapa
data st
yang b
dikena
Multip
dikirim
W
maupu
komun
skema
FD
mengir
sama.
dikirim
biasan
ada du
FDD. P
dan m
hanya
jangka
G
tream, dima
berbeda, tet
al dengan
plexing), ya
mkan secara
WiMAX pun
un uplink. C
nikasi data d
a Duplexing
DD (Freque
rimkan data
FDD cocok
m simetris
nya digunaka
ua macam du
Perbedaanny
menerima da
memungkin
a waktu terte
Gambar 2.14
ana setiap da
tapi dengan
OFDM
aitu teknik p
bersamaan p
nya dua cara
Cara data dow
dua arah itu
yang ada ad
ency Divisio
a downlink d
k untuk lay
ukurannya
an dalam jar
ukungan FDD
ya adalah pa
ata secara b
nkan user un
entu.
Skema Dup
ata stream d
selang wak
(Orthogon
pengiriman
pada beberap
a untuk pen
wnlink dan
u dikenal de
dalah TDD da
on Duplex) m
dan data upl
anan voice
baik down
ringan selule
D yaitu full-
ada full-dupl
bersamaan, s
ntuk mengir
lexing FDD
di transmisik
ktu yang sa
nal Frequ
data yang
pa sub-carrie
ngiriman dat
uplink terse
engan nama
an FDD.
memerlukan
link pada se
dua arah, k
nlink maupu
er, sementar
-duplex FDD
lex FDD use
sedangkan h
rim atau men
kan melalui
ama. Inilah
uency Div
terbagi-bagi
er.
ta baik dow
ebut diatur d
Duplexing.
n dua kanal u
elang waktu
karena data
un uplink.
ra itu di WiM
D dan half-du
er dapat men
half-duplex
nerima data
41
kanal
yang
vision
i dan
wnlink
dalam
. Dua
untuk
yang
yang
FDD
MAX
uplex
ngirim
FDD
pada
42
FDD kurang efisien dalam menangani layanan data yang asimetris
karena trafik data hanya menempati bagian kecil dari sebuah kanal
bandwidth pada jangka waktu tertentu. TDD (Time Division Duplex)
adalah skema duplexing lain yang hanya membutuhkan satu kanal
untuk mengirim data downlink dan uplink pada dua rentang waktu
dalam sekali pengiriman. TDD lebih fleksibel dalam melayani data
simetris dan asimetris karena rasio downlink dan uplinknya dapat
diatur secara dinamis. Kebanyakan implementasi jaringan WiMAX
menggunakan teknik TDD karena TDD hanya menggunakan separuh
dari spektrum yang ada, maka lebih hemat bandwidth, TDD lebih
mudah di konfigurasi dan lebih murah dan juga karena trafik di dalam
jaringan WiMAX akan lebih didominasi oleh data asimetris.
Gambar 2.15 Skema Duplexing TDD
Sistem WiMAX juga mendukung adaptive modulation untuk
mengatur skema modulasi bagi setiap koneksi ke user, tergantung dari
Signal to Noise Ratio dari koneksi tersebut. Jika kualitas koneksi ke
user sangat bagus (posisi user dekat dengan base station), maka skema
modulasi tertinggilah yang dipakai, tapi jika kualitas sinyalnya
43
menurun (user pergi menjauh dari base station), skema modulasinya
bisa diturunkan untuk menjaga konektivitas.
2.2.2.3 Komponen dan Istilah Dalam Jaringan WiMAX
1. Base Station
Tempat dimana signal WiMax disiarkan. Terdiri dari peralatan
elektronik dan tower WiMax. Tower ini persisnya bekerja seperti
tower jaringan selular GSM yang menjulang tinggi ke udara untuk
menyiarkan signal radio. Tower WiMax base station dapat
mencakup sampai radius 10 KiloMeter. Dalam teori dianjurkan
untuk mencakup jarak yang lebih daripada 10 KiloMeter, dapat
mencapai 50 KiloMeter, tetapi pada kenyataannya dikarenakan
keterbatasan geografis, hanya dapat mencapai kira-kira 10
KioMeter. Segala perlengkapan koneksi wireless untuk WiMax
akan terhubung ke jaringan WiMax jika berada pada jangkauan
tersebut.
2. Subscriber Station
Bekerja dengan Base Station, menerima sinyal dari base station
WiMAX dan menghubungkan ke jaringan WiMAX untuk
menyediakan fungsi akses nirkabel dan mendukung mobilitas. MS /
SS memungkinkan koneksi ke berbagai server melalui Akses
Layanan Jaringan.
44
3. Uplink
Bagian dari koneksi jaringan digunakan untuk mengirimkan, atau
meng-upload, data dari perangkat subscriber station ke base station.
4. DownLink
Sambungan pada perangkat fixed atau mobile yang digunakan
menerima data dari base station.
5. Latency
Latency didefinisikan sebagai lamanya waktu yang dibutuhkan sebuah
paket data yang dikirim dari satu titik (sisi transmitter) ke titik yang
lain (sisi receiver). Latency tergantung daripada kecepatan media
transmisi data yang digunakan (misalnya copper wire, optical fiber
atau radio waves), dan delay-delay yang terbentuk dari alat-alat yang
memproses data tersebut selama perjalanan (router dan modem).
Semakin kecil nilai latency, semakin efisien pula suatu jaringan.
6. Throughput
Latency dan throughput adalah dua hal yang utama yang menentukan
performa dari suatu jaringan. Throughput merupakan banyaknya paket
data yang berhasil dikirim dalam satuan waktu yang ditentukan,
biasanya diukur dalam satuan bit per second (bps). Jika pengiriman
data dilakukan secara streaming, maka latency tidak terlalu
mempengaruhi besarnya throughput. Tetapi jika setiap paket data yang
45
dikirim menunggu konfirmasi bahwa paket tersebut sudah sampai di
tempat si penerima, maka latency akan bertambah besar dan secara
otomatis mengurangi nilai throughput.
7. Packet Loss
Packet Loss adalah sebutan yang digunakan untuk mengukur berapa
banyak data yang hilang pada waktu transmisi dalam jaringan.
Biasanya packet loss terjadi karena latency yang sangat besar atau
overloading pada switch atau router yang tidak mampu memproses
data yang masuk.
2.2.2.4 Keuntungan WiMAX
Ada beberapa keuntungan dengan adanya WiMAX, jika
dibandingkan dengan WiFi antara lain sebagai berikut:
1. Setiap base station dari WiMAX dapat beroperasi menjangkau
ratusan user pada saat yang bersamaan, dapat mengatur pengiriman
dan penerimaan data dengan kecepatan yang tinggi dan aman.
2. Kecepatan koneksi dan jarak tempuh yang jauh merupakan
keuntungan yang dicari bagi penduduk yang tinggal di daerah pelosok.
3. WiMAX menyediakan layanan-layanan yang bervariasi untuk user
seperti internet, layanan VoIP, video streaming, dan lain-lain.
46
4. Memiliki banyak fitur yang selama ini belum ada pada teknologi
WiFi dengan standar IEEE 802.11. Standar IEEE 802.16
digabungkan dengan ETSI HiperMAN, maka dapat melayani pangsa
pasar yang lebih luas.
5. Dari segi jangkauannya bisa mencapai 50 kilometer maksimal,
WiMAX sudah memberikan kontribusi yang sangat besar bagi
keberadaan wirelass MAN. Kemampuan untuk menghantarkan data
dengan transfer rate yang tinggi dalam jarak jauh dan akan
menutup semua celah broadband yang tidak dapat terjangkau oleh
teknologi kabel dan digital subscriber line (DSL).
6. Dapat melayani para subscriber, baik yang berada pada posisi line
of sight (LOS) maupun yang memungkinkan untuk tidak line of sight
(NLOS).
WiMAX tidak hanya hanya dapat melayani para pengguna
dengan antenna tetap saja misalnya pada gedung-gedung
diperkantoran, rumah tinggal dan sebagainya. Bagi para pengguna
antenna indoor, notebook, PDA, PC yang sering berpindah tempat dan
banyak lagi perangkat mobile lainnya yang telah kompatibel dengan
standar-standar yang dimiliki WiMAX.
Perangkat WiMAX juga mempunyai ukuran kanal yang bersifat
fleksibel, sehingga sebuah BTS dapat melayani lebih banyak pengguna
47
dengan range spektrum frekuensi yang berbeda-beda. Dengan ukuran
kanal spektrum yang dapat bervariasi ini, sebuah perangkat BTS dapat
lebih fleksibel dalam melayani pengguna. Range spektrum teknologi
WiMAX termasuk lebar, dengan didukung dengan pengaturan kanal
yang fleksibel, maka para pengguna tetap dapat terkoneksi dengan
BTS selama mereka berada dalam range operasi dari BTS. Sistem
kerja media access control pada data link layer yang connection
oriented memungkinkan digunakan untuk komunikasi video dan suara.
Gambar 2.16 Sebuah BTS WiMAX dapat digunakan sebagai backhaul
untuk titik-titik hotspot
Seperti sama dengan standar IEEE 802.11 yang dibuat khusus
untuk mengatur komunikasi lewat media wireless. WiMAX
mempunyai tingkat kecepatan transfer data yang lebih tinggi dengan
jarak yang lebih jauh, sehingga kualitas layanan dengan menggunakan
komunikasi ini dapat digolongkan ke dalam kelas broadband. Standar
48
ini sering disebut air interface for fixed broadband wireless access
system atau interface udara untuk koneksi broadband.
Versi awal dari standar 802.16 ini dikeluarkan oleh IEEE pada
tahun 2002. Pada bersi awal ini, perangkat 802.16 beroperasi dalam
lebar frekuensi 1066 GHz yang diberikan oleh teknologi ini sebesar
32-134 Mbps dalam area coverage maksimal 5 kilometer.
Kapasitasnya dirancang mempu menampung ratusan pengguna setiap
satu BTS. Dengan kemampuan semacam ini teknologi perangkat yang
menggunakan standar 802.16 cocok digunakan sebagai penyedia
koneksi broadband melalui media wireless. Perbedaan teknis antara
IEEE 802.11 dengan IEEE 802.16 dapat dilihat pada Tabel 2.5 berikut
ini.
Tabel 2.5 Perbedaan Teknis IEEE 802.11 dan IEEE 802.16
IEEE 802.11 IEEE 802.16
Perbedaan Teknis
Jarak
Dibawah 9 Km Hingga 50 Km Teknik 256 FFT system signalingnya menciptakan fitur ini.
Coverage
Optimal jika bekerja di dalam ruangan
Dirancang untuk penggunaan diluar ruangan dengan kondisi NLOS
IEEE 802.16 memiliki system gain yang lebih tinggi, mengakibatkan sinyal lebih kebal terhadap halangan dalam jarak yang lebih jauh.
49
Skalabilitas
Skala penggunaannya hanya dalam tingkat LAN. Ukuran frek. kanalnya dibuat fix (20 MHz)
Dibuat utk sampai 100 pengguna. Ukuran frek. Kanal dapat bervariasi dari 1,5 - 20 MHz.
Sistim TDMA dan pengaturan slot komunikasi, sehingga semua frekuensi yg termasuk dalam range IEEE 802.16 dapat dipakai serta jumlah pengguna dapat bertambah.
Bit Rate
2,7 bps/Hz hingga 54Mbps dalam kanal 20 MHz
5 bps/Hz hingga 100 Mbps dalam kanal 20 MHz.
Teknik modulasi yang lebih canggih disertai koreksi error yang lebih fleksibel, sehingga penggunaan frekuensi kanal lebih effisien.
QoS
Tidak mendukung QoS
QoS dibuat dalam layer MAC
Adanya pengaturan secara otomatis terhadap slot-slot TDMA, sehingga dimanfaatkan untuk pengaturan QoS.
2.2.2.5 Kekurangan WiMAX
Setiap teknologi pasti memiliki kelebihan dan kekurangan
masing-masing. Walaupun WiMAX menawarkan segala keuntungan
yang ditulis di atas, tetapi ada beberapa kekurangan yang dialami oleh
WiMAX. Berikut adalah kekurangan-kekurangan pada WiMAX :
1. Sulit untuk mempertahankan kualitas tinggi jika banyak user yang
ingin mengakses lewat satu base station saja. Ini dapat menyebabkan
trafik yang tinggi sehingga kualitas jaringan sulit dipertahankan.
50
2. Peralatan-peralatan yang dibutuhkan untuk membangun sebuah
jaringan WiMAX sangat mahal, sehingga biaya menjadi salah satu
kendala untuk mengimplementasikan teknologi ini.
3. Gangguan cuaca dapat mempengaruhi pemancaran signal, sehingga
koneksi dapat terganggu bahkan terputus.
4. Jaringan WiMAX membutuhkan dukungan kelistrikan yang besar
untuk menjalankan jaringannya.
2.2.2.6 Varian-Varian IEEE 802.16
Varian-varian WiMAX dimaksudkan untuk mengembangkan
kinerja 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 QoS,
IEEE 802.16c banyak menekankan pada interoperability dengan
protokol-protokol lain, IEEE 802.16d merupakan revisi dari IEEE
802.16c ditambah dengan kemampuan untuk access point, serta IEEE
51
802.16d menekankan pada masalah mobilitas. Varian-varian standar
IEEE 802.16 dapat dilihat pada Tabel 2.6 berikut ini.
Tabel 2.6 Varian-varian standar IEEE 802.16
IEEE 802.16 IEEE 802.16a IEEE 802.16e
Terstandarisasi
Januari 2002 Januari 2003
(IEEE 802.16a)
Estimasi
pertengahan
2004
Spektrum 10 – 66 GHz 2 – 11 GHz < 6 GHz
Kondisi Kanal Line Of Sight Non Line Of Sight Non Line Of
Sight
Bit Rate
32 sampai 134
Mbps
menggunakan
frekuensi kanal
28 MHz
Hingga 70 Mbps
menggunakan
frekuensi kanal 20
Mhz
Hingga 15 Mbps
menggunakan
frekuensi kanal 5
MHz
Modulasi
QPSK, 16 QAM
dan 64 QAM
OFDM 256 256
sub-carrier,
QPSK, 16QAM,
64 QAM
OFDM 256
subcarrier,
QPSK, 16 QAM,
64 QAM
Mobilitas
Perangkat
wireless tetap
Perangkat
wireless tetap dan
portabel
Nomadic
Mobility
Frekuensi Per Kanal
20, 25 dan 28
MHz
Mulai dari 1,5
hingga 20 MHz
Mulai dari 1,5
hingga 20 MHz
Radius Per Cell
2 sampai 5 Km 7 – 10 Km dengan
kemampuan maks.
hingga 50 Km
2 – 5 Km
Perubahan yang sangat signifikan pada standar 802.16 untuk
membentuk varian terletak pada lebar frekuensi operasinya. Standar
802.16 beroperasi pada range 10-66 GHz, sedangkan 802.16a
52
menggunakan frekuensi yang lebih rendah, yaitu 2–11 GHz, sehingga
memungkinkan komunikasi non line of sight (NLOS). Perbedaan ini
dimaksudkan untuk mendukung komunikasi dalam kondisi line of
sight (LOS), dan non line of sight (NLOS). Dengan adanya sistem
NLOS, keterbatasan yang ada pada WiFi dapat dikurangi.
Kelemahan dari komunikasi dengan frekuensi rendah ini adalah
semakin kecil kapasitas bandwidth dari koneksi yang dilakukannya.
Ukuran kanal-kanal frekuensi yang fleksibel dengan range yang lebar,
merupakan keunggulan dari 802.16a.
Beberapa topologi dan pilihan backhauling telah didukung oleh
teknologi WiMAX, antara lain saluran kabel backhauling (typically
over Ethernet), dan koneksi point to point. Pada Gambar 2.17 di bawah
ini terlihat empat buah base station (BS) meng-coverage 4
sektor/kawasan, sebuah repeater sebagai pengumpulan (aggregation)
sinyal yang akan dikirimkan ke wilayah pedesaan (rural area).
Komunikasi antar base station (BS) dapat menggunakan wireless
maupun optical fiber.
53
Gambar 2.17 Topologi WiMAX dalam area perkotaan dan pedesaan
Selain perubahan frekuensi operasi, pada layer physical dari
standar IEEE 802.16a ditambahkan tiga spesifikasi baru untuk
mendukung fitur NLOS-nya ini, yaitu single carrier PHY, 256 FFT
OFDM PHY dan 2048 FFT OFDM PHY. Format sinyaling OFDM
dipilih dalam standar ini dimaksudkan agar teknologi ini dapat
bersaing dengan competitor utamanya yaitu teknologi CDMA, yang
juga bekerja dalam sistem NLOS. Fitur-fitur lain yang ada pada standar
IEEE 802.16a adalah sebagai berikut.
1. Untuk menghantarkan jaringan komunikasi yang berkualitas dengan
jangkauan yang luas adalah lebar kanal frekuensi yang fleksibel.
2. Burst profile yang dapat beradaptasi (fasilitas burst adalah ciri khas
dari teknologi broadband).
3. Forwarding error correction (FEC) untuk mengoreksi jika terjadi
kesalahan.
4. Advanced antenna system untuk meningkatkan wilayah jangkauan.
54
5. Kapasitas dan kekebalan terhadap interferensi dari sinyal lain.
6. Dynamic frequency selection (DFS), pemilihan frekuensi kanal
secara dinamis dan juga berfungsi untuk mengurangi interferensi.
7. Space time coding (STC) yang akan meningkatkan performance
dalam area batas pinggir dari sinyal yang dipancarkan oleh sebuah
base station (BS).
Tabel 2.7 Fitur-fitur physical layer teknologi IEEE 802.16 WiMAX
No Fitur Keuntungan 1. Menggunakan
system sinyaling 256 point FFT OFDM.
Mendukung sistem multipath untuk memungkinkan diaplikasikan pada area terbuka (outdoor) dengan kondisi LOS dan NLOS.
2. Ukuran kanal frekuensi yang fleksibel (misalnya 3,5 MHz, 5 MHz, 19 MHz)
Menyediakan fleksibilitas yang memungkinkan komunikasi beroperasi menggunakan kanalkanal frekuensi yang bervariasi sesuai dengan kebutuhan.
3. Didesain untuk dapat mendukung system smart antenna
Dengan menggunakan smart antenna yang lebih nyaman digunakan sehari-hari, inteferensi dapat ditekan dan gain dapat ditingkatkan.
4. Mendukung TDD dan FDD Duplexing
Menangani masalah bervariasinya regulasiregulasi diseluruh dunia.
5. Sistem modulasi yang fleksibel dengan sistem error correction yang bervariasi setiap RF burst
Memungkinkan terjalinnya koneksi yang reliable, memberikan transfer rate yang maksimal kepad setiap subscriber yang terkoneksi dengannya.
55
Layer media access control (MAC) dari standar IEEE 802.16 ini
didesain untuk dapat membawa dan mengakomodasi segala macam
protokol di atasnya, seperti ATM, Ethernet atau internet protokol (IP).
Fitur-fitur media access control layer ditunjukkan pada Tabel 2.8
berikut ini.
Tabel 2.8 Fitur-fitur MAC layer teknologi IEEE 802.16 WiMAX
No Fitur Keuntungan 1. Connection oriented Proses routing dan paket forwarding
yang lebih reliable. 2. Automatic
retransmission request (ARQ)
Meningkatkan performance end to end dengan menyembunyikan error pada layer RF yang dibawa dari layer di atasnya.
3. Automatic power control
Memungkinkan pembuatan topologi celluler dengan power yang dapat terkontrol secara otomatis.
4. Security dan encryption
Melindungi privasi dari para subscriber
5. Mendukung sistem modulasi adaptive
Memungkinkan data rate yang lebih tinggi
6. Scalability yang tinggi hingga mendukung 100 subscriber
Biaya penggunaan yang sangat efektif, karena mampu menampung pengguna dalam jumlah yang besar.
7. Mendukung sistem quality of service (QoS)
Dapat memberikan latency rendah pada aplikasi-aplikasi delay sensitive, seperti VoIP dan streaming video.
2.2.3 Quality of Service (QoS)
Ketika kita pertama kali mendengar kata QoS atau Quality of Service kita
pasti mengartikannya sebagai kualitas dari suatu pelayanan. Sebenarnya,
Quality of Service (QoS) sangat popular dan menyimpan banyak istilah yang
sangat sering dilihat dari perspektif yang berbeda yaitu dari segi jaringan
56
(networking), pengembangan aplikasi (application development) dan lain
sebagainya.
Dari segi networking, QoS mengacu kepada kemampuan memberikan
pelayanan berbeda kepada lalulintas jaringan dengan kelas-kelas yang
berbeda. Tujuan akhir dari QoS adalah memberikan network service yang
lebih baik dan terencana dengan dedicated bandwith, jitter dan latency yang
terkontrol dan meningkatkan loss karakteristik. Atau QoS adalah kemampuan
dalam menjamin pengiriman arus data penting atau dengan kata lain
kumpulan dari berbagai kriteria performansi yang menentukan tingkat
kepuasan penggunaan suatu layanan.
Quality of Service (disingkat menjadi QoS) merupakan mekanisme
jaringan yang memungkinkan aplikasi-aplikasi atau layanan dapat beroperasi
sesuai dengan yang diharapkan.
Dengan kemampuan memberikan QoS yang beragam, maka akan sangat
menguntungkan baik bagi operator (service provider) maupun
pelanggan. Bagi operator dapat memberikan diversifikasi layanan dan tarif
berdasarkan tipe QoS yang di-deliver ke pelanggan. Disamping itu kualitas
layanan yang diberikan ke pelanggan juga lebih terjamin karena masing-
masing tipe QoS sangat sesuai dengan layanan tertentu. Sedangkan bagi
pelanggan dapat memilih layanan sesuai dengan pertimbangan kebutuhan
(misalkan biaya, tipe layanan yang akan diperoleh menyangkut throughput-
nya).
Dengan lahirnya teknologi baru di jaringan wireless seperti WiMAX
(Worldwide Interoperability for Microwave Access) tentunya diiringi dengan
57
kemampuan yang lebih bila dibanding dengan teknologi generasi sebelumnya.
Disamping mengusung isu interoperability, security, availability, capability
(mampu memberikan layanan broadband), NLOS (Non Line of Sight), jarak
jangkau yang luas dan mobility, maka WiMAX tak kalah penting juga
menawarkan QoS (Quality of Service).
2.2.3.1 QoS Wimax
Mekanisme pemberian ijin untuk mengakses jaringan adalah
aspek pertama pada QoS WiMAX. WiMAX memberikan ijin ini untuk
selang waktu yang fixed kepada user-usernya, sesuai dengan jenis QoS
yang dipakai user.
Pada WiMAX untuk mengatur QoS dapat dijalankan oleh MAC
(Medium Access Control) dengan berbagai kebutuhan bandwidth dan
aplikasi. Sebagai contoh aplikasi voice dan video memerlukan waktu
tunda (latency) yang rendah tetapi masih bisa mentolelir beberapa
error. Sebaliknya aplikasi-aplikasi data pada umumnya sangat sensitif
terhadap error. Sedangkan latency bukan menjadi pertimbangan kritis.
Kemampuan mengalokasikan besarnya bandwidth pada suatu kanal
pada saat yang tepat merupakan konsep mekanisme penting pada
standar WiMAX untuk menurunkan latency dan meningkatkan QoS.
Aspek lain yang tersedia pada QoS yang terdapat di WiMAX
adalah kemampuan mengatur kecepatan data (data rate
manageability) dimana ditentukan oleh analisis link (link by link basis)
antara Base Station dan Subscriber Station, yang biasanya di kenal
58
sebagai "service flow" di terminologi 802.16 pada "kelas QoS" yang
spesifik. Kuat sinyal antara Base Station dan Subscriber Station akan
menentukan jumlah data rate yang mampu di-deliver ke sisi
pelanggan. Besar kecilnya data rate tersebut didasarkan pada jenis
modulasi yang tersedia (apakah 64 QAM (Quadrature Amplitude
Modulator), 16 QAM atau QPSK(Quadrature Phase-shift Keying)).
Biasanya semakin jauh pelanggan (subscriber) dari Base Station, maka
data rate-nya akan semakin kecil. Modulasi 64 QAM merupakan
modulasi terbaik untuk mendukung throughput yang lebih besar.
Namun demikian WiMAX dapat menentukan tipe modulasinya
mana yang berlaku secara otomatis tergantung dari kualitas link antara
Base Station dan Subscriber Station. Selain itu juga dapat dibedakan
sisi UL (uplink) maupun DL (downlink).
Gambar 2.18 Modulation Scheme membuat sinyal lebih fokus
59
Pada WiFi, sebagaimana OSI (Open System Interconection)
Layer, adalah standar pada lapis kedua, medium access control (MAC)
menggunakan metode akses kompetisi, yaitu dimana beberapa terminal
secara bersamaan memperebutkan akses. Sedangkan MAC pada
WiMAX menggunakan metode akses yang berbasis algoritma
penjadwalan (scheduling algorithm). Dengan metode akses kompetisi,
maka layanan seperti Voice over IP atau IPTV yang tergantung kepada
kualitas layanan (Quality of Service) yang stabil menjadi kurang baik.
Sedangkan pada WiMAX yang menggunakan algoritma penjadwalan,
apabila sebuah terminal telah mendapat garansi untuk memperoleh
sejumlah sumber daya (seperti timeslot), maka jaringan nirkabel akan
terus memberikan sumber daya ini selama terminal membutuhkannya.
Perubahan parameter QoS dapat diminta oleh SS dan BS dengan
sambungan masih tetap terjaga. Kemampuan ini memungkinkan
WiMAX menjalankan layanan Bandwidth on Demand (BoD).
Tipe servis QoS ditetapkan pada IEEE 802.16 WiMAX. Protokol
802.16 mendukung beberapa Tipe QoS. Berdasarkan jenisnya, QoS
dapat dikelompokan menjadi empat jenis, yaitu: UGS (unsolicated
grant service), rtPS (real time polling service), nrtPS (non real time
polling) dan BE (best effort).
Tipe-tipe QoS di atas juga dapat didukung oleh dua mekanisme
lain yang ada pada WiMAX untuk menciptakan QoS yang baik.
Mekanisme tersebut adalah Adaptive Modulation and Coding (AMC)
dan Dynamic Bandwidth Allocation (DBA). AMC menjamin kekuatan
60
sinyal yang stabil seiring bertambahnya jarak, tetapi dengan
mengurangi throughput. Jika user lebih dekat ke base station di mana
sinyal nya lebih bagus, maka digunakan modulasi yang paling tinggi
(64 QAM). Namun jika user berada jauh dari base station (area
NLOS), modulasi diturunkan untuk tetap menjaga koneksi tidak putus
(QPSK). DBA bekerja memonitor sistem WiMAX. Bila ada koneksi
yang terganggu antara base station dengan user, DBA dapat
mengalokasikan bandwidth lebih dan tenaga tambahan kepada koneksi
yang bermasalah.
2.2.3.2 Tipe-tipe QoS Pada Jaringan WiMAX
Terdapat 4 tipe service class yang disediakan oleh WiMAX (by
default), namun beberapa vendor ada yang menyediakan sampai 5
tipe class of service sebagai fitur tambahan. Empat tipe yang dimaksud
adalah sebagai berikut :
1. UGS (Unsolicited Grant Service)
UGS lebih cocok digunakan pada layanan-layanan yang membutuhkan
bit-rate konstan (CBR) seperti VoIP, yang memerlukan latency dan
jitter yang rendah.
2. Real-Time Polling Service (rtPS)
Real-time Polling Service didesain untuk mendukung aliran data real-
time yang menghasilkan paket data dengan ukuran bervariasi secara
berkala, seperti MPEG Video.
61
3. Non-Real-Time Polling Service (nrtPS)
Sesuai namanya, layanan ini digunakan pada transmisi data yang
umumnya besar, dan tidak perlu jaminan real-time, bahkan
memungkinkan untuk me-request data pada saat trafik sedang tinggi.
4. Best Effort (BE)
BE dibuat untuk mendukung aliran data yang tidak memerlukan
jaminan data-rate minimum, tidak mementingkan soal latency atau
jitter, bahkan tidak ada jaminan jika ada paket data yang hilang
sekalipun. Ini adalah layanan yang biasa disediakan oleh provider-
provider layanan internet lokal yang menggunakan DSL (Digital
Subscriber Line).