Media Transmisi Jaringan (Part II): WIRELESS

Media Transmisi Jaringan (Part II): WIRELESS

Media tak berkabel (wireless) adalah media transmisi yang tidak menggunakan kabel. Termasuk dalam media ini, yaitu: microwave, satelit, gelombang radio, inframerah, dan bluetooth (Abdul, 2005: 401).

Pembagian Media Wireless

 Media transmisi wireless ini dapat dibagi berdasarkan jangkauannya. Jangkauan dari  jaringan komputer ini sendiri terbagi menjadi empat, yaitu: PAN, LAN, MAN, dan WAN.

A.  PAN (Personal Area Network)

PAN adalah jaringan komputer yang areanya paling sempit karena digunakan pribadi. Ruang lingkup dari PAN ini ±10 meter. Media wireless yang digunakan pada PAN, yaitu: bluetooth, infrared.

      a.    Infrared

Infrared wireless transmission mengirim sinyal data menggunakan gelombang cahaya inframerah (William, 2003: 278).

Infrared (inframerah/IR) biasa digunakan untuk komunikasi jarak dekat, dengan kecepatan dapat mencapai 4 Mbps. Penggunaan yang umum yaitu untuk pengendalian jarak jauh (remote control) terhadap televisi dan peralatan audio-video. Kini, IR juga diterapkan sebagai media transmisi pada jaringan lokal (LAN) (Abdul, 2005: 414). Aplikasi IR yang paling umum yaitu penggunaan remote control televisi dan AC.

Pada handphone dan PC, media inframerah ini digunakan untuk mentransfer data tetapi dengan suatu standar atau protokol tersendiri, yaitu protokol IrDA. Cahaya inframerah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan spektroskop cahaya, maka radiasi cahaya inframerah akan nampak pada spektrum elektromagnetik dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang cahaya merah.

           Keuntungan IR:

1.    IR mudah dibuat dan murah.

2.    Kebal terhadap interferensi radio dan elektromagnetik.

3.    Menyediakan lebar-jalur yang besar.

4.    Instalasi mudah.

5.     Mudah untuk dipindah-pindahkan.

6.    Tidak memerlukan  lisensi atau izin pemerintah.

7.    Keamanan IR lebih tinggi daripada gelombang radio.

Kelemahan IR:

1.    Jarak terbatas. Namun sudah terdapat teknologi yang mampu mentransmisikan hingga 3 km.

2.  IR tidak dapat menembus dinding (tetapi hal ini juga sekaligus menjadikan suatu kelebihan, yang berarti bahwa IR dalam sebuah ruangan tidak mengganggu IR pada ruangan yang lain).

3.    Harus ada lintasan lurus dari pengirim dan penerima.

4.    Tidak dapat digunakan di luar ruangan, karena akan terganggu oleh cahaya matahari.

      b.    Bluetooth

Bluetooth (BT) dirancang untuk menggantikan kabel yang menghubungkan PC ke printer, PDA, handphone, telepon kabel, dan perangkat lainnya.

Spesifikasi Bluetooth dapat dilihat pada tabel berikut.

Fixed/Mobile	Mobile
Circuit/Paket	Keduanya
Max Bandwidth	1 Mb
Ruang Lingkup	10 meter
Frekuensi	2.40GHz-2.483.5Ghz (AS dan Eropa) atau 2.472Ghz-2.497Ghz (Jepang)
Pengembang	Bluetooth SIG

Teknologi bluetooth dinamakan berdasarkan Harald Bluetooth, seorang raja Denmark yang menggabungkan Denmark dan bagian Norway tahun 1990an. Pemilihan nama ini didasarkan dari pengaruh dan pusat perusahaan dari wilayah pada industri telekomunikasi.

Bluetooth tidak menggunakan sumber daya yang besar. Dengan tetap menggunakan kekuatan transmisi yang sangat rendah (1 miliwatt), bluetooth cocok digunakan pada perangkat yang menggunakan baterai. Bahkan, bluetooth dapat mendeteksi otomatis dan berkomunikasi dengan perangkat bluetooth lainnya tanpa perlu masukan dari pengguna.

Frekuensi Bluetooth berkisar 2,402 Ghz hingga 2,480 GHz, yaitu frekuensi yang telah disetujui secara internasional bagi ISM atau medis, industri, dan peralatan ilmiah lainnya.

Ada tiga kelas bluetooth secara umum: 

Tipe	Daya	Jarak
Perangkat Kelas 3	100 mW	Hingga 100 meter
Perangkat Kelas 2	10 mW	Hingga 10 meter
PerangkatKelas 1	1 mW	0,1-10 meter

Bluetooth security berdasarkan otentikasi alat, bukan otentikasi pengguna. Perangkat bluetooth diidentifikasi melalui identifikasi unik 48-bit seperti MAC Address pada Ethernet.

Bluetooth menyediakan tiga model sekuritas. 

Model	Nama	Deskripsi
1	Non-secure	Tidak ada sekuritas
2	Service-level security	Akses diberikan pada servis pribadi
3	Link-level security	Sekuritas pada level umum untuk seluruh aplikasi di awal koneksi

Bluetooth juga menyediakan tiga level sekuritas. 

Model	Keterangan
3	Tidak memerlukan otentikasi atau otorisasi
2	Otentikasi dibutuhkan, otorisasi tidak
1	Dibutuhkan otentikasi dan otorisasi

                                   

B.   LAN (Local Area Network)

LAN adalah jaringan komputer yang mencakup area dalam satu ruang, satu gedung, atau beberapa gedung yang berdekatan. Contohnya adalah jaringan dalam satu kampus yang terpadu atau di sebuah lokasi perusahaan. Ruang lingkup LAN saat ini berkisar hingga 100 meter. Jaringan wireless yang terdapat pada area LAN ini disebut dengan WLAN berupa WiFi (Wireless Fidelity).

WiFi dirancang agar mesin-mesin dalam kantor berkomunikasi dengan kecepatan tinggi dan berbagi hubungan internet dengan jarak sampai 300 kaki. Standar ini dikenal dengan sebutan IEEE 802.11.

IEEE 802.11 adalah standar teknologi wireless LAN. Seluruh lampiran 802.11 mengikuti protokol dasar yang berbeda frekuensi, kecepatan, dan jarak yang mendukung. 802.11 yang original mendukung frekuensi operasi 2,4 GHz. Data-data yang didukung adalah 2 Mbps, dengan jarak dalam ruangan (indoor) 20 meter dan luar ruangan (outdoor) hingga 100 meter.

     a.     IEEE 802.11a— Standar 802.11a mendukung frekuensi operasi 5 GHz. Nilai data maksimum untuk 802.11a adalah 54 Mbps dan data rata-rata sekitar 23 Mbps. 802.11a mencapai jarak maksimum indoor 35 meter dan jarak outdoor 120 meter.

      b.    IEEE 802.11b — Standar 802.11b mendukung frekuensi operasi 2.4 GHz. Nilai data maksimum untuk 802.11b adalah 11 Mbps. 802.11b mencapai jarak maksimum indoor 38 meter dan jarak outdoor 140 meter.

      c.     IEEE 802.11g — Standar 802.11g mendukung frekuensi operasi 2.4 GHz. Nilai data maksimum untuk 802.11g adalah 54 Mbps. 802.11g mencapai jarak maksimum indoor 38 meter dan jarak outdoor 140 meter.

    d.    IEEE 802.11n — Standar 802.11n mendukung frekuensi operasi 2.4 GHz dan 5 GHz. Nilai data maksimum untuk 802.11n adalah 248 Mbps. 802.11n mencapai jarak maksimum indoor 70 meter dan jarak outdoor 250 meter.

      e.    IEEE 802.11y — Standar 802.11y mendukung frekuensi operasi 3.7 GHz. Nilai data maksimum untuk 802.11y adalah 54 Mbps. 802.11y mencapai jarak maksimum indoor 50 meter dan jarak outdoor 5000 meter.

C.   MAN (Metropolitan Area Network)

MAN adalah jaringan yang mencakup area satu kota atau dengan rentang sekitar 10-45 km. Jaringan yang menghubungkan beberapa bank yang terletak dalam satu kota atau kampus yang tersebar dalam beberapa lokasi termasuk MAN. Media wireless yang digunakan MAN adalah WiMax, microwave, dan gelombang radio.

      a.    Microwave

Media transmisi dengan micromave (gelombang mikro) sering disebut terrestrial microwave (gelombang mikro terrestrial). Oven microwave yang biasa digunakan untuk memasak bekerja dengan menggunakan gelombang ini.

Microwave adalah bentuk gelombang radio yang menggunakan frekuensi tinggi (dalam satuan GHz), meliputi kawasan UHF, SHF, dan EHF. Microwave biasa disebut transmisi garis-pandang disebabkan antara pengirim dan penerima harus dalam garis-pandang. Sifat ini didasarkan karakteristik frekuensi di atas 100 MHz akan menjalar dengan arah lurus. Jarak transmisi biasanya terbatas pada 20-30 km karena faktor kelengkungan bumi. Jika lebih dari jarak tersebut, perlu penambahan repeater. Transmisi microwave dapat menyediakan transmisi berganda dengan kecepatan hingga 50 Mbps.

Tipe antena microwave yang paling umum adalah parabola ‘dish’ dengan diameter berukuran sekitar 3 m. Antena pengirim memfokuskan sinar pendek agar mencapai transmisi garis pandang menuju antena penerima. Antena microwave biasanya ditempatkan pada ketinggian tertentu di atas tanah untuk memperluas jarak antara antena dan mampu menembus batas. Untuk mencapai transmisi jarak jauh, diperlukan beberapa menara relay microwave dan penghubung microwave titik ke titik yang dipasang pada jarak tertentu.

Microwave banyak dipakai di lingkungan MAN dan pada warnet (warung internet), yakni untuk menghubungkan warnet dan penyedia layanan internet (ISP/Internet Service Provider).

Kekurangan dari microwave, selain biaya instalasinya mahal, microwave sangat rentan terhadap hujan, cuaca, dan bahkan terpengaruh oleh pesawat terbang yang sedang melintas. Jika antara kedua menara terdapat gedung yang tinggi, hal ini akan menjadi masalah yang besar, karena pancaran mikrogelombang menjadi terhalang.

      b.    Gelombang Radio

Transmisi dengan gelombang radio dapat digunakan untuk mengirimkan suara ataupun data melalui udara. Kelebihan transmisi dengan gelombang radio adalah pengiriman isyarat dapat dilakukan dengan sembarang posisi (tidak harus lurus seperti pada microwave) dan dimungkinkan dengan posisi yang bergerak. Frekuensi yang digunakan berkisar antara 3 KHz sampai dengan 300 GHz. Dalam hal ini, microwave juga tercakup.

Transmisi dengan gelombang radio sebenarnya dapat dibedakan menurut cara isyarat mengalir. Dalam hal ini terdapat 5 jenis propagasi: permukaan, troposfir, ionosfir, garis lurus, dan ruang angkasa.

Contoh peralatan yang menggunakan transmisi gelombang radio adalah sistem pager dan handphone.

1.    Pager

Pager atau radio panggil adalah alat elektronik berukuran kecil yang dapat digunakan untuk menerima pesan tertulis. Pengiriman pesan dilakukan melalui telepon, dengan cara menghubungi operator pager. Selanjutnya, operator akan mengirimkan pesan ke pager.

2.    Handphone

Generasi pertama handphone (telepon seluler) dikenal dengan nama 1G (first generation). Isyarat masih dalam bentuk analog menggunakan jalur 824-894 MHz. Generasi kedua (2G) mendukung layanan tanpa kabel berbentuk digital, dengan kecepatan 14,4 Kbps. Meskipun relatif pelan, generasi ini dapat digunakan untuk mengakses e-mail dan halaman Web (via teknologi WAP/Wireless Application Protocol). Generasi ketiga (3G) menggunakan standar GSM dengan kecepatan sampai 2 Mbps dan dapat digunakan untuk mengirimkan video, gambar diam, dan suara, sedangkan generasi keempat (4G) digunakan untuk melewatkan data dengan kecepatan sampai 100 Mbps.

Berikut adalah sejumlah teknologi generasi ketiga yang digunakan untuk melayani komunikasi digital tanpa kabel untuk jarak jauh.

Teknologi	Spektrum Frekuensi
TDMA (Time Division Multiple Access)	800-1900 MHz
GSM (Global System for Mobile Communications)	a.    GSM 400: 450,4 s.d 457,6 MHz berpasangan dengan 460, 4 s.d 467,6 MHz. b.    GSM 900: 880 s.d 915 MHz berpasangan dengan 925 s.d 960 MHz c.    GSM 1800: 1710 s.d 1785 MHz berpasangan dengan 1805 s.d 1880 MHz d.    GSM 1900: 1850 s.d 1910 MHz berpasangan dengan 1930 s.d 1990 MHz
CDMA (Code Division Multiple Access)	800 – 1900 MHz
iDEN (Integrated Digital Enhanced Network)	800 MHz

TDMA bekerja atas dasar pembagian waktu pada suatu saluran frekuensi. Ketika sebuah peranti tanpa kabel berkomunikasi dengan jaringan TDMA, peranti ini mendapatkan posisi waktu tertentu dalam saluran radio. Mengingat sejumlah pemakai menggunakan slot waktu yang berbeda pada sebuah saluran, jaringan TDMA dapat digunakan oleh banyak orang.

GSM sebenarnya menggunakan TDMA pula. Teknologi ini menggunakan jalur dengan lebar 200 KHz untuk menangani 8 pemakai.

CDMA memungkinkan sebuah saluran digunakan oleh beberapa pemakai dengan cara pada masing-masing pemanggilan dilengkapi dengan suatu kode yang bersifat unik.

      c.    WiMAX

WiMAX merupakan kependekan dari Worldwide Interoperability for Microwave Access. WiMAX merupakan wireless broadband titik-ke-banyak titik spesifikasi dari grup IEEE 802.16. IEEE 802.16 pertama kali dipublikasikan akhir 2001, diikuti IEEE 802.16a  tahun 2003.

Berbeda dengan teknologi wireless LAN seperti Wi-Fi (802.11), WiMax didesain untuk beroperasi sebagai wireless MAN. Hal ini membuat WiMAX berada pada kelas yang sama dengan standar 802.16 lama, MMDS dan LMDS.

WiMAX beroperasi pada 2 hingga 11 GHz. WiMAX secara teoritis memiliki bandwidth maksimum 75 Mbps. Bandwidth ini dapat diterima dengan menggunakan modulasi 64QAM ¾. WiMAX dapat menggunakan algoritma modulasi yang lebar untuk mengaktifkan kebanyakan bandwitdh untuk digunakan dalam seluruh kondisi.

Secara teoritis, jarak maksimum WiMAX adalah 31 mil ditarik dengan garis secara langsung. Kondisi NLOS (Near-line-of-sight) akan dengan serius memberi limit pada jarak potensial WiMAX.

Spesifikasi WiMAX.

Fixed/Mobile	Fixed
Circuit/Packet	Packet
Max Bandwidth	70 Mbps
Jangkauan	31 mil
Frekuensi	10-66 GHz, 2-11 GHz
Pengembang	IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)
URL	http://grouper.ieee.org/groups/802/16/

Jenis layanan yang didukung oleh teknologi WiMAX dapat dikelompokkan berdasarkan prioritas yang paling utama, yaitu:

1.    UGS (Unsolicited Grant Service)

UGS merupakan jenis layanan yang membutuhkan jaminan transfer data dengan prioritas yang paling utama. Adapun kriteria untuk jenis layanan ini adalah:

o   Maksimum dan minimum bandwidth yang ditawarkan

o   Membutuhkan jaminan Real-Time

o   Layanan yang sensitif pada througput, latency, dan jitter seperti layanan TDM (Time Division Multiplexing)

o   Contoh layanan: VoIP, T1/E1, dan ATM CBR.

2.    Non-Real Time Polling Service (NRTPS)

Kriteria:

o   Membutuhkan throughput yang intensif dengan jaminan garansi minimal pada latency.

o   Jenisnya harus non-real-time dengan regular variable size burst.

o   Layanan yang mungkin diperluas sampai full-bandwidth tetapi dibatasi oleh kecepatan maksimum yang sudah ditentukan.

o   Garansi rate diperlukan tetapi delay tidak digaransi.

o   Contoh layanan: video dan audio streaming.

3.    Real Time Polling Service (RTPS)

Kriteria:

o   Sensitif terhadap throughput dan latency dengan toleransi yang longgar jika dibandingkan dengan UGS

o   Jenis layanan yang bersifat real-time service flows dan periodic variable size data packets (variable bit rate).

o   Garansi rate dan syarat delay telah ditentukan

o   Contoh layanan: MPEG Video, VoIP, video conference

4.    Best Effort (BE)

Kriteria:

o   Layanan yang kurang memprioritaskan kecepatan data (best effort)

o   Tidak ada jaminan (requirement) pada rate atau delay-nya

o   Contoh layanan: internet (web browsing), email, dan FTP

D.  WAN (Wide Area Network)

WAN adalah jaringan yang mencakup antarkota, antarprovinsi, antarnegara, dan bahkan antarbenua. Media wireless pada WAN adalah satelit.

Satelit sebenarnya juga menggunakan microwave. Dalam hal ini satelit bertindak sebagai stasiun relay yang berada di angkasa, dengan ketinggian kira-kira 480-22.300 mil di atas permukaan bumi. Satelit ini mengitari bumi per 24 jam. Sebagai akibatnya, seolah-olah satelit sebagai objek yang menetap di atas bumi.

Berikut ini adalah jenis satelit berdasarkan posisi orbitnya.

Jenis	Keterangan
GEO (Geostationary Earth Orbit)	22.300 mil tepat di atas garis khatulistiwa
MEO (Medium Earth Orbit)	6000 mil di atas garis khatulistiwa
LEO (Low Earth Orbit)	400-1000 mil di atas permukaan bumi
HEO (Highly Elliptical Orbit)	Jenis orbit ini dikembangkan oleh Soviet (Rusia)

Satelit (melalui peranti yang disebut transponder, yang bertindak sebagai penerima, penguat, dan sekaligus pengirim) menangkap isyarat yang berasal dari stasiun bumi pengirim dan kemudian memancarkan kembali ke stasiun bumi penerima. Umumnya, satelit memiliki sejumlah kanal, dengan masing-masing kanal memiliki kapasitas untuk menangani lebih dari 1544 Mbps. Yang menarik, hanya dengan tiga buah satelit dengan posisi 120^o terhadap yang lain, komunikasi di seluruh bumi bisa dijangkau. Hal ini berlaku untuk jenis GEO (Abdul, 2005: 403). 

 Gambar Jalur titik-ke-titik gelombang satelit

CCITT merancang sepasang jalur frekuensi untuk melakukan koneksi via satelit. Jalur pertama dipakai untuk mengirim (disebut uplink) dan jalur kedua digunakan untuk menerima (disebut downlink).

Berikut adalah tabel jalur frekuensi menurut CCITT.

Jalur	Pengiriman (Uplink)	Penerimaan (Downlink)
C	5.925-6.425 GHz	3,7-4,2 GHz
Ku	14,0-14,5 GHz	11,7-12,2 GHz
Ka	27,5-31,0 GHz	17,7-21,2 GHz

Selain biaya yang mahal, kelemahan satelit adalah dalam hal waktu tunda, yang diakibatkan oleh lama berpindahnya isyarat dari stasiun bumi ke satelit dan dari satelit ke stasiun bumi. Waktu tunda sekitar 1/3 detik untuk GEO. Selain itu, data yang ditransmisikan perlu diamankan dari para penyadap, sebab dengan penyetelan pada frekuensi yang tepat, penyadap dapat mengambil frekuensi tanpa terdeteksi.

Satelit sangat cocok digunakan untuk komunikasi data jarak jauh, terutama pada daerah-daerah yang cakupannya luas dan infrastruktur jaringan telepon belum tersedia. Selain itu, satelit juga dapat mendukung mobilitas pemakai. Pemakai dapat bergerak ke mana saja saat mengirim atau menerima isyarat melalui satelit.

Gambar Jalur broadcast melalui satelit

Kendalanya, biaya investasi sangat mahal (menyangkut peluncuran satelit serta biaya untuk peralatan stasiun bumi). Oleh karena itu, operasional transmisi satelit lazim dilakukan dengan cara sewa. Antena yang dapat digunakan relatif kecil dan disebut VSAT (Very Small Aperture Terminal).

Salah satu aplikasi yang menggunakan satelit adalah GPS (Global Positioning System). GPS adalah kumpulan dari 24 satelit yang mengitari bumi dan secara terus-menerus mengirimkan isyarat yang memungkinkan pemakai dapat menentukan posisi tempat ia sedang berada. Dalam hal ini, pemakai perlu menggunakan alat penerima GPS (GPS receiver) yang berukuran kecil (dapat digenggam tangan). Alat ini mengambil isyarat dari empat buah satelit untuk menentukan posisi pemakai dengan keakuratan antara 3 sampai dengan 60 kaki.

Sejauh ini GPS dipakai untuk berbagai keperluan; misalnya sebagai alat bantu untuk pemetaan lokasi, melacak mobil yang hilang, dan sebagai sistem navigasi kendaraan.

Referensi:

          Abdul Kadir dan Terra CH. Triwahyuni. 2005. Pengenalan Teknologi Informasi. Yogyakarta: Penerbit Andi

       Anonim. 2010. Bluetooth. http://www.tech-faq.com/bluetooth.html (diakses pada hari Rabu,13 Juli 2011 pukul 15.11 WIB)

        ----------. WiMAX. http://www.tech-faq.com/wimax.html (diakses pada hari Rabu, 13 Juli 2011 pukul 15.14 WIB)

         Faisal Akib. 2009. Media Transmisi Wireless/Nirkabel/Unguided. http://teknik-informatika.com/media-transmisi-wireless/ (diakses pada hari Jumat, 8 Juli 2011 pukul 17.19 WIB)

      William, Brian; Sawyer, Stacey. 2003. Using Information Technology: A Practical Introduction to Computers & Communications. New York: McGraw-Hills Companies.