Desain dan analisis Media Transmisi Wireless (Unguided)

MEDIA TRANSMISI WIRELESS

Media transmisi wireless atau yang disebu juga unguided transmission adalah suatu media transmisi data yang tidak memerlukan kabel dalam proses transmisinya, media unguided/wireless ini memanfaatkan sebuah antena untuk transmisi di udara, ruang hampa udara, atau air.Untuk transmisi, Antena menyebarkan energy elektromagnetik ke dalam media (biasanya udara), sedangkan untuk penerimaan sinyal, antena menangkap gelombanvg elektromagnetikdari media.Pada dasarnya terdapat dua jenis konfigurasi untuk transmisi wireless yaitu :

1.      Searah.

Untuk konfigurasi searah, antena pentransmisi mengeluarkan sinyal elektromagnetik yang terpusat; antenna pentransmisi dan antenna penerima harus disejajarka dengan hati-hati. Umumnya, semakin tinggi frekuensi sinyal, semakin mungkin menfokuskannya kedalam sinar searah.

2.      Segala Arah.

Untuk konfigurasi segala arah, sinyal yang ditransmisikan menyebar luas ke seagala penjuru dan diterima oleh banyak antenna.

Jenis-jenis media transmisi wireless

1.      Gelombang Mikro Terrestial

Dengan tipe antenna gelombang mikro yang paling umum adalah parabola ‘dish’. Ukurandiameternya biasanya sekitar 3 cm. antenna pengirim menfokuskan sinar pendek agar mencapai transmisi garis pandang menuju antenna penerima. Antena gelombang mikro biasanya ditempatkan pada ketinggian tertentu diatas tanha untuk memperluas jarak antar antenna dan agar mampu melakukan transmisi agar menembus batas, jarak maksimum antara antenna ditetapkan.

Dimana “d” adalah jarak antar antenna-antena dalam kilometer, h adalah tinggi antenna dalam meter, dan K adalah factor penyesuaian yang dihitung karena kenyataannya gelombang mikro dipantulkan atau dibelokkan dengan lekung bumi dan akan menyebar lebih jauh disbanding garis pandang optikal. Untuk mencapai transmisi jarak jauh, diperlukan beberap menara relay gelombang mikro, dan penghubung gelombang mikro titik-ke-titik dipasang pada jarak tertentu.

2.    Gelombang Mikro Satelit

Satelit komunikasi adalah sebuah stasion relay gelombnag mikro. Dipergunakan untuk menghubungkan dua atau lebih transmitter/receiver gelombang mikro pada bumi, yang dikenal sebagai station bumi atau ground station. Satelit menerima transmisi diatas satu Band frekuensi, dan mengulang sinyal-sinyal, lalu mentramisikannya ke frekuensi yang lain.

Satelit komunikasi merupakan suatu revolusi dalam teknologi komunikasi. Satelit sangat sesuai untuk distribusi siaran televisi.Program-program ditransmisikan ke satelit dan kemudian di siarkan kesejumlah stasion, diman program tersebut kemudian di distribusikan kepemirsa.Transmisi satelit juga dipergunakan untuk titik-ke-titik antara sentral telepon pada jaringna telepon umum.

3.    Gelombang Microwave

Gelombang mikro (microwave) merupakan bentuk radio yang menggunakan frekuensi tinggi (dalam satuan gigahertz), yang meliputi kawasan UHF, SHF dan EHF. Gelombang mikro banyak digunakan pada sistem jaringan MAN, warnet dan penyedia layanan internet (ISP). Keuntungan menggunakan gelombang mikro adalah akuisisi antar menara tidak begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena setiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas, frekuensi tinggi atau gelombang pendek karena hanya membutuhkan antena yang kecil. Kelemahan gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya.

Microwave merupakan high-end dari RF (Radio Frequency), sekitar 1 – 30 GHz. Transmisi dengan microwave memberikan beberapa hal yang perlu diperhatikan:

·         Alokasi frekuensi

·         Interference, Keamanan

·         Harus straight-line (perambatan line-of sight)

·         Jarak tanpa repeater anatar 10 – 100 km

Ada 2 jenis spekrum gelombang yang umum digunakan yaitu :

·         Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)

·         Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS).

4.      Gelombang radio

Gelombang radio adalah media transmisi yang dapat digunakan untuk mengirimkan suara ataupun data. Kelebihan transmisi gelombang radio adalah dapat mengirimkan isyarat dengan posisi sembarang (tidak harus lurus) dan dimungkinkan dalam keadaan bergerak. Frekuensi yang digunakan antara 3 KHz sampai 300 GHz. Gelombang radio digunakan pada band VHF dan UHF : 30 MHz sampai 1 GHz termasuk radio FM dan UHF dan VHF televisi. Untuk komunikasi data digital digunakan packet radio.

5.      Infrared (Infra Merah)

Inframerah biasa digunakan untuk komunikasi jarak dekat, dengan kecepatan 4 Mbps. Dalam penggunaannya untuk pengendalian jarak jauh, misalnya remote control pada televisi serta alat elektronik lainnya. Keuntungan inframerah adalah kebal terhadap interferensi radio dan elekromagnetik, inframerah mudah dibuat dan murah, instalasi mudah, mudah dipindah-pindah, keamanan lebih tinggi daripada gelombang radio. Kelemahan inframerah adalah jarak terbatas, tidak dapat menembus dinding, harus ada lintasan lurus dari pengirim dan penerima, tidak dapat digunakan di luar ruangan karena akan terganggu oleh cahaya matahari.

Infrared adalah generasi pertama dari teknologi koneksi nirkabel yang digunakan untuk perangkat mobile. InfraRed sendiri, merupakan sebuah radiasi gelombang elektromagnetis dengan panjang gelombang lebih panjang dari gelombang merah, namun lebih pendek dari gelombang radio, yakni 0,7 mikro m sampai dengan 1 milimeter.Sinar infra merah memiliki jangkauan frekuensi 1011 Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm.

Proses koneksi infrared bekerja dengan cara yang sangat sederhana. Ketika terjadi pertemuan di antara dua buah device dengan interkoneksi tersebut, maka akan terjadi sebuah pengenalan secara anonim diantara kedua device tersebut. Pengenalan ini kemudian berlanjut ke arah yang lebih dalam lagi di mana kedua device tersebut meyetujui untuk memberi “nama sementara” pada masing-masing device sehingga protokol infrared mengenali kedua belah pihak dan melakukan transfer data atau untuk sekedar mempertahankan koneksi hingga perintah terakhir dijalankan. Tentunya hal ini memudahkan koneksi untuk device dengan interkoneksi infrared karena tidak diperlukannya proses pairing yang merepotkan.

Komunikasi inframerah dicapai dengan menggunakan transmitter/receiver (transceiver) yang modulasi cahaya yang koheren. Transceiver harus berada dalam jalur  pandang maupun melalui pantulan dari permukaan berwarna terang misalnya langit-langit rumah. 

Satu perbedaan penting antara transmisi infra merah dan gelombang mikro adalah transmisi infra merah tidak dapat melakukan penetrasi terhadap dinding, sehingga masalah-masalah pengamanan dan interferensi yang ditemui dalam gelombang mikro tidak terjadi. Selanjutnya, tidak ada hal-hal yang berkaitan dengan pengalokasian frekuensi dengan infra merah, karena tidak diperlukan lisensi untuk itu.

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

Dalam kehidupan sehari-hari sinar inframerah digunakan pada remote televisi. Remote TV mentransmisikan kode instruksi yang dibawa oleh sinar inframerah yang nantinya akan diterjemahkan oleh receiver dalam TV.

Kelebihan inframerah dalam pengiriman data

·         Pengiriman data dengan infra merah dapat dilakukan kapan saja, karena pengiriman dengan inframerah tidak membutuhkan sinyal.

·         Pengiriman data dengan infra merah dapat dikatakan mudah karena termasuk alat yang sederhana.

Kelemahan inframerah dalam pengiriman data

·         Pada pengiriman data dengan inframerah, kedua lubang infra merah harus berhadapan satu sama lain. Hal ini agak menyulitkan kita dalam mentransfer data karena caranya yang merepotkan.

·         Inframerah sangat berbahaya bagi mata, sehingga jangan sekalipun sorotan infra merah mengenai mata

6.      Bluetooth

Bluetooth adalah sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas.

Teknologi ini dipelopori oleh Ericsson yang saat ini mulai menggusur dominasi infrared untuk perangkat bergerak(HP, PDA), teknologi ini sudah dikembangkan oleh sebua konsursium yaitu bluetooth special Interest Group (SIG). Cakupan Bluetooth bisa mencapai 10 meter dan tidak terhalang flesibelitas media, berbeda dengan media lainya seperti infrared atau Wi-Fi, Bluetooth memungkinkan koneksi antar piranti elektronik apa aja dan bukan hanya computer.Bluetooth dapat dibuat membentuk PAN atar perangkat seperti computer, HP, PDA Kamera,bar-code reader, perangkat audio video bahkan sampai perangkat dapur.

Bluetooth bekerja dengan menggunakan signal radio pada frekuensi 2,4 Ghz yang sama dengan WiFI untuk menghindari interpretensi maka Bluetooth bekerja dengan cara spread spectrum frequency hopping (SSFH). Pada saat perangkat Bluetooth akan terkoneksi maka perangkat harus melakukan hopping sequence agar dapat saling mengenali.

Secara teoritis kecepatannya 1 Mbps, namun kecepatan efektifnya hanya 721 Kbps, ini untuk standar Bluetooth 1.1, sedangkan untuk standar 1.0 empunyai kecepatan hanya 420 Kbps Pemakaian Bluetooth sampai saat ini sudah sangat luas, diantaranya

a.      Wireless headset

Dahulu teknologi ini digunakan untuk HP, dimana penggunaan headset dengan menggunakan Bluetooth dapat mengakses tanpa batas, teknologi ini memungkinkan pengguna dapat menggunakan fasilitas HPnya walaupun HPnya berada di dalam tas atau koper.

b.      Internet Bridge

Teknologi ini juga memungkinkan HP untuk memanfaatkan kemampuan Dial-Up Networking yang ada pada PC, memungkinkan kita didalam jaringan PAN untuk terkoneksi ke internet tanpa menggunakan media kabel jaringan. Fungsinya hamper sama dengan fasilitas Infrared untuk sebagai media penghubung ke Internet, namun bedanya perangkat tersebut dapat digunakan tanpa harus berhadapan.

c.       File Exchange

Memungkinkan membentuk sebuah NT tanpa harus dipusingkan dengan setting domainya terlebih dahulu, misalnya : pada sebuah seminar si pembicara akan membagikan file presentasinya dan pembicara cukup mengaktifkan fasilitas Bluetoothnya pada komputernya dan para peserta dapat melakukan file transfer seizing pemilik dengan otentikasi

d.      Sinkronisasi

Bluetooth memungkinkan sinkronisasi antar piranti dari PC, PDA, HP, sampai dengan peralatan dapur.Kelemahan buetooth ini Terletak pada caranya mengurus data, secara teoritis dapat mengkoneksikan 7 perangkat secara langsung, tetapi manejemen datanya hanya memungkinkan hanya dua perangkat sementara yang lain menunggu.

7.    Wi-Fi (Wireless Fidelity)

Wi-Fi (Wireless Fidelity) adalah koneksi tanpa kabel seperti handphone dengan mempergunakan teknologi radio sehingga pemakainya dapat mentransfer data dengan cepat dan aman. Wi-Fi tidak hanya dapat digunakan untuk mengakses internet, Wi-Fi juga dapat digunakan untuk membuat jaringan tanpa kabel di perusahaan. Karena itu banyak orang mengasosiasikan Wi-Fi dengan “Kebebasan” karena teknologi Wi-Fi memberikan kebebasan kepada pemakainya untuk mengakses internet atau mentransfer data dari ruang meeting, kamar hotel, kampus, dan café-café yang bertanda “Wi-Fi Hot Spot”. Juga salah satu kelebihan dari Wi-Fi adalah kepraktisan,tidak perlu repot memasang kabel network. Untuk masalah kecepatan tergantung sinyal yang diperoleh.

Wi-Fi (atau Wi-fi, WiFi, Wifi, wifi) merupakan kependekan dari Wireless Fidelity, memiliki pengertian yaitu sekumpulan standar yang digunakan untuk Jaringan Lokal Nirkabel (Wireless Local Area Networks - WLAN) yang didasari pada spesifikasi IEEE 802.11. Standar terbaru dari 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 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 hanya dapat di akses dengan peralatan Wi-Fi certified Radio seperti komputer, laptop, PDA atau Cellphone. Untuk Laptop versi terbaru keluaran tahun 2007, sudah terdapat wifi on board. Bila belum tersedia pemakai dapat menginstall Wi-Fi PC Cards yang berbentuk kartu di PCMCIA Slot yang terdapat di laptop atau Wifi USB .

Untuk PDA, pemakai dapat menginstall Compact Flash format Wi-Fi radio di slot yang telah tersedia. Bagi pengguna yang komputer atau PDA - nya menggunakan Windows XP, hanya dengan memasangkan kartu ke slot yang tersedia, Windows XP akan dengan sendirinya mendeteksi area disekitar Anda dan mencari jaringan Wi-Fi yang terdekat dengan Anda. Amatlah mudah menemukan tanda apakah peranti tersebut memiliki fasilitas Wi-Fi, yaitu dengan mencermati logo Wi-Fi CERTIFIED pada kemasannya. Meskipun Wi-Fi hanya dapat diakses ditempat yang bertandakan “Wi-Fi Hotspot”, jumlah tempat-tempat umum yang menawarkan “Wi Fi Hotspot” meningkat secara drastis. Hal ini disebabkan karena dengan dijadikannya tempat mereka sebagai “Wi-Fi Hotspot” berarti pelanggan mereka dapat mengakses internet yang artinya memberikan nilai tambah bagi para pelanggan. Layanan Wi-Fi yang ditawarkan oleh masing-masing “Hots Spot” pun beragam, ada yang menawarkan akses secara gratis seperti halnya di executive lounge Bandara, ada yang mengharuskan pemakainya untuk menjadi pelanggan salah satu ISP yang menawarkan fasilitas Wi-Fi dan ada juga yang menawarkan kartu pra-bayar. Apapun pilihan Anda untuk cara mengakses Wi-Fi, yang terpenting adalah dengan adanya Wi-Fi, Anda dapat bekerja dimana saja dan kapan saja hingga Anda tidak perlu harus selalu terkurung di ruang kerja Anda untuk menyelesaikan setiap pekerjaan.

Wi-Fi dirancang berdasarkan spesifikasi IEEE 802.11. Sekarang ini ada empat variasi dari 802.11, yaitu:

·         802.11a

·         802.11b

·         802.11g

·         802.11n

Spesifikasi b merupakan produk pertama Wi-Fi. Variasi g dan n merupakan salah satu produk yang memiliki penjualan terbanyak pada 2005.

Spesifikasi Wifi

Spesifikasi Band	Kecepatan	Frekuensi	Cocokdengan
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

Ada 2 mode akses koneksi Wi-fi, yaitu

a.      Ad-HocMode koneksi ini adalah mode dimana beberapa komputer terhubung secara langsung, atau lebih dikenal dengan istilah Peer-to-Peer. Keuntungannya, lebih murah dan praktis bila yang terkoneksi hanya dua atau tiga komputer, tanpa harus membeli access point

b.      Infrastruktur, Menggunakan Access Point yang berfungsi sebagai pengatur lalu lintas data, sehingga memungkinkan banyak Client dapat saling terhubung melalui jaringan.

Ada dua jenis, yaitu :

·         Wi-fi dalam bentuk PCI

·         Wi-fi dalam bentuk USB

IEEE  (Institute  of  Electrical  and  Electronic  Engineers)  melakukan  diskusi,  riset  dan pengembangan terhadap perangkat jaringan yang kemudian menjadi standarisasi untuk digunakan sebagai perangkat jaringan. Salah satu standar yangdikeluarkan adalah 802.11 yang bekerja di bidang wireless LAN (WiFi).

Perkembangan Standar 802.11

Perbandingan teknologi 802.11a dan 802.11b

8.    Satelit

Satelit adalah alat elektronik yang mengorbit bumi yang mampu bertahan sendiri. Bisa diartikan sebagai repeater yang berfungsi untuk menerima signal gelombang microwave dari stasiun bumi, ditranslasikan frequensinya, kemudian diperkuat untuk dipancarkan kembali ke arah bumi sesuai dengan coveragenya yang merupakan lokasi stasiun bumi tujuan atau penerima.

Bagian penting dalam sistem komunikasi satelit yaitu :

a.       Space segment (bagian yang berada di angkasa)

b.      Ground segment (biasa disebut stasiun bumi)

Satelit adalah media transmisi yang fungsi utamanya menerima sinyal dari stasiun bumi dan meneruskannya ke stasiun bumi lain. Satelit yang mengorbit pada ketinggian 36.000 km di atas bumi memiliki angular orbital velocity yang sama dengan orbital velocity bumi. Hal ini menyebabkan posisi satelit akan relatif stasioner terhadap bumi (geostationary), apabila satelit tersebut mengorbit di atas khatulistiwa. Pada prinsipnya, dengan menempatkan tiga buah satelit geostationary pada posisi yang tepat dapat menjangkau seluruh permukaan bumi. Keuntungan satelit adalah lebih murah dibandingkan dengan menggelar kabel antar benua, dapat menjangkau permukaan bumi yang luas, termasuk daerah terpencil dengan populasi rendah, meningkatnya trafik telekomunikasi antar benua membuat sistem satelit cukup menarik secara komersial. Kekurangannya adalah keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran yang besar, biaya investasi dan asuransi satelit yang masih mahal, atmospheric losses yang besar untuk frekuensi di atas 30 GHz membatasi penggunaan frequency carrier.

Segmen Angkasa :

1.  Struktur/Bus

2.  Payload

3.  Power Supply

4.  Kontrol temperature

5.  Kontrol Attitude dan Orbit

6.  Sistem propulsi

7.  Telemetri, tracking, dan Command (TT & C)

Segmen Bumi :

1.  User terminal

2.  SB Master

3.  jaringan.

Dalam menjangkau daerah yang amat jauh dari perkotaan, misalnya daerah pedesaan maupun daerah terpencil lainnya, termasuk di tengah laut, maka orang merekayasa sistem wireless access yang lain  dengan  menggunakan  teknologi  satelit.  Dalam  hal  ini  ada  dua  kemungkinan,  pertama menggunakan  LEO  (Low  Earth  Orbit  Satellites)  dan  ke dua  dengan  GEO  (Geosynchronous  Orbit Satellites). Jika area yang perlu di covered sangat luas dan user yang sangat banyak, maka media tranmisisatelitlah yang paling baik digunakan.

satelit mampu malayani banyak user 

satelit mampu melayani down-link yang jaraknya sangat jauh

Banyak  satelit  dikategorikan  atas  ketinggian  orbitnya,  meskipun  sebuah  satelit bisa mengorbit dengan ketinggian berapa pun.

1.      Orbit Rendah (Low Earth Orbit, LEO): 300 – 1500 km di atas permukaan bumi.

2.      Orbit Menengah (Medium Earth Orbit, MEO): 1500 - 36000 km.

3.      Orbit  Geosinkron  (Geosynchronous  Orbit,  GSO):  sekitar  36000  km  di  atas permukaan Bumi.

4.      Orbit  Geostasioner  (Geostationary  Orbit,  GEO):  35790  km  di  atas  permukaan Bumi.

5.      Orbit Tinggi (High Earth Orbit, HEO): di atas 36000 km.

Jika  ditinjau  dari  posisi  relatif  satelit  terhadap  bumi  ada  yag  dinamakan Geostasioner  (geostationary).  Orbit  ini  juga  dikenal  sebagai  geosynchronous atau synchronous.Ketinggian orbit ini kira-kira 22.223 mil atau 1/10 jarak ke bulan. Jalur ini juga dikenal sebagai ”tempat parkir satelit”, sebab begitu banyak satelit, mulai  dar  satelit  cuaca,  satelit  komunikasi  hingga  satelit  televisi.  Akibatnya,  posisi masing-masing harus tepat agar tidak saling menginterferensi sinyal.

Kelebihan satelit :

a.       Tidak perlu LOS (Line of Sigth) dan tidak ada masalah dengan jarak dan koneksi dapat dilakukan dimana saja.

b.      Jarak jangkauan yang sangat luas.

c.       Komunikasi dapat dilakukan baik titik ke titik maupun dari satu titik ke banyak titik secara broadcasting ataupun multicasting.

d.      Kecepatan bit akses tinggi dan memiliki bandwidth lebar.

e.       Sangat baik untuk daerah yang kepadatan penduduknya jarang dan belum mempunyai infrastuktur telekomunikasi

Kekurangan Media Satelit :

a.       Distance insensitive: Biaya komunikasi untuk jarak pendek maupun jauh relatif sama.

b.      Hanya ekonomis jika jumlah User besar dan kapasitas digunakan secara intensif.

c.       Delay propagasi besar.

d.      Rentan terhadap pengaruh atmosfir.

Posted in Analisis dan Desain Jaringan Komputer