Jenis-Jenis Teknologi Wireless

Membedakan jenis-jenis teknologi jaringan nirkabel

Jaringan nirkabel atau yang biasa disebut dengan Wireless adalah koneksi antar satu  perangkat dengan perangkat lainnya tanpa menggunakan media kabel,namun menggunakan media gelombang radio. Dalam hal ini perangkat yang dihubungkan adalah perangkat komputer, baik komputer desktop (PC), komputer jinjing (laptop) ataupun perangkat PC mobile seperti smartphone dan sebagainya. Teknologi jaringan nirkabel (wireless) dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, diantaranya adalah :

1.   Berdasarkan jenis topologi jaringan

2.   Berdasarkan jarak jangkauan jaringan nirkabel

1.     Klasifikasi berdasarkan topologi jaringan

Topologi dalam suatu jaringan dapat didefinisikan sebagai aturan atau cara menghubungkan komputer (device) satu dengan yang lain sehingga membentu suatu jaringan. Dapat dikatakan pula bahwa topologi merupakan gambaran secara fisik dari pola hubungan antara komputer yang saling berkomunikasi. Kapanpun dua atau lebih komputer saling berkomunikasi satu sama lain, topologi jaringan secara otomatis akan terbentuk. Tidak seperti jaringan kabel yang memiliki banyak topologi, jaringan nirkabel hanya mempunyai dua topologi. Berdasarkan standar IEEE 802.11 yang menangani Wireless LAN (WLAN) & Mesh (Wi-Fi Certification), dua topologi jaringan nirkabel adalah topologi Ad-Hoc dan topologi infrastruktur (infrastructure).

1.   Topologi Ad-Hoc

Topologi Ad-Hoc merupakan jaringan nirkabel sederhana dimana komunikasi yang terjadi antara dua atau lebih komputer dilakukan secara langsung tanpa melalui perantara berupa wireless access point. Topologi Ad-Hoc dapat pula dikatakan sebagai koneksi peer-to-peer atau computer-to-computer karena koneksi jaringan dilakukan langsung antar komputer. Kelemahan topologi ini adalah tidak bisa berkomunikasi dengan komputer yang menggunakan kabel serta jangkauan antar komputer yang terbatas. Topologi Ad-Hoc dikenal pula dengan nama Independent Basic Service Set (IBSS). Berikut ini adalah gambaran dari topologi Ad-Hoc:

Gambar 1.Topologi jaringan nirkabel Ad-Hoc

2.   Topologi infrastruktur

Topologi infrastruktur merupakan jaringan nirkabel dimana komunikasi yang terjadi antara dua atau lebih komputer menggunakan perantara berupa wireless access point. Access point bertidak seperti hub atau switch pada jaringan kabel (wired networking) dan menjadi sentral atau pusat jaringan nirkabel. Pada topologi infrastruktur, perangkat wireless (wireless adapter) komputer berkomunikasi melalui access point, tidak langsung ke perangkat wireless komputer yang lain. Selain sebagai sentral atau pusat jaringan nirkabel pada topologi infrasturktur, access point juga dapat dihubungkan dengan koneksi jaringan kabel LAN. Topologi infrastruktur dikenal pula dengan nama Basic Service Set (BSS). Gambar 2. adalah gambar topologi infrastruktur:

Gambar 2.Topologi jaringan nirkabel infrastruktur

Pada gambar 2.di atas, terlihat bahwa ketiga laptop terhubung ke Wireless AP yang sama.Karakteristik teknis termasuk kelebihan dan kelemahan dari kedua jenis topologi atau mode akses ini akan dibahas secara lebih mendalam  di bab uraian materi  kegiatan pembelajaran 6 tentang konfigurasi jaringan nirkabel.

Berdasarkan topologi jaringan, jaringan nirkabel yang khusus menggunakan perangkat Access point (AP) ataupun Base Transceiver Station (BTS) dikelompokkan menjadi 2 jenis tolopogi yaitu:

a.   Point-to-point (P2P)

Jaringan point to  point adalah jaringan nirkabel yang menghubungkan antar BTS atau antar access point. Frekuensi yang digunakan adalah 2.5 GHz, 5 GHz, 10 GHz, 15 GHz dan seterusnya. Teknologi ini harus memenuhi kriteria LOS = Line of Sight, yaitu suatu kondisi di antara pemancar dan penerimaterlihat tanpa ada penghalang. Boleh ada penghalang di antaranya tetapi tidak boleh masuk dalam area Jari-jari pertama Fresnel Zone (Fresnel Zone 1). Daya yang digunakan untuk perangkat wireless juga harus di sesuaikan, harus ada cadangan power jika terjadi hujan dan redaman atmosfer. Cadangan power untuk mengantisipasi redaman disebut Fading Margin. Fading margin merupakan ukuran level daya yang harus dicadangkan yang besarnya merupakan selisih antara daya rata-rata yang sampai di penerima dan level sensitivitas penerima. Perhitungan daya yg dibutuhkan antara 2 titik dengan jarak tertentu disebut Link Budget.Perhitungan link budget merupakan perhitungan level daya yang dilakukan untuk memastikan bahwa level daya penerimaan lebih besar atau sama dengan level daya threshold (RSL ≥ Rth). Tujuannya untuk menjaga keseimbangan gain dan loss guna mencapai SNR yang diinginkan di receiver. Sehingga jarak maksimum antara transmitter dan receiver dapat bekerja dengan baik dapat ditentukan.Topologi jaringan nirkabel point-to-point biasanya digunakan untuk jaringan backbone/trunk atau jaringan akses berkecepatan tinggi.Berikut ini adalah gambar ilustrasi topologi jaringan nirkabel point-to-point.

Gambar 3. Topologi jaringan Point to  point

Pada gambar topologi jaringan Point to point di atas terlihat komunikasi data antara kantor pusat (Main Office) dengan kantor cabang (branch office) di sebuah instansi atau perusahaan.

b. Point-to-Multipoint (PMP)

Topologi jaringan point to multipoint adalah topologi jaringan nirkabel yang menghubungkan satu Access point (AP) atau BTS ke banyak titik (node) perangkat wireless (WiFi). Topologi jaringan nirkabel Point to multi point (P2MP) biasanya digunakan untuk jarak jangkauan yang relatif dekat. Secara garis besar, frekuensi dan perhitungan power untuk topologi jaringan point-to-multipoint hampir sama dengan topologi jaringan point-to-point. Hanya saja jaringan point-to-multipoint ada yang mampu membentuk jaringan yang baik walaupun diantaranya terdapat penghalang (NLOS=Not Line of Sight). Hal ini karena mekanisme propagasi gelombang yang bersifat multipath atau banyak jalur yang terpancar dari sebuah access point setelah gelombang tersebut memantul pada saat membentur penghalang atau obstacle. Teknologi yang digunakan adalah OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Teknologi ini secara teknis memanfaatkan penghalang/obstacle sebagai media pemantul sinyal OFDM yang mempunyai banyak carrier (multi-carrier) sampai ke tujuan, sehingga sinyal yg datang dari berbagai arah pantulan sampai di sisi penerima dibuat saling memperkuat. Jika jarak antar antena tidak ada penghalang maka jangkauannya akan lebih jauh. Berikut ini adalah beberapa keunggulan dari topologi jaringan Point-to-Multipoint :

·           Mampu membentuk jaringan yang baik walaupun diantaranya terdapat penghalang atau biasanya disebut NLOS (Not Line of Sight).

·           1 buah akses point dapat melayani beberapa station

·           Dapat sebagai base station

·           Menggunakan antena omni atau sectoral

·           Jika client berada pada satu area kita bisa menggunakan flat panel

·           Mengunakan standard 802.11 b/g biar semua device bisa terkoneksi.

Dewasa ini telah berkembang teknologi wireless terbaru yaitu teknologi WiMAX ( Worldwide Interoperability for Microwave Access). Teknologi nirkabel ini  memungkinkan BTS atau access point (AP) dapat berkomunikasi dengan berbagai remote/client yang berbeda merk atau multivendor, dengan kecepatan yang sangat tinggi. Teknologi WiMax menggunakan standar baru nirkabel IEEE 802.16 dengan kecepatan 11 mega byte (MB) per detik. Wi-Max bisa melayani akses internet nirkabel hingga jangkauan mencapai jarak puluhan kilometer. Topologi Point to MultiPoint (PMP) ini ditujukan untuk membentuk wireless Metropolitan Area Network (MAN). Gambar berikut menjelaskan keterkaitan antara kedua topologi jaringan nirkabel tersebut :

Gambar 4. Topologi jaringan Point to Multipoint

Untuk coverage area jaringan point-to-multipoint bergantung pada besar kecilnya daya pancar BTS  pada saat pengaturan awal (commissioning). Secara garis besar hubungan antara jarak (coverage), Frekuensi, Kecepatan (Bandwidth) dan Harga (Cost) dari teknologi jaringan nirkabel adalah sebagai berikut :

1. Semakin tinggi frekuensi maka : bandwidth  semakin besar, harga semakin mahal dan coverage area semakin kecil.
2. Semakin rendah frekuensi maka : bandwidth semakin kecil, harga lebih murah dan coverage area lebih jauh.

Untuk Frekuensi yang digunakan, pada umumnya perangkat wireless dapat diset di frekuensi berapa pun, tergantung regulasi pemerintah di setiap negara.

2. Klasifikasi berdasarkan jarak jangkauan

Berdasarkan jarak jangkauan jaringan dan daya sinyal nirkabel, maka teknologi nirkabel dikelompokkan menjadi 4 jenis yaitu Wide Area Network (WAN), Metropolitan Area Network (MAN), Local Area Network (LAN), Personal Area Network (PAN). Gambar berikut ini adalah ilustrasi dari ke 4 jenis jaringan nirkabeltersebut :

Gambar 5.Klasifikasi jaringan nirkabel berdasarkan jarak jangkauannya

Berikut ini adalah  penjelasan dari masing – masing  jenis jaringan berdasarkan jarak jangkauannya:

1.      Wireless WAN (Wide Area Network)

Wireless Wide Area Network adalah jaringan nirkabel yang pada umumnya menjangkau area luas misalnya menghubungkan kantor pusat dan cabang antar provinsi. Untuk jarak jangkauan wireless WAN adalah dalam satuan sampai dengan puluhan kilometer, dengan daya sampai dengan ratusan mW. Jangkauan jaringan nirkabel WAN umumnya mencakup nasional dengan infrastruktur jaringan nirkabel disediakan oleh wireless service carrier (untuk biaya pemakaian bulanan, mirip dengan langganan ponsel) Jaringan nirkabel WAN digunakan untuk menyediakan koneksi Internet bergerak dengan area jangkauan yang jauh lebih luas untuk pelaku perjalanan bisnis atau teknisi lapangan. Wireless WAN memungkinkan user untuk mengakses Internet, e-mail, dan aplikasi dan informasi perusahaan meskipun mereka jauh dari kantor. Wireless WAN menggunakan jaringan selular untuk transmisi data dan contoh sistem selular yang digunakan adalah CDMA, GSM, GPRS, EDGE, 3G, dan HSPDA. Komputer portabel dengan modem wireless WAN terhubung ke base station pada jaringan nirkabel melalui gelombang radio.Antenna yang terdapat pada tower radio kemudian membawa sinyal ke mobile switching center, di mana data dilewatkan ke jaringan yang sesuai.Koneksi ke Internet dilakukan dengan menggunakan koneksi koneksi wireless service provider. Wireless WAN menggunakan jaringan selular eksisting sehingga bisa melakukan panggilan suara melalui wireless WAN. Baik telepon selular dan kartu wireless WAN bisa melakukan panggilan suara dan juga melewatkan data pada jaringan nirkabel WAN. Berikut ini adalah gambaran dari jaringan nirkabelWAN :

Gambar 6. Jaringan nirkabel WAN

2.      Wireless MAN (Metropolitan Area Network)

Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) adalah jaringan nirkabel network yang menghubungkan beberapa jaringan WLAN.Jaringan MAN sendiri diartikan sebagai suatu jaringan yang meng-cover area dari satu wilayah perkotaan.  Pada awalnya rangkaian MAN dihubungkan dengan menggunakan kabel LAN untuk menghubungkan kantor yang satu ke kantor cabang yang lainnya yang jaraknya beberapa kilometer. Berikut ini adalah gambaran dari jaringan nirkabel MAN :

Gambar 7. Jaringan nirkabel MAN

Contoh penerapan teknologi WMAN adalah teknologi WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), dimana perangkat wireless dengan vendor atau merk yang berbeda-beda dapat saling berkomunikasi atau dapat dikenali satu sama lain.Kecepatan WiMax biasanya terpusat sekitar 5 mbps, meskipun terkadang bisa lebih dari itu. Pengguna WiMax dapat menyebarkan antena WiMax untuk menutupi sebagian besar wilayah sebuah kota atau metropolitan, mirip dengan jaringan data seluler. Pelanggan membutuhkan modem WiMax khusus untuk mengakses jaringan WiMax. Dengan hadirnya teknologi WiMAX maka pengguna layanan internet semakin tertarik pada Wireless yang berskala MAN.Peralatan pre-Wimax (IEEE 802.16) merupakan suatu perangkat yang didesain khusus untuk wireless berskala MAN, contoh peralatan  ini adalah Redline AN-50 AN-30,Alvarion Link Blaster. Wireless MAN dapat bekerja pada beberapa frekuensi yaitu frekuensi 900 MHz, 1.5 GHz, 2 GHz, 2.5 GHz, 3.3 GHz, 5.8 GHz. Dan Saat ini diindonesia yang ijinkan pemerintah untuk dipakai oleh masyarakat umum adalah frekuensi 2.4GHz yang kemudian dibagi lagi menjadi beberapa channel. Berikut ini adalah gambar pembagian frekuensi yang digunakan diudara:

Gambar 8.Pembagian frekuensi gelombang radio

Berikut ini adalah tabel daftar kanal yang dapat digunakan pada frekuensi 2.4GHz:

Tabel.1 Pembagian kanal pada frekuensi 2,4 GHz

Kanal	Frekuensi
1	2.412 GHz
2	2.417 GHz
3	2.422 GHz
4	2.427 GHz
5	2.432 GHz
6.	2.437 GHz
7	2.442 GHz
8	2.447 GHz
9	2.452 GHz
10	2.457 GHz
11	2.462 GHz
12	2.467 GHz
13	2.472 GHz
14	2.477 GHz

Tiap negara mempunyai aturan yang berbeda-beda dalam penggunaan channel diatas, Misalnya saja untuk beberapa daerah di Amerika, hanya dapat menggunakan Kanal 1 hingga kanal 11, dieropa menggunakan kanal 1 hingga 13, sedangkan jepang sendiri yang mempunyai tingkat teknologi tinggi hanya bermain pada kanal 14.

3.       Wireless LAN (Lokal Area Network).

Jaringan nirkabel biasaya dikenal dengan istilah jaringan WiFi (Wireless Fidelity), untuk jarak jangkauan dalam satuan sekian ratus meter, dengan daya sekian puluh mW. Wireless LAN yang paling populer adalah jaringan 802.11b. Wireless LAN membutuhkan access point di mana semua perangkat wireless terhubung ke access point tersebut, yang kemudian menghubungkan user ke jaringan kabel. Wireless LAN digunakan di gedung perkantoran, kampus, atau rumah, supaya user bisa berbagi satu koneksi Internet. Berikut ini adalah gambaran dari jaringan nirkabel LAN :

Gambar 9. Jaringan nirkabel LAN (WLAN)

Terdapat beberapa standar untuk teknologi wireless LAN, diantaranya adalah :

•  802.11b, perangkat dengan standar versi ini mempunyai kecepatan transfer data sampai 11Mbps pada frekuensi 2,4 GHz.
• 802.11a, perangkat dengan standar versi ini  mempunyai kecepatan transfer data sampai 54 Mbps pada frekuensi 5 GHz.
• 802.11g, perangkat dengan standar versi ini mempunyai kecepatan transfer data sampai 54 Mbps pada frekuensi 2,4 GHz. Wireless LAN merupakan teknologi yang berhasil dan populer, yang menyebar luar dan diintegrasikan ke dalam laptop sebagai perangkat standar. Berikut ini adalah perbandingan antara teknologi wireless LAN dan wireless WAN:

Tabel 2. Perbandingan wireless LAN dan wireless WAN

• Wireless PAN (personal Area Network) untuk jarak jangkauan dalam satuan sekian puluh meter, dengan daya yang sangat kecil.Yang termasuk jaringan jenis ini adalah teknologi koneksi menggunakan bluetooth. Bluetooth merupakan komunikasi wireless dua arah jarak pendek, dengan daya yang rendah. Bluetooth pada dasarnya merupakan teknologi pengganti kabel yang memungkinkan dilakukannya komunikasi data secara wireless dengan jarak maksimum 10 meter (30 kaki). Teknologi Bluetooth digunakan pada perangkat seperti headset untuk ponsel, mouse, speaker, dan sebagainya.

4.      Wireless PAN (Personal Area Network)

Personal Area Network (PAN) adalah jaringan komputer personal atau pribadi yang digunakan untuk komunikasi antara komputer perangkat (termasuk telepon dan asisten pribadi digital) dekat dari satu orang. Contoh dari jaringan nirkabel PAN adalah teknologi Bluetooth, Infrared, dan ZigBee. Jangkauan dari PAN biasanya cukup pendek yaitu hanya beberapa meter (sampai dengan sekitar 10 meter). Jaringan PAN dapat digunakan untuk komunikasi antara perangkat pribadi mereka sendiri (intrapersonal komunikasi), atau untuk menghubungkan ke tingkat yang lebih tinggi dan jaringan Internet (uplink). Salah satu teknologi PAN adalah teknologi Bluetooth, yang digunakan sebagai dasar untuk sebuah standar baru, IEEE 802,15. Jaringan  Bluetooth PAN juga disebut piconet, dan terdiri dari 8 sampai perangkat aktif dalam hubungan master-slave (yang sangat besar jumlah perangkat yang dapat dihubungkan pada “parkir” mode). Perangkat Bluetooth pertama di piconet adalah master, dan semua perangkat yang berkomunikasi dengan slave master. Jaringan piconet biasanya memiliki jarak 10 meter, walaupun berkisar hingga 100 meter dapat dijangkau di bawah keadaan ideal. Gambar 10. berikut ini menunjukkan jaringan nirkabel PAN:

Gambar 10. Jaringan nirkabel PAN

Pada gambar 10 di atas terlihat bahwa terdapat komunikasi data antara laptop dengan PC atau pun perangkat-perangkat periperal dan jua perangkat mobile menggunakan teknologi bluetooth.Dalam teknologi jaringan nirkabel, setidaknya terdapat 3 hal yang mempengaruhi jarak jangkauan dari perangkat yang digunakan, yaitu :

1. Power, dimana semakin besar daya, semakin jauh jaraknya.
2. Frekuensi, dimana semakin besar frekuensi jaraknya semakin pendek.
3. Alat yang digunakan.Misalnya penguatan antena, loss pada kabel, sensitifitas penerima.

Sumber: Modul Pembinaan Karir, Paket Keahlian Teknik Komputer dan Jaringan, Dirjen GTK 2017.