Kualitas Layanan Pada Jaringan Nirkabel Worlwide Interoperability For Microwave Access (WIMAX)

(1)

KUALITAS LAYANAN PADA JARINGAN NIRKABEL

WORLDWIDE INTEROPERABILITY FOR

MICROWAVE ACCESS (WIMAX)

TUGAS AKHIR

M. ALMER FAHLERI

072406136

PROGRAM STUDI D3 ILMU KOMPUTER

DEPARTEMEN MATEMATIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

MEDAN

(2)

PERSETUJUAN

Judul : KUALITAS LAYANAN PADA JARINGAN

NIRKABEL WORLWIDE INTEROPERABILITY FOR MICROWAVE ACCESS (WIMAX)

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : M. ALMER FAHLERI

Nomor Induk Mahasiswa : 072406136

Program Studi : D3 ILMU KOMPUTER

Departemen : MATEMATIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di

Medan, Juni 2010

Diketahui / Disetujui oleh :

Departemen Matematika FMIPA USU Pembimbing, Ketua,

Dr. Saib Suwilo, M.Sc Dra. Elly Rosmaini, M.Si NIP 19640109 198803 1 004 NIP 19600520 198503 2 002

(3)

PERNYATAAN

KUALITAS LAYANAN PADA JARINGAN NIRKABEL WORLDWIDE INTEROPERABILITY FOR

MICROWAVE ACCESS (WIMAX)

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 17 Mei 2010

M. ALMER FAHLERI 072406136

(4)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya kertas kajian ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan.

Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Dra. Elly Rosmaini, M.Si. selaku pembimbing pada penyelesaian tugas akhir ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan kajian ini. Panduan ringkas dan padat dan profesional telah diberikan kepada saya agar penulis dapat menyelesaikan tugas ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Matematika, Dr. Saib Suwilo, M.Sc. dan Drs. Hendri Rani Sitepu, M.Si., Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, semua dosen pada departemen Matematika FMIPA USU, pegawai di FMIPA USU, dan rekan-rekan kuliah. Akhirnya, tidak terlupakan kepada orang tua tercinta serta sanak saudara penulis yang selama ini memberikan bantuan, dorongan, dan doa yang diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.

(5)

ABSTRAK

WiMAX merupakan teknologi broadband wireless dengan standar IEEE 802.16. Teknologi jaringan WiMAX hadir dengan keunggulan di aspek kecepatan akses data, luas daerah jangkauan dan hadirnya QoS yang dapat mengalokasikan frekuensi sesuai dengan kebutuhan user menggunakan teknologi OFDM. QoS pada WiMAX dapat melayani para user baik itu menggunakan sistem Fixed WiMAX maupun user yang menggunakan Mobile WiMAX dengan backhaul sistem selular.

(6)

QUALITY OF SERVICE ON WIRELESS NETWORK WIMAX ABSTRACT

WiMAX represent of technology broadband wireless with use standard IEEE 802.16. Network technology of WiMAX being present with give the best of speed access data aspect, extensive coverage area, and being present with QoS which it’s can allocate frequency agree with what user requirement by use of OFDM technology. QoS on WiMAX able to serve many user either it in use Fixed WiMAX or user in use Mobile WIMAX with backhaul cellular system

(7)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Gambar ix

Daftar Tabel x

Bab 1 Pendahuluan 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 4

1.3 Batasan Masalah 4

1.4 Maksud dan Tujuan 5

1.4.1 Maksud 5

1.4.2 Tujuan 5

1.5 Metode Penelitian 6

1.6 Sistematika Penulisan 6

Bab 2 Landasan Teori 8

2.1 Perbandingan Jaringan Wi-Fi dengan WiMAX 8

2.1.1 Deskripsi umum Wi-Fi 8

2.1.2 Deskripsi umum WiMAX 9

2.2 Perbandingan standar umum Wi-Fi dengan WiMAX 14

2.2.1 Standar Wi-Fi 14

2.2.2 Standar WiMAX 15

2.2.2.1 Standar IEEE 802.16 16

2.2.2.2 Standar IEEE 802.16a 16

2.2.2.3 Standar IEEE 802.16e 16

2.3 Perbandingan spektrum Wi-Fi dengan WiMAX 17

2.3.1 Spread spektrum Wi-Fi 17

2.3.2 Spread spektrum WiMAX 19

2.3.2.1 Licensed Band 19

(8)

2.4 Perbandingan Elemen/Perangkat Wi-Fi dengan WiMAX 21

2.4.1 Elemen/Perangkat Wi-Fi 21

2.4.2 Elemen/Perangkat WiMAX 22

2.4.2.1 Base Station (BS) 22

2.4.2.2 Customer Premises Equipment (CPE) 23

2.5 Tantangan Regulasi WiMAX 23

Bab 3 Pembahasan 25

3.1 Quality of Service (QoS) WiMAX 25

3.2 Tipe-tipe QoS pada WiMAX 27

3.3 Layanan WiMAX 28

3.4 Prioritas Traffic pada WiMAX 31

3.5 QoS pada Fixed WiMAX 32

3.6 QoS pada Mobile WiMAX 35

3.6.1 Fitur Mobile WiMAX 38

Bab 4 Kesimpulan dan Saran 41

4.1 Kesimpulan 41

4.2 Saran 42

Daftar Pustaka 43

(9)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Jaringan komputer dengan media wireless 2 Gambar 2.1 WiMAX di daerah Urban dan Desa 10

Gambar 2.2 WIMAX dalam berbagai aplikasi 11

Gambar 2.3 Varian standar IEEE 13

Gambar 2.4 Diagram Jaringan Wi-Fi 22

Gambar 2.5 Antenna WiMAX dengan Kebutuhan Berbeda 23

Gambar 3.1 Topologi Jaringan Fixed WiMAX 32

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Perbedaan teknologi Wi-Fi dengan WiMAX 12

Tabel 2.2 Spesifukasi Wi-Fi 14

Tabel 2.3 Perbandingan standart WiMAX IEEE 802.16a dan 802.16e 15 Tabel 3.1 Jenis-jenis QoS WiMAX berdasarkan kebutuhan 29 Tabel 3.2 Prioritas WiMAX pada dua kategori 31 Tabel 3.3 Fitur-fitur dari MAC Layer Fixed WiMAX 34 Tabel 3.4 Fitur-Fitur dari Physical Layer Fixed WiMAX 35

(11)

ABSTRAK

(12)

QUALITY OF SERVICE ON WIRELESS NETWORK WIMAX ABSTRACT

(13)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Teknologi dan informasi sangat berkembang pesat saat ini, seiring dengan menambahnya keingintahuan dan ketidakpuasan manusia terhadap teknologi yang telah mereka miliki, salah satunya adalah jaringan komputer. Jaringan komputer merupakan sistem interaksi atau terhubungnya dua unit atau lebih komputer ataupun dengan perangkat-perangkat jaringan lainnya, dengan menggunakan media berupa kabel (wired) maupun tanpa kabel (wireless), sehingga komputer dan perangkat-perangkat tersebut dapat melakukan pertukaran data/informasi serta penghematan sumber daya satu sama lain. Dimana juga bisa terjadi kondisi hilangnya ketergantungan data oleh client/user pada komputer pusat/server.

Dengan adanya jaringan komputer yang tersedia dan terkoneksi, manusia dapat terhubung satu sama lain, sehingga dapat melakukan jajak pendapat ataupun berkomunikasi. Bahkan mengadakan seminar/conference call, walaupun mereka

(14)

berbeda tempat dan waktu pada saat mereka melakukan kegiatan tersebut. Untuk dapat membentuk suatu jaringan komputer, diperlukan sebuah media penghubung antar perangkat. Media tersebut dapat berupa fisik, seperti kabel, jaringan telepon, serat optik atau berupa media non-fisik seperti gelombang radio, satelit, bluetooth, inframerah yang dihubungkan juga dengan perangkat jaringan lainnya.

Jaringan yang sangat diminati oleh manusia untuk saat ini adalah jaringan yang terhubung melalui akses transmisi gelombang radio, atau yang lebih dikenal sebagai wireless atau wireless LAN. Wireless merupakan jaringan dengan medium gelombang elektromagnetik yang akan mengirimkan sinyal informasi antar jaringan komputer, contohnya Wi-Fi (wireless fidelity), atau untuk ke depannya adalah jaringan WiMAX (worldwide interoperability for microwave accsess).

(15)

Gambar 1.1 Jaringan komputer dengan media wireless

Tersedianya jaringan wireless yang diaplikasikan, memudahkan user untuk dapat menghubungkan perangkatnya ke jaringan Internet, tanpa harus direpotkan dengan menggunakan kabel UTP (Unshielded Twisted Pair) yang panjangnya dibatasi kurang lebih 185 meter saja, serta harus di set ke NIC (Network Interface Card) pada PC/Notebook user. Penggunaan kabel UTP dengan konektor seperti RJ-11 atau RJ-45 masih dihadapi dengan masalah perawatan kabel dari kerusakan, koneksi, serta kesalahan dari pihak lain. Untuk itu jaringan tanpa kabel (wireless) hadir dengan kemudahan akses koneksi dan layanan serta perawatan.

(16)

Saat ini jaringan wireless yang banyak digunakan dalam berbagai fungsi di banyak aspek bidang adalah jaringan wireless LAN (Local Area Network) atau yang lebih dikenal dengan Wi-Fi. Akan tetapi, gelombang yang ditransmisikan oleh antena Wi-Fi hanya bisa meng-covered suatu daerah yang kurang dari 100 meter, belum lagi jika daerah covered memiliki karakteristik tersendiri yang dapat menghalagi transmisi gelombang. Maka diperlukan suatu perkembangan dan pembaharuan dalam jaringan Wi-Fi, bukan hanya menambah penguat gelombang/amplifier tetapi juga dalam masalah spektrum frekuensi, jarak jangkauan, serta layanan jaringan.

Hadirlah teknologi WiMAX yang merupakan perkembangan dari standart jaringan Wi-Fi. Akan tetapi jaringan ini masih sangat sedikit yang mengetahuinya bahkan untuk mengaplikasikannya. WiMAX bisa membawa perubahan yang positif dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi informasi. WiMAX memiliki banyak kelebihan yang ditawarkan dari jaringan sebelumnya, bukan hanya dari segi spesifikasi, kecepatan, serta spektrum gelombang. Tetapi juga menghadirkan Quality of Service (QOS).

Atas dasar pertimbangan di atas dan setelah penulis membaca beberapa artikel mengenai teknologi jaringan wireless, maka penulis sangat tertarik untuk mengangkat masalah ini sabagai tugas akhir guna melengkapi salah satu syarat dalam

(17)

menyelesaikan program studi D3 Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara. Sekaligus penulis dapat membahas serta mempelajari lebih mendalam lagi mengenai teknologi jaringan wireless. Hal inilah yang menjadi latar belakang penulis untuk mengambil judul “Kualitas

Layanan Pada Jaringan Nirkabel Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX).”

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, penulis mengajukan suatu permasalahan sebagai berikut: Dimana adanya suatu jaringan nirkabel yang baru bernama WiMAX, akan tetapi penjelasan mengenai teknologi WiMAX ini masih sangat sedikit. Bagaimana spesifikasi WiMAX baik dari jaringan maupun dari elemen perangkatnya. Mengapa mahasiswa harus mempelajari ilmu teknologi jaringan nirakabel ini, serta layanan/fasilitas apa saja yang terdapat pada teknologi WiMAX. Sehingga dapat menambahkan ilmu pengetahuan dan wawasan kita semua mengenai suatu teknologi baru yang dimasa akan datang akan digunakan di berbagai bidang, serta mengganti posisi penggunaan teknologi yang sudah ada pada saat ini.

(18)

1.3 Batasan Masalah

Untuk menghindari pembahasan yang melebar, maka tugas akhir ini mempunyai ruang lingkup pembahasan tersendiri, yaitu mengetahui apa itu jaringan wireless. Dengan cara membahas dan membandingkan 2 jenis jaringan yang hampir berbeda, yaitu antara jaringan Wi-Fi/WLAN dengan jaringan WiMAX. Perbandingan dilihat jenis speektrum frekuensi, standart dari setiap variasi pada masing-masing jaringan, serta elemen perangkat dan lain sebagainya. Juga membahas apa saja jenis dan tipe-tipe kualitas layanan pada jaringan WiMAX.

1.4 Maksud dan Tujuan

1.4.1 Maksud

Adapun maksud dari penulisan tugas akhir ini adalah :

1. Membahas perkembangan teknologi komputer yang saat ini sangat berkembang, terutama teknologi jaringan wireless.

2. Bentuk wujud dari hasil pendidikan/pemahaman yang dilakukan penulis sebagai mahasiswa selama melaksanakan masa perkuliahan.

3. Sebagai salah satu syarat kelulusan bagi mahasiswa/i dalam menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3 Jurusan Ilmu Komputer di Universitas Sumatera Utara.

(19)

1.4.2 Tujuan

Tujuan penulis membuat tugas akhir ini adalah :

1. Untuk saling berbagi, menambah serta memperluas ilmu pengetahuan dan wawasan yang kita dapatkan pada studi di perkuliahan terutama pada studi jaringan komputer. Hingga dapat dipelajari lebih mendalam lagi.

2. Agar teknologi jaringan khususnya WiMAX dapat digunakan secara umum di kemudian hari guna membantu berkembangnya teknologi informasi di bagian jaringan wireless.

3. Sebagai bekal ilmu dan kebutuhan kepada mahasiswa untuk memasuki dunia kerja yang akan ditempuh mendatang.

1.5 Metode Penelitian

Adapun metode penelitian dalam memperoleh informasi yang dibutuhkan penulis dalam penyusunan tugas akhir ini sehingga dapat diselesaikan dengan baik adalah sebagai berikut :

1. Penelitian Pustaka

Penelitian yang dilakukan penulis di perpustakaan untuk mendapatkan data yang teoritis. Dalam hal ini yang harus diperhatikan adalah subjek yang diteliti, yaitu

(20)

khususnya pada buku bacaan yang menjadi pembahasan dan saling berhubungan dengan permasalahan yang dihadapi.

2. Penelitian Literatur

Penelitian yang dilakukan dengan mempelajari serta memahami tutorial artikel-artikel yang membahas tentang subjek yang diteliti pada website-website atau situs-situs di internet.

1.6 Sistematika Penulisan Tugas Akhir

Untuk terciptanya hasil Tugas Akhir yang sesuai dengan keinginan, dibutuhkan pedoman dan bahan acuan dalam pembuatan laporan seperti sistematika penulisan laporan. Adapun sistematika penulisan laporan tersebut adalah sebagai berikut :

BAB 1 PENDAHULUAN

Bab ini berisikan tentang judul, latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, maksud dan tujuan, metode penelitian dan sistematika penulisan pembuatan tugas akhir.

(21)

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi tentang penjelasan-penjelasan mengenai jaringan wireless, penjabaran mengenai Wi-Fi dan juga WiMAX serta membandingkan kedua jaringan tersebut.

BAB III PEMBAHASAN

Bab ini berisikan tentang Quality of Service pada jaringan WiMAX, dan tipe-tipe layanan pada WiMAX serta Aplikasi WiMAX yaitu Fixed WiMAX dan Mobile WiMAX.

BAB IV PENUTUP

Bagian terakhir ini berisi kesimpulan dan saran dari penulisan tugas akhir mengenai analisa kualitas layanan pada jaringan nirkabel WiMAX.

(22)

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Perbandingan Jaringan Wi-Fi dengan WiMAX

2.1.1 Deskripsi umum Wi-Fi

Wi-Fi merupakan salah satu jenis jaringan komputer yang paling banyak digunakan dan dimanfaatkan serta menjadi trend gaya hidup manusia terutama di Indonesia. Jaringan Wi-Fi merupakan penggabungan dari jaringan komputer lokal LAN (Local Area Network) dengan standart IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 yang memungkinkan efisiensi dalam implementasi dan pengembangan jaringan komputer, karena dapat meningkatkan ruang gerak pengguna jaringan. Wi-Fi merupakan sertifikasi merek dagang yang diberikan pabrikan kepada perangkat jaringan internet yang bekerja di dalam jangkauan WLAN dan sudah memenuhi kualitas kapasitas interoperasi yang dipersyaratkan. Wi-Fi juga menjadi suatu kebebasan dari keterbatasan akan teknologi jaringan yang selama ini hanya ditentukan oleh media kabel.

(23)

Wi-Fi memberikan beberapa kemudahan yang tidak ditawarkan oleh jaringan komputer sebelumnya diantaranya; mobilitas (gerak berpindah). Yang dimaksudkan dengan mobilitas, pengguna yang ingin terhubung dengan jaringan komputer tidak hanya tergantung dengan media kabel, hanya dengan menghubungkan komputer / handphone mereka ke gelombang Wi-Fi sekitar. Dengan begitu pengguna dapat mengakses / mencari file, mengambil data serta terhubung dengan koneksi internet. Jaringan Wi-Fi mudah dan efisien, jaringan nirkabel mudah untuk dirancang dan digunakan karena tidak memerlukan perangkat kabel yang kompleks, karena kemudahan itulah jaringan nirkabel ini sangat efisien baik dari nilai materi juga waktu. Selain dari mobillitas serta mudah dan efisien, jaringan Wi-Fi juga mudah untuk dilakukan pemeliharan. Jaringan wireless relatif lebih mudah untuk di dipelihara baik dari segi fisik maupun maupun keamanan jaringannya, Dimana perubahan pengaturan dapat dilakukan secara fisik, misalnya jika ada penambahan pengguna maupun perubahan posisi pengguna.

2.1.2 Deskripsi umum WiMAX

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) adalah sebuah tanda sertifikasi produk yang lulus uji kelayakan dengan standar IEEE 802.16. WiMAX merupakan teknologi wireless yang menyediakan hubungan jalur lebar (broadband) dalam jarak jauh dengan kecepatan akses tinggi. Teknologi WiMAX dapat melakukan

(24)

komunikasi perangkat diantara beberapa vendor/brand yang berbeda, istilah ini disebut “open standart”. Standar WiMAX berawal pada rentang frekuensi 10 sampai 66 GHz. Standar terus mengalami pembaharuan ; Tahun 2004 menjadi 802.16-2004 / 802.16d dengan frekuensi 2 samapai 11 GHz dengan sebutan Fixed WIMAX. Tahun 2005 diperbaharui menjadi 802.16e dengan sebutan mobile WiMAX dan menggunakan Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) untuk keperluan mobilitas pada sistem selular.

Dengan teknologi WiMAX melalui towernya yang dipasang dipusat akses internet (hot spot) di tengah kota metropolitan, seorang pemakai laptop, komputer, handphone, dengan wireless card bisa koneksi dengan internet, bahkan di tengah sawah atau pedesaan yang masih dalam cakupan area 50 kilometer dengan syarat perangkat terhubung dengan sinyal. Hal ini dapat terjadi karena teknologi WiMAX yang menggunakan standar baru IEEE 802.16 dengan kemampuan kecepatan dan coverage area yang lebih cepat dan luas. Saat ini Wi-Fi menggunakan standar komunikasi IEEE 802.11. Yang paling banyak dipakai untuk sekarang 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.

(25)

Dengan memanfaatkan gelombang radio, teknologi ini bisa dipakai dengan frekuensi berbeda, sesuai dengan kondisi dan peraturan pemakaian frekuensi di negara user.

Gambar 2.1 Topologi WiMAX di daerah Urban dan Desa

Dengan range frekuensi yang lebar, teknologi WiMAX dapat melayani pengguna mobile maupun fixed. Tanpa ada mengalami masalah, meski digunakan berpindah-pindah tempat (nomadic) atau berada dalam satu ruangan. Sifat WiMAX yang fleksibel ini dapat diaplikasikan menjadi lost mile broadband connections, dan juga Backhaul yaitu bandwidth tinggi, dan yang terakhir high-speed enterprise merupakan kecepatan mentransmisikan data. Dengan sifatnya demikian WiMAX dapat berperan sebagai :

(26)

1. Menghubungkan hotspot Wi-Fi antara satu dengan yang lainnya.

2. Jaringan wireless selain kabel dan DSL untuk akses broadband jarak jauh. 3. Pengganti kabel coaxial pada line telepon diperusahaan maupun personal. 4. Pengganti kabel sebagai penerima siaran TV melalui satelit.

5. Mendukung layanan mobile data berkecepatan tinggi dan layanan telekomunikasi.

(27)

Keunggulan lain dari teknologi WiMAX adalah jarak jangkauan yang mampu mencapai 50 Km (tergantung dari frekuensi yang diimplementasikan) dan mampu menangani kecepatan data transmisi sampai 75 Mbps. Kanalisasi pemakaian spectrum frekuensi dapat dilakukan dari 1.7 MHz sampai dengan 20 MHz, memungkinkan pengaturan yang fleksibel untuk mendapatkan efisiensi penggunaan spektrum frekuensi yang optimal sesuai peruntukannya.

Yang membedakan teknologi jaringan WiMAX dengan Wi-Fi adalah standar teknis yang tergabung didalamnya. Wi-fi merupakan gabungan dari standar IEEE 802.11 dengan ESTI (European Telecommunication Standars Institute) HiperLAN sebagai standar teknis yang cocok dengan keperluan WLAN, sedangkan WiMAX penggabungan antara standar IEEE 802.16 dengan standar ESTI HiperMAN. Perbedaan teknologi ini pun dapat dilihat dari tabel berikut :

Tabel 2.1 Perbedaan teknologi Wi-Fi dengan WiMAX

Wi-Fi WiMAX Perbedaan Teknis

Jarak Dibawah 9 Km. Hingga 50 Km. Teknik 256 FFT sistem signaling menciptakan fitur ini.

Coverage Bagus jika didalam ruangan (100 m)

Dirancang untuk kegunaan outdoor (≤ 50 Km)

dengan kondisi NLOS.

WiMAX memiliki sistem yang lebih tinggi,

mengakibatkan sinyal lebih kebal terhadap halangan dalam jarak jauh.

(28)

Skalabilitas Digunakan dengan

tingkat LAN,dan frekuensi kanal fix 20 (MHz). Dapat mendukung 100 user. Ukuran frekuensi kanal bervariasi mukai dari 1,5 sampai dengan 20 MHz.

Sistem TDMA dan

pengaturan slot komunikasi, sehingga semua frekuensi yang 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 canggih dengan koreksi error yang lebih fleksibel sehingga penggunaan

frekuensi kanal lebih efisien.

QoS Tidak mendukung. QoS dibuat dalam layer MAC.

Adanya pengaturan secara otomatis terhadap slot-slot TDMA, sehingga

dimanfaatkan untuk pengaturan QoS.

Teknologi WiMAX diciptakan untuk pemecahan masalah dalam jaringan yang terkoneksi secara outdoor dengan metode akses point-to-multipoint broadband wireless, dan memungkinkan digunakan pada berbagai keperluan, diantaranya konektivitas jarak jauh untuk rumah-rumah, bisnis, dan backhaul wireless hotspot, sehingga dapat membantu user yang sering mobile maupun nomadic. Berikut adalah variasi standart keluaran IEEE yang telah banyak digunakan didaerah asal maupun diseluruh dunia.

(29)

Gambar 2.3 Varian standar IEEE

2.2 Perbandingan Standar Wi-Fi dengan WiMAX

2.2.1 Standar WiFi (IEEE 802.11)

Jaringan lokal dengan metode nirkabel ini merupakan kumpulan standar dengan spesifikasi IEEE 802.11, lebih dikenal dengan Wi-Fi (Wireless Fidelity). Sekarang ini spesifikasi 802.11 Wi-Fi memiliki 3 tipe umum yaitu :

1. 802.11 b, DSS pada lapisan fisik dengan transfer data 5,5 – 11 Mbps. 2. 802.11 a, 5 GHz dengan teknologi OFDM.

3. 802.11 g, standar untuk penggunaan DSSS dengan transfer 20 Mbps dan OFDM 54 Mbps. Standar ini backward-compatible dengan 802.11b dan bisa dikembangkan sampai lebih 20 Mbps.

(30)

Tabel 2.2 Spesifikasi Wi-Fi

Perbedaan keempat tipe Wi-Fi ini adalah luas jangkauan (covered area) dan kecepatan dalam mentransfer data. Di beberapa negara, pengguna Wi-Fi tidak perlu mendapatkan izin dari pengaturan lokal untuk mendapatkan frekuensi Wi-Fi. Jaringan Wi-Fi tidak hanya dapat bekerja di jangkauan WLAN tetepi juga dapat bekerja dijaringan WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) atau disebut juga WiMAX yang memiliki nilai standar 802.16. Biasanya 802.11a dan 802.16 bekerja di frekuensi 5 GHz sedangkan 802.11b hanya digunakan di frekuensi 2,4 GHz.

2.2.2 Standar WiMAX (IEEE 802.16)

Standarisasi WiMAX mengacu pada standar internasional BWA (Broadband Wireless Access) IEEE 802.16, dikembangkan oleh forum IT dengan perusahaan-perusahaan mobile terkait yang lebih dikenal dengan WiMAX Forum. Forum ini

Spesifikasi Wi-Fi

Spesifikasi Kecepatan Frekuensi Enable class

802.11b 11 Mbps 2.4 GHz b

802.11a 54 Mbps 5 GHz a

802.11g 54 Mbps 2.4 GHz b,g 802.11n 100 Mbps 2.4 GHz b,g,n

(31)

membahas kemampuan interoperabilitas antar perangkat-perangkat BWA yang akan diproduksi oleh berbagai vendor. Kemampuan ini diharapkan dapat membawa standar WiMAX untuk bisa menembus pasar komersial dengan kelebihan yang dimiliki untuk bersaing dengan produk-produk broadband lainnya. Varian standar WiMAX memiliki kegunaan dan kemampuan tersendiri berdasarkan jenis standar yang dimiliknya. Tabel berikut menunjukkan perbandingan standar varian WiMAX.

Tabel 2.3 Perbandingan standar WiMAX IEEE 802.16a dan 802.16e IEEE 802.16 IEEE 802.16a IEEE 802.16e Terstandarisasi Desember 2001 Perkiraan tahun

2004

Petengahan tahun 2005

Spektrum 10-66 GHz 2-11 GHz < 6 GHz

Kondisi Hanya line of sight Non-line of sight Non-light of sight

Bit Rate 32-134Mbps dengan frekuensi kanal 28MHz

Mampu hingga 70 Mbps dengan frkuensi 20 Mhz

Mampu hingga 15 Mbps dengan frekuensi 5 Mhz

Mobilitas Perangkat wireless tetap (Fixed)

Fixed, dan Portable Nomadic protability

Frekuensi Per Kanal

20,25 dan 28 Mhz 1,5 – 20 MHz 1,5 – 20 MHz dengan uplink subchanels

Radius Per Canal 2 sampai 5 Km 7 -10 Km. jarak maksimal 50 Km

2 – 5 Km

2.2.2.1 Standar IEEE 802.16

Standar 802.16 bekerja pada frekuensi 2-11 GHz, mampu mengatasi keadaan NLOS dengan adaptive modulation dan teknologi OFDM. 802.16 juga telah menerapkan

(32)

teknik error correction, power control, dan transmit-receive diversity, serta sistem penjaminan kualitas layanan, QoS. Varian selanjutnya yang akan digunakan untuk komunikasi bergerak adalah 802.16e.

2.2.2.2 Standar IEEE 802.16a

Standar IEEE 802.16a merupakan standar yang berbasis 802.16-2004 dan 802.16 RevD dengan beberapa perbaikan. 802.16a/-2004 diperuntukkan bagi layanan yang bersifat fixed maupun nomadic. Terdapat dua opsi dalam transmisi pada 802.16, yaitu TDD (Time Division Duplex) maupun FDD (Frequency Division Duplex). Sistem ini menggunakan Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) dengan jumlah carrier 256 dan mendukung untuk kondisi lingkungan line of Sight (LOS) dan Non-Line of Sight, dimana standar ini bekerja pada rentang frekuensi 3,5 GHz dan 5,8 GHz.

2.2.2.3 Standar IEEE 802.16e

Standar WiMAX 802.16e mendukung untuk pengapllikasian di bidang portable dan mobilitas sehingga dikondisikan mampu hand-off dan roaming. Sistem ini menggunakan teknik Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access (SOFDMA), teknik modulasi multcarrier yang menggunakan subchannelisasi. Standar

(33)

802.16e juga bisa dimanfaatkan untuk mengcovered pelanggan yang bersifat fixed (tetap). Kandidat terbesar pemanfaatan frekuensi 802.16 pada band frekuensi 2,3 GHz dan 2,5 GHz.

2.3 Perbandingan Spread Spektrum Wi-Fi dengan WiMAX

2.3.1 Spread Spektrum Wi-Fi

Pada awalnya spread spektrum merupakan suatu teknik modulasi pada komunikasi tanpa kabel (wireless). Teknik ini untuk pertama kalinya digunakan oleh kalangan militer United State, yaitu pada perang dunia ke II, dan pada tahun 1980-an teknologi spread spectrum mulai diaplikasikan untuk keperluan komersial.

Dan pada tahun 1990 Federal Communications Commission (FCC) mengeluarkan lisensi pemakai teknologi ini pada daerah frekuensi 2,4 – 2,4835 Ghz. Teknik modulasi spread spectrum yang sering digunakan pada komunikasi data untuk jaringan komputer wireless adalah Direct sequence dan Frekuensi Hoping. Dengan mentransmisikan sinyal informasi pada bandwidth yang sangat lebar, spread spektrum memiliki dua kelebihan utama yaitu;

a. kecepatan daya spectral yang rendah yang mengakibatkan tidak terganggu (interferensi) dengan sistem yang lain pada daerah yang sama.

(34)

b. Memiliki redudansi, dimana terjadinya pada penerimaan informasi yang dikirimkan berada pada frekuensi yang berbeda, sehingga apabila terjadi kesalahan penerimaan tetap dapat menerima informasi yang benar. Keuntungan dari redudansi ini menyebabkan spread spectrum tidak akan terganggu oleh noise (suara riuh) dan interferensi.

Dengan kecepatan daya spektral rendah dan tahan terhadap gangguan tersebut memungkinkan spread spektrum sendiri menurut konsepnya dapat menjadi beberapa jenis;

a. Direct Sequence (DS)

Sistem Direct Sequence adalah sistem spread spektrum yang meratakan interferensi sehingga disebar dalam band yang luas oleh spreading code. Kinerja yang perlu ditinjau dari sistem spread spektrum adalah:

i. Efek multipath interferensi : jika rate dari code jauh lebih cepat dari pada sinyal multipath yang terdelay dari sinyal langsung, maka sinyal yang terdelay akan dianggap sebagai interferensi dan akan dihilangkan karena mempunyai korelasi yang sangat kecil dengan urutan kode berikutnya. ii. Low Probability Intercept (LPI), karena demulator korelator dan power

yang disebar pada frekuensi yang lebar maka probabilitas untuk dideteksi akan sangat kecil.

(35)

b. Frequency Hopping (FH)

Sistem Frequency Hopping adalah sistem spread spectrum yang memindahkan frekuensi pemancaran dalam band yang luas oleh spreading code. Kinerja yang perlu ditinjau sistem FH ini adalah:

i. Efek multipath interferensi : Pada FHSS dimana setiap carrier yang dibangkitkan akan mengalami efek miltipath yang berbeda, kemudian efek tersebut diratakan pada penerimanya, walau tidak sebaik pada DSS rejectionnya tetapi sudah lebih baik dibanding sistem biasa.

ii. LPI, walaupun power pada setiap carrier besar, sistem FHSS tetap sulit terdeteksi oleh pihak lain.

2.3.2 Spread Spektrum WiMAX

WiMAX merupakan teknologi jaringan komputer dengan media wireless menggunakan frekuensi gelombang radio. Untuk itu teknologi ini bergantung pada ketersediaan dan kesesuaian spektrum frekuensi. Dari rentang spektrum frekuensi 2-6 GHz yang distandarkan oleh WiMAX Forum untuk BWA (broadband Wireless Access) sistem WiMAX mengenal dua jenis jalur frekuensi, yaitu Licensed Band dan Unlincensed Band.

(36)

2.3.2.1 Licensed Band

Lincensed band merupakan frekuensi WiMAX yang membutuhkan lisensi atau otoritas dari regulator, dalam hal ini dimaksudkan adalah operator yang mempunyai hak lisensi memberikan hak eksklusif untuk menyelenggarakan layanan dalam coverage area. Licensed frequency yang dikembangkan untuk teknologi WiMAX pada tahap awal berada pada 2.5 GHz dan 3.5 GHz. Pengembangan di tahap berikutnya pada spektrum frekuensi 2.305 – 2.302 GHz, 2.345 – 2,360 GHz dan 3.300 – 3.400 GHz.

Permasalahan utama dalam hal pemakaian licensed frekuensi ini bila pada alokasi frekuensi akan digunakan untuk WiMAX maka akan timbul permasalahan seperti:

1. Penggunaan jalur frekuensi secara bersamaan menurut advance tidak begitu efektif, sering terjadinya saling gangguan (interferensi) antara layanan-layanan yang akan memakai pita frekuensi secara bersamaan.

2. Penggusuran pengguna jalur frekuensi yang lama tidak mudah untuk dilakukan.

(37)

Berdasarkan masalah tersebut regulator perlu membuat kebijakan dan perencanaan pengguanaan frekuensi di band 2.5 GHz termasuk standarisasi dan spesifikasi perangkat serta mekanisme seleksi. Sedangkan pada penggunaan frekuensi 3.5 GHz, terdapat 25 kanal dengan masing masing kanal selebar 3.5 MHz, 5 kanal yaitu kanal 4 samapai dengan kanal ke 18. Penggunaan frekuensi 3.5 GHz untuk teknologi WiMAX juga memngalami sedikit masalah yaitu:

1. Ada gangguan frekuensi (interferensi) terhadap layanan satelit yang belum dapat diatasi.

2. Perlu investigasi yang mendalam mengenai penggunaan pita frekuensi 3.5 GHz terutama dengan munculnya WiMAX yang menggunakan jalur yang sama.

2.3.2.2 Unlicensed Band

Unlicensed band merupakan frekuensi WiMAX yang tidak menggunakan atau membutuhkan lisensi dalam penggunaan, dalam hal ini setiap orang dapat menggunakan frekuensi secara bebas di semua coverage area. Untuk unlicensed frekuensi, pertama kalinya dikembangkan spectrum 5.8 GHz yaitu pada band frekuensi 5.725 – 5.850 GHz. Sedangkan pengembangan berikutnya direncanakan menggunakan band/jalur frekuensi yang juga digunakan untuk Wi-Fi standar

(38)

802.11b/g di 2.4 GHz dan standar 802.11a di 5.8 GHz. Penggunaan alokasi frekuensi ini akan menimbulkan masalah antara lain:

1. Banyak penggunaan perangkat Wi-Fi 5.8 GHz secara illegal akibat misi interpretasi terhadap unlicensed band.

2. Perlu peninjauan kembali tentang penggunaan pita frekuensi 5.8 GHz terutama dengan adanya Wi-Fi dan WiMAX yang menggunakan pita/jalur yang sama.

2.4 Perbandingan Elemen / Perangkat Wi-Fi dengan WiMAX

2.4.1 Elemen / Perangkat Wi-Fi

Hal yang perlu diperhatikan dalam membeli peralatan jaringan wireless adalah teknologi anda sudah memenuhi persyaratan standar dari IEEE. Teknlogi jaringan wireless merupakan teknologi yang murah dalam hal pemasangannya, dan digunakan juga oleh banyak vendor. Elemen / Perangkat Wi-Fi secara umum terdiri dari :

1. Koneksi DSL / Kabel Internet 2. DSL modem / kabel Modem

3. Router yang dilengkapi dengan wireless akses point.

(39)

Gambar 2.4 Diagram jaringan Wi-Fi

Dengan menghubungkan setiap perangkat seperti skema diatas. Dengan menghubungkan kabel modem ke router menggunakan kabel UTP jaringan wireless dapat tecipta. Selain itu anda juga bisa menghubungkan sebuah PC ke router dengan kabel UTP untuk konfigurasi awal router.

2.4.2 Elemen / Perangkat WiMAX

Perangkat teknologi WiMAX secara umum terdiri dari BS (Base Stasion) sebagai center / spot point dan CPE di sisi subscriber/pelanggan. Selain dari itu perangkat tambahan WiMAX lainnya seperti ; antena, kabel, dan perangkat lain.

(40)

2.4.2.1 Base Station (BS)

Base station atau yang sering disebut dengan tiang / tower merupakan alat dengan sistem kerja transceiver ( transmited dan receiver ) yang diletakkan pada suatu lokasi dengan jaringan Internet Protocol (IP). Dari satu buah BS / Tower dapat disambungkan dengan beberapa CPE dengan media gelombang radio yang mengikuti regulasi bandwidth ditempat tersebut

2.4.2.2 Customer Premises Equipment (CPE)

CPE atau Subscriber Station terbagi Outdoor unit dan Indoor unit, diaman pernagkat radionya ada yang terpisah dan ada yang terintegrasi dengan antenna. Antenna WiMAX bekerja untuk mengoptimalkan kinerja terhadap penerimaan sinyal.

(41)

Antena Omni Directional digunakan pada situasi ketika subscriber / pelanggan yang banyak pada suatu Base station. Antena Sector berfungsi menyalurkan sinyal pada sebuah area yang difokuskan, juga digunakan untuk mengcovered 3600 _{service area.} Sedangkan Antena Panel dikonfigurasikan untuk memberikan aliran listrik melalui kabel Ethernet yang dikoneksikan ke radio / antena.

2.5 Tantangan regulasi pada WiMAX

Tantangan teknologi jaringan WiMAX di Indonesia adalah mengenai regulasi frekuensi, baik dari alokasi penggunaan frekuensi, proses perizinan, distribusi spectrum dan standaridisasi. Seperti yang terjadi dengan negara lain, pemerintah Indonesia juga belum menentukan frekuensi WiMAX yang akan digunakan. Vendor pertama kali membuat perangkat WiMAX di frekuensi 3.5 GHz, sedangkan di Indonesia frekuensi itu digunakan dalam hal komunikasi satelit. Teknologi WiMAX butuh ketergantungan pada pabrikan pembuatnya, walaupun bersifat open standard dengan operability tinggi. Tantangan yang timbul dalam pengaturan range frekuensi dan implementasi WiMAX terbuka lebar, sehingga perlu pengaturan agar pengembangan meguntungkan semua pihak (operator, regulator, user) serta manufaktur, aplikasi, dan konten.

(42)

BAB 3

PEMBAHASAN

3.1 Quality of Service (QoS) WiMAX

Broadband Wireless Access (BWA) standar yang saat ini umum diterima dan secara luas digunakan adalah standar yang dikeluarkan oleh Institute of Electrical and Electronics Engineering (IEEE), seperti standar 802.11 untuk jaringan Wi-Fi (wireless Fidelity), dan 802.16 untuk jaringan WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). Untuk masing-masing standar tersebut dikembangkan dengan varian-varian yang memiliki keunggulan pada penggunaan-penggunaan dalam kondisi tertentu. WiMAX merupakan salah satu perkembangan dari teknologi jaringan komputer di bidang Broadband Wireless yang sebelumnya telah hadir jaringan wireless Wi-Fi, serta Broadband di jaringan selular seperti 3G. WiMAX bila dibandingkan dengan Wi-Fi memiliki keunggulan didalam kapasitas, kecepatan dan QoS, juga memiliki kemampuan untuk melengkapi dan memaksimalkan teknologi Wi-Fi serta selular (backhaul).

(43)

Quality of Service (QoS) atau Kualitas Layanan pada WiMAX merupakan

kemampuan dari suatu jaringan untuk menyediakan pelayanan yang lebih baik kepada

lalu-lintas (traffic) jaringan tertentu. Tujuan akhir dari QoS adalah memberikan network service yang lebih baik dan terencana dengan bandwidth yang dapat diatur sesuai dengan aplikasi yang digunakan ataupun layanan yang diharapkan. QoS pada WiMAX dijalankan melalui MAC address untuk berbagai kebutuhan bandwidth dan aplikasi. Misalkan user pada penggunaan voice dan video diperlukan latency yang rendah, sedangkan untuk error data ditoleransi. Pada aplikasi lalu-lintas pengiriman dan penerimaan data berlaku sebaliknya, latency ditoleransi tetapi tidak dapat mentoleransi untuk error data. Kemampuan mengalokasikan frekuensi-frekuensi yang tepat pada WiMAX dimungkinkan untuk menurunkan frekuensi dan meningkatkan QoS.

Qos pada WiMAX menentukan bandwidth dan aplikasi yang digunakan. Cara menentukan bandwidth tersebut ditentukan oleh sistem duplex, yaitu FDD (Frequency Division Duplex) dan TDD (Time Division Duplex). Sistem FDD memiliki dua bagian yaitu continuous FDD, dimana sistem ini mampu menerima dan mengirim sinyal secara langsung ke Subscriber Station, dan Burst FDD, tidak seperti sistem continuous FDD yang dapat melakukan pengiriman dan peneriman sinyal dengan sendirinya, sistem ini hanya bisa melakukannya jika Subscriber Station mendukung

(44)

sistem Full Duplex. Pada sistem duplex TDD pengalokasian bandwidth dilakukan secara dinamis sesuai kebutuhan traffic. Sistem duplex TDD inilah yang dapat menerapkan QoS dalam menentukan profile dari brust single carrier-modulation. Misalnya pada pemilihan parameter transmisi, tipe modulasi dan coding yang dapat dilakukan sendiri pada masing-masing Subscriber Stasion. Perubahan parameter QoS ini bisa diminta dan diatur oleh Subscriber Station (SS) ke Base Station (BS) dengan sambungan masih tetap terjaga. Kemampuan ini memungkinkan WiMAX menjalankan layanan Bandwith on Demand (BOD). Bedasarkan jenisnya, QoS pada teknologi 802.16 dengan MAC ini terbagi menjadi empat jenis tipe pada QoS WiMAX.

3.2 Tipe-tipe QoS pada WiMAX

WiMAX dapat mengelola QoS dengan data rate, dimana hal ini ditentukan oleh analisis link antara Base Station dan Subscriber Station. Kuat sinyal antara Base Station dengan Subscriber Station akan menetukan jumlah data rate yang mampu disampaikan ke sisi pelanggan. Besar kecilnya data rate ditentukan pada jenis modulasi yang digunakan. Jika subscriber (penerima/user) semakin jauh dari Base Station, maka data ratenya semakin kecil. WiMAX juga dapat mengoptimalkan data rate disisi subscriber/user dengan cara menentukan tipe modulasinya (menggunakan

(45)

64 QAM, 16 QAM atau QSPK) atau secara otomatis dari tipe modulasinya tergantung dari kualitas link antara Base Station dengan Subscriber Station.

Selain dari penjelasan diatas, Tipe QoS juga dapat dibedakan dari sisi uplink maupun downlinknya dari setiap QoS berdasarkan aplikasi yang dipakai dan keinginan yang diharapkan . Tipe-tipe QoS pada WiMAX secara umum ada empat, keempat tipe kualitas layanan (QoS) yang dimaksud adalah :

1. Unsolicited Grant Service (UGS)

UGS digunakan dalam layanan untuk penetuan hasil data transfer dengan prioritas tinggi. Karakteristik UGS dapat memberikan transfer data secara periodik dalam ukuran yang sama, hal ini seperti pada mesin ATM. Karakteristik lainnya:

Untuk layanan-layanan membutuhkan jaminan real-time.

Maximum dan Minimum bandwidth yang ditawarkan sama.

Efektif unutk layanan yang sensitive terhadap throughput, latency dan jitter, seperti pada aplikasi VoIP.

2. Real Time Polling Service (RTPS)

RTPS digunakan untuk layanan yang sensitive terhadap throughput dan latency namun dengan toleransi yang lebih longgar. Kegunaannya adalah :

(46)

b. Jaminan rate dan penentuan syarat delay.

3. Non-Real Time Pollong Service (NRTPS)

NRTPS efektif digunakan untuk yang membutuhkan throughput yang intensif dengan jaminan pada latency-nya. Kegunaannya :

a. Layanan dengan non-real time dengan regular variable size burst.

b. Layanan dapat diperluas sampai full bandwith namun dibatasi pada

kecepatan, misalnya pada aplikasi video dan audio streaming.

4. Best Effort (BE)

Digunakan untuk traffic data yang tidak membutuhkan jaminan kecepatan data., juga tidak adanya jaminan bagi rate atau delay-nya, misalnya pada aplikasi internet (web browsing, email.

3.3 Layanan WiMAX

Teknologi QoS pada WiMAX dapat beroperasi pada produk-produk dengan menggunakan standar IEEE 802.16 yang menggunakan dua model, jaringan fixed maupun nomadic serta mobile. Dengan sistem backhaul dan interoperability yang dimiliki WiMAX dapat melayani para pengguna yang memasang antenna tetap (fixed wireless) maupun pengguna yang berpindah-pindah tempat (mobile). Hal ini dapat

(47)

terjadi karena kanal spektrum frekuensi yang bervariasi membuat BTS (Base Transmission Station) dapat lebih fleksibel dalam melayani banyak pengguna.

Sistem MAC layer dari QoS WiMAX secara khusus dirancang untuk teknologi PMP (Point to Multipoint) dan mendukung layer diatasnya seperti Protokol ATM, Ethernet, atau IP, dan didisain agar dengan mudah dapat mengakomodasi protokol-protokol yang belum ada atau akan dikembangkan kemudian. Hal ini memungkinkan terjadinya konvergensi jaringan dengan IP Multimedia Subsistem (IMS) dan Multi Protocol Label Sistem (MPLS) core. Jaringan inti komunikasi masa depan adalah MPLS dengan berbagai teknologi seperti WLAN, ADSL, 3G, satelit hingga teknologi kabel lainnya. Bermacam aplikasi dapat diakses oleh berbagai teknologi akses yang ada, sedangkan session control dikendalikan oleh aplikasi dan teknologi yang mengaksesnya.

(48)

Jenis-jenis dari layanan (QoS) WiMAX dapat dilihat dari table dibawah, berdasarkan klasifikasinya, tipe aplikasi, dan bandwidth yang dipakai.

Tabel 3.1 Jenis-jenis QoS WiMAX berdasarkan kebutuhan

Kelas Real

Time

Tipe Aplikasi Bandwidth

Game Interaktif Yes Game Interaktif 50-85 kbps

VoIP, Video konfrensi Yes Video Phone 32-284 kbps

VoIP 4-64 kbps

Media Streaming Yes Music/ Speeech 5-128 kbps

Video Clips 20-384 kbps

Movie Streaming >2 mbps

Teknologi Informasi No Instant Messaging < 250 byte

messages

Web Browsing > 500 kbps

Email (dgn attachments) > 500 kbps

Media Content Download

No Data Besar, Movie Download > 1 mbps

(49)

Kelebihan WiMAX memberikan penggunaan yang sangat luas dalam memberikan layanan kepada pelanggan. Contoh lain dari kelebihan WiMAX yang dapat diterapkan, antara lainnya sebagai:

a. Backhaul jaringan selular

b. Backhaul dan akses bagi Service Provider.

c. Jaringan Perbankan

d. Jaringan Kampus

e. Jaringan Access Rural

f. Jaringan pada bangunan Sementara

3.4 Prioritas Traffic pada WiMAX

Berhasil tidaknya QoS pada teknologi WiMAX bergantung dari frekuensi yang digunakan, hal inilah yang masih sulit untuk di cari solusinya agar WiMAX dapat segera diaplikasikan di Indonesia, dikarenakan masalah regulasi frekuensi. WiMAX menyelesaikan QoS dengan mendahulukan prioritas traffic yang memiliki sensitifitas terhadap waktu seperti VoIP atau video. Dengan WiMAX yang sudah dipersiapkan akan menghasilkan empat kategori untuk prioritas traffic dan mobile WiMAX dengan lima kategori.

(50)

Tabel 3.2 Prioritas WiMAX pada dua kategori

Tipe Kelas Aplikasi Spesifikasi QoS

Unsolicited Grant Service (UGS)

VoIP -Toleransi latency maksimum

-Mendukung kecepatan penuh -Toleransi Jilter

Real-time Packet Service (RTPS)

Audio atau Video Streaming, Multimedia konten,

-Toleransi latency maksimum

video conference

-Mengutamakan traffic data -Mendukung kecepatan -Penerimaan data cepat Extended Real-time Packet

Services (ERTPS)

VoIP (dengan Beragam aktifitas)

-Mengutamakan traffic data -Toleransi latency maksimum -Mendukung kecepatan -Penerimaan data cepat Non-Real Time Pollong

Service (NRTPS)

File Transfer Protocol -Mengutamakan traffic data

-Penerimaan data cepat

Best Effort (BE) Data transfer, Web

Browsing, Email

-Mengutamakan traffic data -Mendukung kecepatan dasar

Teknologi yang dapat memprioritaskan traffic bardasarkan penggunaan hanya terdapat pada WiMAX dan belum ada pada Wireless Local Area Ntwork (WLAN). Dengan adanya QoS pada WiMAX, maka layanan pada Fixed dan Mobile WiMAX terdapat kategori yang membedakan satu sama lainnya, dimana kebutuhan subscriber/user dalam melakukan akses data akan dapat sangat baik dijalankan.

(51)

3.5 QoS pada Fixed WiMAX

Jaringan WiMAX dengan sistem Fixed (tetap) menggunakan dan mendukung untuk kondisi lingkungan LOS (Line of Sight) dan NLOS (Non-Line of Sight) terhadap Base Station. Untuk hardware subscriber station-nya (CPE) beberapa pabrikan menciptakan yang dapat digunakan di lingkungan indoor maupun outdoor, sedangkan untuk user dengan notebook-nya menggunakan Card PCMCIA. Layanan WiMAX untuk yang bersifat Fixed beroperasi dengan dua frekuensi broadband yang berlisensi 2,5 GHz dan 3,5 GHZ dan juga menggunakan dengan Unlicensed frekuensi 5,8 GHz. Dengan teknologi nirkabel Fixed WiMAX ini dapat memberikan suatu alternatif sebagai pengga nti kabel modem, berbagai tipe digital subscriber line (DSL) dan yang lainnya.

(52)

Jenis frekuensi yang digunakan pada Fixed WiMAX dapat memberikan kecepatan transfer data sampai 10 Mbps untuk setiap user, dimana dengan dukungan dua topologi utama yang dimiliki oleh jaringan Fixed WiMAX, Point to Multipoint (PMP) dan Point to Point (P2P). Dua topologi itu dapat terjadi dengan arsitektur jaringan WiMAX yang terdiri dari BS dan SS, dalam hal ini Base Station menawarkan network attachment/tambahan ke Subscriber Station. Sinyal yang diberikan dari Base station ke Subsciber Station diseleksi hingga hanya dipilih satu sinyal yang ratenya paling kuat, dan juga terjadi komunikasi dua arah yaitu uplink dan downlink. Topologi Point to Multipoint menghubungkan Base Station dengan user secara langsung, sedangkan topologi Point to Point hanya menghubungkan Base Stasion dengan sebuah Subscriber Station. Topologi Point to Point dapat memperkecil bandwidth di Subscriber Station jika topologi ini dapat menghubungkan banyak Subscriber Station pada satu Base Station.

Selain topologi jaringan pada Fixed WiMAX juga dibahas mengenai protokol yang dapat mendukung terjadinya QoS pada WiMAX. Protokol pada Fixed WiMAX seperti pada umumnya yaitu, Medium Access Control (MAC) layer dan Physical Layer (PHY). MAC layer berfungsi dalam pengaturan akses untuk radio channel melalui pembentukan suatu frame juga sebagai penerjemah protokol-protokol yang ada. PHY layer berfungsi menghubungkan media fisik antara suatu komponen

(53)

jaringan dengan yang lain, transmisi bit-bit serta pemrosesan sinyal. Elemen pendukung dari dua protocol itu adalah common/umum part sublayer. Pada layer ini, MAC protokol data unit (PDU) dikonstruksi dan koneksi ditetapkan serta bandwidth diatur. Common part mengubah servis data unit (SDU) MAC dengan layer konvergen. Common part juga diintegrasikan dengan security layer, dimana security sub-layer melakukan pengecekan alamat, menetapkan kunci dan encryption. Coverage layer mengambil data unit dari level protokol-protokol yang lebih tinggi ke format MAC SDU dan juga sebaliknya. Berikut adalah fitur-fitur dari protokol MAC layer pada jaringan Fixed WiMAX.

(54)

Tabel 3.3 Fitur-fitur dari MAC Layer Fixed WiMAX

No Fitur Layanan

1 Mendukung sistem QoS Dengan memberikan latency rendah pada

aplikasi-aplikasi delay sensitive, seperti VoIP dan streaming video.

2 Automatic Retransmisi Request Meningkatkan performance end to end

dengan menyembunyikan error pada layer RF yang dibawa dari layer di atasnya.

3 Automatic Power Control Memungkinkan pembuatan topologi selular

dengan power yang dapat terkontrol secara otomatis.

4 Security dan Encription Melindungi privasi para subscriber/user

5 Mendnukung sistem modulasi Dengan dukungan modulasi memungkinkan

data rate yang lebih tinggi.

6 Scalability Scalability yang tinggi hingga mendukung

100 subscriber, hingga mamppu menampung pengguna dalam jumlah besar.

7 Connection Oriented Proses routing dan paket forwarding yang

lebih reliable.

Disisi physical layer mengatur standar penting pada WiMAX dimana semua fungsi-fungsi ini secara bersamaan memberikan keunggulan jika dibandingkan teknologi BWA sebelumnya. Physical layer mengatur fungsi ; OFDM, Sistem Duplex, Adaptive Modulation, Variable Error Correction, dan Adaptive Antenna System. PHY untuk sistem duplex pada standar WiMAX menerapkan TDD dan FDD. Dengan sistem duplex ini memberikan kemudahan pengaturan spektrum frekuensi dalam penentuan QoS yang diinginkan dan diatur oleh operator agar mendapatkan efisiensi

(55)

spektrum yang optimal. Fitur lain dalam physical layer Fixed WiMAX untuk menerima dan mengirimkan coding dan modulasi dari sinyal radio yang stabil pada jangkauan yang luas karena adanya penggunaan kanal frekuensi dengan lebar kanal yang fleksibel. Berikut adalah table fitur-fitur dari protokol physical layer.

Tabel 3.4 Fitur-fitur dari Physical Layer Fixed WiMAX

No Fitur Layanan

1 Sistem signaling 256 FFT

OFDM

Mendukng sistem multipath untk memungkinkan diaplikasikan pada area terbuka dengan kondisi LOS dan NLOS.

2 Frekuensi kanal yang fleksibel Menyediakan fleksibilitas yang

memungkinkan komunikasi beroperasi menggunakan kanal-kanal frekuensi yang bervariasi sesuai kebutuhan.

3 Mendukung Smart Antenna Dengan menggunakan smart antenna yang

lebih nyaman digunakan, dengan interferensi dapat ditekan dan penggunaan sistem dapat ditingkatkan.

4 Mendukung TDD dan FDD

duplexing

Menangani masalah bervariasinya regulasi diseluruh dunia.

5 Modulasi fleksibel dengan

sistem

Error connection yang bervariasi pada Radio frekuensi memungkinkan terjalinnya koneksi yang reliable, memberikan transfer rate yang maksimal kepada setiap subscriber yang terkoneksi dengannya.

(56)

3.6 QoS pada Mobile WiMAX

Mobile WiMAX merupakan sistem solusi broadband wireless yang memungkinkan konvergensi jaringan mobile dan fixed (nomadic) broadband yang luas dan arsitektur jaringan yang fleksibel. QoS yang tejadi pada mobile WiMAX menerapkan frekuensi OFDMA (Orthogonal Frequency Multiple Access) untuk memperoleh hasil multi-path untuk user yang lebih baik dari pada lingkungan yang Non-Line of Sight (NLOS). Mobile WiMAX pertama kali dikeluarkan menjangkau bandwidth sebesar 5 MHz untuk alokasi spektrum yang terdaftar pada frekuensi 2,3 GHZ, 2,5 GHZ, dan 3,5 GHz. OFDMA pada mobile WiMAX juga mendukung penggunaan bandwidth dari skala 1,25 MHz ke 20 MHz dengan menggunakan scalable-OFDMA. Dan sekarang Forum WiMAX sedang mengembangkan profil sistem mobile WiMAX yang memungkinkan sistem mobile dikonfigurasikan berdasarkan fitur dalam memastikan fungsi dasar untuk terminal dan Base Station dengan kemampuan interoperability.

(57)

Sistem mobile WiMAX menawarkan kelebihan pada teknologi akses dan dalam arsitektur jaringan, sehingga dapat meyediakan pemakaian fleksibilitas yang baik pada pilihan penerapan jaringan dan penawaran layanan. Beberapa hal yang disupport oleh mobile WiMAX antara lain;

1. Quality of Service (QoS)

Dasar pemikiran dari arsitektur MAC layer WiMAX adalah QoS yang mendefinisikan Service Flows yang dapat memetakan menjadi Diffserv code point atau MPLS flow yang memungkinkan IP end-to-end berbasis QoS.

2. Kecepatan Data Tinggi

Dengan teknik antenna MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) bersama dengan pembagian channel, pengkodean dan modulasi yang ditingkatkan memungkinkan teknologi mobile WiMAX untuk mendukung kecepatan data downlink hingga mencapai 63 Mbps per sektor dan kecepatan data uplink hingga mencapai 28 Mbps per sector di kanal 10 MHZ.

3. Skalabilitas

Spektrum frekuensi WiMAX di setiap negara berbeda-beda berdasarkan sistem regulasi yang berlaku, untuk itu teknologi mobile WiMAX didisain untuk dapat bekerja pada kanal yang berbeda pula mulai dari 1,25 MHZ samapai 20 MHZ untuk

(58)

memenuhi kebutuhan yang bervariasi sebagai usaha untuk mencapai penyamaan penggunaan spektrum dimasa yang akan datang.

4. Keamanan

Fitur yang digunakan dalam apek keamanan mobile WiMAX adalah dengan berbasis autentikasi juga mendukung keamanan perangkat untuk pengguna yang beragam. Aspek keamanan perangkat misalnya pada ; Kartu SIM, Smart Card, sertifikat digital dan skema username/password yang berisi metode yang relevan.

5. Mobilitas

Mobile WiMAX menyuport skema handover yang optimal dengan waktu kurang dari 50 ms untuk memastikan aplikasi real-time seperti penggunaan VoIP tanpa penurunan kualitas layanan.

3.6.1 Fitur Mobile WiMAX

Fitur pada teknologi mobile WiMAX menggunakan smart antenna beroperasi dengan vektor atau matriks yang rumit pada sinyal dari multiple antenna. Dengan frekuensi OFDMA memungkinkan operasi smart antenna untuk bekerja pada vector-flat sub-carrier. Penggunaan smart antenna dengan sistem MIMO menggunakan OFDMA dipandang sebagai titik tolak untuk sistem komunikasi broadband di massa yang akan

(59)

datang. Dengan smart antenna dalam pengguanaan di mobile WiMAX meningkatkan performa sistem, diantaranya meliputi:

1. Beam Forming, sistem menggunakan banyak antenna untuk mengirimkan

sinyal dengan tujuan memperbaiki kapasitas dan jangkauan sistem dan mengurangi kemungkinan terjadinya user berada diluar coverage area.

2. Space-Time Code (STC), sistem pembedaan/pembagian pengiriman, seperti

penggunaan kode dan mengurangi kesalahan diluar batas (fade margin).

3. Spatial Multiplexing (SM), mendukung untuk perolehan kecepatan yang lebih

tinggi dan throughput yang menigkat.

Mobile WiMAX juga mendukung kondisi adaptive switching untuk memaksimalkan kelebihan dari penggunaan smart antenna pada kondisi kanal yang berbeda-beda. Pada akhirnya mobile WiMAX tidak hanya sebagai kebutuhan aplikasi mobile broadband, tetapi juga menawarkan kelebihan dibandingkan teknologi mobile sebelumnya, antara lain:

1. Algoritma Mobile IP

Algoritma mobile IP meliput i elemen-elemen seperti home agent yang memungkinkan layanan handover saat pelanggan bergerak dari satu area jangkauan ke area jangkauan lain. Dengan fungsi-fungsi IP dan antarmuka sebagai standar lengkap pada sistem ini,

(60)

mobile WiMAX memungkinkan penyampaian layanan berbasis IP dan juga menjaga kualitas QoS. Hardware berbasis IP yang dapat digunakan seperti router dan switch memiliki kemudahan dalam penginstalan dan pengoperasian dibandingkan alternative lain.

2. Scalable Transmissions Coding

Dengan adanya beberapa pilhan untuk setiap penggunaan perangakat, mobile WiMAX akan memaksimalkan performanya serta ketersediaan dan kualitas layanannya. Setiap perangkat dapat berkomunikasi dengan Base Station terdekat menggunakan salah satu dari sekian banyak sinyal berkualitas, interferensi, kemampuan proses internal dan parameter lainnya. Pengkodean juga diperbaharui secara periodic agar sesuai dengan status terbaru dari perangkat.

3. Efisisensi Spektrum

Penggabungan dari skema pengkodean transmisi dengan beberapa pilihan ukuran kanal serta kemampuan untk mengelompokkan sub-carrier memungkinkan para operator untuk menggunakan spectrum frekuensi yang tersedia dengan sebaik-baiknya.

(61)

4. Peningkatan QoS

Penawaran layanan multimedia yang menggabungkan suara, data dan video dalam satu fase terkoneksinya hubungan (air link) dari satu pengguna ke banyak pengguna menunjukkan bahwa QoS pentting dalam pengoperasian jaringan yang sesuai. Karena WiMAX merupakan teknologi wireless berbasis IP, maka hubungannya QoS dengan jaringan berbasis IP dan layanan broadband yang umumnya juga berbasis IP adalah berbanding lurus atau saling mendukung. QoS over-the-air merupakan bagian dari standar mobile WiMAX dimana penjadwalan transmisi desain digunakan untuk memastikan adanya QoS yang sesuai untuk setiap layanan.

5. NLOS dan Smart Antenna

Mobile WiMAX memilki teknologi NLOS karena kemungkinan adanya komunikasi yang mampu melewati dinding dan penghalang fisik lainnya, missal pada lingkugan perkotaan ataupun pedesaan. Adanya penggunaan teknologi smart antenna termasuk kemampuan beam forming, power control dan parameter-parameter standar lainnya menunjukkan bahawa mobile WiMAX dapat memaksimalkan sejumlah layanan dan kualitasnya tanpa memperhatikan lingkungan kerja.

(62)

BAB 4

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan analisis dan pembahasan diatas, maka diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. WiMAX merupakan perkembangan akhir untuk saat ini di teknologi jaringan wireless dengan memberikan keunggulan yang mana belum pernah diberikan pada jaringan sebelumnya.

2. Dengan jaringan WiMAX memberikan kemudahan untuk mengakses internet baik di kota maupun desa, berkat adanya Base Station dan Subscriber Station yang tersedia.

3. Teknologi WiMAX memberikan akses internet murah, mudah dan dengan kecepatan lebih tinggi serta jangkauan daerah yang lebih luas sehingga menjadi solusi pengembangan teknologi informasi didaerah-daerah.

4. WiMAX sebagai teknologi wireless yang dapat beroperasi dengan dua band, Fixed dan Mobile WiMAX, dengan QoS yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan yang menguntungkan user dalam memilih cara berinternet .

(63)

5. WiMAX mampu beroperasi pada posisi LOS maupun NLOS sehingga mampu melayani banyak user.

4.2 Saran

1. Diharapkan teknologi WiMAX dapat segera di wujudkan di Indonesia, karena masyarakat membutuhkan akses informasi wireless dengan kecepatan tinggi dan berkualitas.

2. Masalah dalam regulasi WiMAX di Indonesia segera mendapatkan solusi agar WiMAX dapat di gunakan tanpa ada gangguan.

3. Memperbanyak tulisan atau artikel yang membahas jaringan WiMAX sehingga dapat menambah pengetahuan bagi mahasiswa serta masyarakat akademis.

4. Diharapkan dapat memanfaatkan jaringan broadband yang sudah ada seperti Wi-Fi ataupun dalam jaringan selular.

(64)

DAFTAR PUSTAKA

Ariyus, Dony dan Rum Andri, K.R. 2008. Komunikasi Data. Yogyakarta: Penerbit Andi.

Elahi, Ata. 2001. Network Communications Technology. USA: Delmar.

Stallings, William. 2000. Data & Computer Communications. New Jersey: Prentice Hall, Inc.

Gunawan Wibisono. 2007. Peluang dan Tantangan bisnis WiMAX di Indonesia. Bandung: Informatika Bandung

Gunandi Dwi Hantoro. 2008. Mempelajari WiMAX Secara Tutorial dan Visual. Bandung: Informatika Bandung

C. Widyo Hermawan. 2009. Kupas Tuntas Teknologi WiMAX. Semarang: C.V Andi Offset dan Wahana Komputer

diakses tanggal 07 Desember 2009.

diakses tanggal 16 Januari 2010

diakses tanggal 01 januari 2010

(1)

datang. Dengan smart antenna dalam pengguanaan di mobile WiMAX meningkatkan performa sistem, diantaranya meliputi:

1. Beam Forming, sistem menggunakan banyak antenna untuk mengirimkan sinyal dengan tujuan memperbaiki kapasitas dan jangkauan sistem dan mengurangi kemungkinan terjadinya user berada diluar coverage area.

2. Space-Time Code (STC), sistem pembedaan/pembagian pengiriman, seperti penggunaan kode dan mengurangi kesalahan diluar batas (fade margin).

3. Spatial Multiplexing (SM), mendukung untuk perolehan kecepatan yang lebih tinggi dan throughput yang menigkat.

1. Algoritma Mobile IP

Algoritma mobile IP meliput i elemen-elemen seperti home agent yang memungkinkan layanan handover saat pelanggan bergerak dari satu area jangkauan ke area jangkauan

(2)

2. Scalable Transmissions Coding

3. Efisisensi Spektrum

(3)

4. Peningkatan QoS

5. NLOS dan Smart Antenna

(4)

BAB 4

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan analisis dan pembahasan diatas, maka diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. WiMAX merupakan perkembangan akhir untuk saat ini di teknologi jaringan

wireless dengan memberikan keunggulan yang mana belum pernah diberikan pada jaringan sebelumnya.

2. Dengan jaringan WiMAX memberikan kemudahan untuk mengakses internet

baik di kota maupun desa, berkat adanya Base Station dan Subscriber Station yang tersedia.

3. Teknologi WiMAX memberikan akses internet murah, mudah dan dengan

kecepatan lebih tinggi serta jangkauan daerah yang lebih luas sehingga menjadi solusi pengembangan teknologi informasi didaerah-daerah.

4. WiMAX sebagai teknologi wireless yang dapat beroperasi dengan dua band,

Fixed dan Mobile WiMAX, dengan QoS yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan yang menguntungkan user dalam memilih cara berinternet .

(5)

5. WiMAX mampu beroperasi pada posisi LOS maupun NLOS sehingga mampu melayani banyak user.

4.2 Saran

1. Diharapkan teknologi WiMAX dapat segera di wujudkan di Indonesia, karena

masyarakat membutuhkan akses informasi wireless dengan kecepatan tinggi dan berkualitas.

2. Masalah dalam regulasi WiMAX di Indonesia segera mendapatkan solusi agar

WiMAX dapat di gunakan tanpa ada gangguan.

3. Memperbanyak tulisan atau artikel yang membahas jaringan WiMAX

sehingga dapat menambah pengetahuan bagi mahasiswa serta masyarakat akademis.

4. Diharapkan dapat memanfaatkan jaringan broadband yang sudah ada seperti

(6)

DAFTAR PUSTAKA

Ariyus, Dony dan Rum Andri, K.R. 2008. Komunikasi Data. Yogyakarta: Penerbit Andi.

Elahi, Ata. 2001. Network Communications Technology. USA: Delmar.

Stallings, William. 2000. Data & Computer Communications. New Jersey: Prentice Hall, Inc.

Gunawan Wibisono. 2007. Peluang dan Tantangan bisnis WiMAX di Indonesia. Bandung: Informatika Bandung

Gunandi Dwi Hantoro. 2008. Mempelajari WiMAX Secara Tutorial dan Visual. Bandung: Informatika Bandung

C. Widyo Hermawan. 2009. Kupas Tuntas Teknologi WiMAX. Semarang: C.V Andi Offset dan Wahana Komputer

diakses tanggal 07 Desember 2009.

diakses tanggal 16 Januari 2010

diakses tanggal 01 januari 2010

Kualitas Layanan Pada Jaringan Nirkabel Worlwide Interoperability For Microwave Access (WIMAX)