Umum Wireless LAN Rugi-Rugi Lintasan Path Loss

BAB II DASAR TEORI

2.1 Umum

Jaringan wireless LAN sangat efektif digunakan di dalam sebuah kawasan atau gedung. Dengan performa dan keamanan yang dapat diandalkan, pengembangan jaringan wireless LAN menjadi tren baru pengembangan jaringan untuk menggantikan jaringan wired atau jaringan kabel. Pengembangan jaringan wireless LAN dapat mencakup sebuah kawasan rumah, kantor, perusahaan hingga ke area publik [1].

2.2 Wireless LAN

Wireless LAN adalah sebuah sistem komunikasi data yang fleksibel yang dapat diaplikasikan sebagai ekstensi ataupun sebagai alternatif pengganti untuk jaringan LAN kabel. Wireless LAN menggunakan teknologi frekuensi radio mengirim dan menerima data melalui media udara [2]. Dibandingkan dengan jaringan LAN berkabel, jaringan WLAN memiliki beberapa keuntungan, yaitu [2]: 1. Mendukung mobilitas user, meningkatkan produktivitas penggunaan data. 2. Pengembangan jaringan mudah dan cepat. Tidak seperti penggunaan kabel yang agak sulit dalam proses instalasinya ketika harus menambahkan jaringan. Selain itu, instalasi kabel membutuhkan waktu dan biaya yang lebih. Universitas Sumatera Utara 3. Fleksibel. User dapat langsung menggunakan fasilitas tanpa harus memasang kabel terlebih dahulu, sehingga dapat digunakan seketika saat dibutuhkan dan di mana saja selama masih dalam area “hot spot”. 4. Biaya untuk jaringan wireless dapat lebih berkurang. Misalnya, penggunaan 802,11 dapat menghubungkan dua bangunan tanpa harus keluar biaya peralatan perangkat jaringan outdoor tambahan. Struktur dasar dari sebuah WLAN disebut BSS Basic Service Set ditunjukkan pada Gambar 2.1, dimana jaringan terdiri dari AP dan beberapa perangkat nirkabel. Ketika perangkat ini mencoba untuk berkomunikasi antara mereka sendiri, mereka menyebarkan data mereka melalui perangkat AP. AP menyebarkan SSID Service Set Identifier untuk memungkinkan orang lain untuk bergabung dengan jaringan [2]. Gambar 2.1 Topologi Basic Service Set BSS [1]

2.3 Standar WLAN

Langkah awal yang sangat penting dalam membangun perencanaan WLAN adalah mengenali beberapa jenis standar IEEE 802.11. Sistem 802.11 secara umum disebut Wireless Fidelity atau Wi-Fi. Saat ini terdapat beberapa Universitas Sumatera Utara kategori standar WLAN IEEE 802.11, yaitu standar protokol dasar yang lengkap untuk system Wi-Fi, seperti 802.11a, 802.11b, dan 802.11g, dan pengembangan dari standar yang ada dengan beberapa tambahan fungsional untuk menutupi kelemahan standar yang sudah ada [1]. Pada Table 2.1 secara garis besar terlihat tiga varian dasar standar jenis IEEE 802.11[1]. Tabel 2.1 Spesifikasi Wi-Fi berdasarkan standar IEEE 802.11 Standar Frekuensi Cakupan Data rate 802.11a 5 GHz 100 m 54 Mbps 802.11b 2,4 GHz 50 m 11 Mbps 802.11g 2,4 GHz 100 m 54 Mbps Wi-Fi 802.11bg beroperasi pada 2.400 MHz sampai 2.483,50 MHz. Wi-Fi bekerja dalam 11 kanal masing-masing 5 MHz, berpusat di frekuensi berikut [2]: a. Kanal 1 - 2412 MHz b. Kanal 2 - 2417 MHz c. Kanal 3 - 2422 MHz d. Kanal 4 - 2427 MHz e. Kanal 5 - 2432 MHz f. Kanal 6 - 2437 MHz g. Kanal 7 - 2442 MHz h. Kanal 8 - 2447 MHz i. Kanal 9 - 2452 MHz j. Kanal 10 - 2457 MHz k. Kanal 11- 2462 MHz Universitas Sumatera Utara

2.3.1. Wireless Fidelity Wi-Fi

Wireless Fidelity Wi-Fi adalah merupakan merek dagang wireless LAN yang diperkenalkan dan distandarisasi oleh Wireless Fidelity Alliance. Standar Wi-Fi didasarkan pada standar 802.11. Wi-Fi pertama kali membentuk Wireless Ethernet Compatibility Alliance WECA, sebuah organisasi nonprofit yang mempunyai fokus pada pemasaran serta mengurusi interoperabilitas. Pada produk wireless LAN 802.11i, Wi-Fi Alliance juga memprakarsai keamanan pada 802.11i yang disebut Wireless Fidelity Protected Access WPA [1].

2.3.2 Access Point

Access point digunakan untuk melakukan pengaturan lalu lintas jaringan dari mobile radio ke jaringan kabel atau dari backbone jaringan wireless clienserver. Pengaturan ini digunakan untuk melakukan koordinasi dari semua node jaringan dalam mempergunakan layanan dasar jaringan serta memastikan penanganan lalu lintas dapat berjalan dengan baik. Access point akan merutekan aliran data antara pusat jaringan dengan jaringan wireless yang lain. Dalam sebuah WLAN pengaturan jaringan akan dilakukan oleh access point pusat yang mempunyai performa troughput yang lebih baik [1]. 2.4 Mekanisme Propagasi Hal mendasar yang mempengaruhi mekanisme propagasi radio sehingga mempengaruhi rugi-rugi lintasan pada komunikasi bergerak adalah peristiwa refleksi pemantulan, difraksi pembiasan dan scattering penghamburan [6]. Refleksi terjadi ketika gelombang elektromagnetik yang sedang berpropagasi mengenaimenabrak sebuah objek dengan dimensi yang sangat besar Universitas Sumatera Utara bila dibandingkan dengan panjang gelombang elektromagnetik tersebut. Refleksi terjadi dari permukaan tanah, gedung-gedung dan dinding-dinding [7]. Difraksi pembiasan terjadi ketika jalur radio antara pemancar dan penerima dihalangi oleh sebuah permukaan yang memiliki tepi yang tajam. Gelombang-gelombang kedua yang dihasilkan dari permukaan tajam yang menghalanginya tersebut terurai di ruang bebas dan bahkan di belakang penghalang tersebut, yang menyebabkan adanya gelombang-gelombang yang melengkung di sekitar penghalang, bahkan ketika jalur Line Of Sight LOS tidak ada di antara pemancar dan penerima. Untuk frekuensi tinggi, difraksi sama seperti refleksi, yaitu tergantung pada geometri objek, baik amplitudo, fasa maupun polarisasi dari gelombang datang di titik difraksinya [7]. Scattering penghamburan terjadi ketika medium tempat gelombang berpropagasi terdiri dari objek dengan dimensi yang lebih kecil dibandingkan dengan panjang gelombangnya dengan jumlah penghalang yang relatif besar. Gelombang hamburan dihasilkan oleh kekasaran permukaan tanah, objek-objek yang kecil atau karena ketidakteraturan lainnya di kanal. Pada kenyataanya pepohonan, rambu-rambu jalan dan tiang-tiang listrik menimbulkan hamburan di dalam sistem komunikasi bergerak [7]. Berdasarkan sudut pandang propagasi radio ketiga hal tersebut dipengaruhi oleh efek medium. Efek dari suatu medium dapat ditentukan dengan tiga parameter pokok, yaitu konduktivitas , permitivitas dan permeabilitas [6].

2.5 Rugi-Rugi Lintasan Path Loss

Universitas Sumatera Utara Elemen yang paling utama dalam perancangan jaringan radio adalah rugi- rugi lintasan. Elemen rugi-rugi lintasan mencakup free space loss rugi-rugi ruang bebas, rugi-rugi atmosfer, penyerapan uap air, pengendapan, fading, multipath dan berbagai efek lainnya berdasarkan frekuensi dan lingkungannya [7]. Jika jalur utama propagasi merupakan ruang bebas maka rugi-rugi lintasan yang diakibatkan oleh ruang bebas dapat dihitung menggunakan persamaan rugi-rugi ruang bebas Friis yang dinyatakan pada Persamaan 2.1 [8]. 2.1 atau dengan Persamaan 2.2 [7], yaitu. 2.2 dimana: L = Rugi-rugi lintasan dB G T = Gain antena pemancar dBi G R = Gain antena penerima dBi λ = Panjang gelombang m d = Jarak antara pemancar dan penerima m Pada beberapa aplikasi, gain antena tidak termasuk dalam persamaan rugi- rugi lintasan, sehingga persamaan rugi-rugi ruang bebas Friis dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.3 [8]. 2.3 Universitas Sumatera Utara dimana L fsl adalah rugi-rugi lintasan ruang bebas dB. Secara umum, model propagasi rugi-rugi lintasan dibagi menjadi 3 jenis, yaitu model empiris, model semi-deterministik dan model deterministik [6]: 1. Model empiris adalah model yang digunakan berdasarkan hasil observasi dan pengukuran, bersifat sederhana karena hanya memerlukan beberapa parameter saja, tetapi hasilnya tidak begitu akurat. Contoh model empiris ini adalah model Okumura, model Hata, model Cost231MultiWall dan model ITU-R [3]. 2. Model semi-deterministik adalah model empiris yang menggunakan beberapa komponen model deterministik. Model ini memiliki kelebihan berupa tidak dibutuhkannya terlalu banyak data untuk perhitungan seperti pada model deterministik, namun tetap memiliki akurasi yang lebih tinggi dari pada model empiris. Contoh model ini adalah model Cost231Hata, Cost231WI, model Cost231 [5], model Miura dan model K rner. 3. Model deterministik adalah model yang sangat spesifik, membutuhkan banyak informasi tentang letak geografis dari sebuah kota atau bangunan, kemampuan komputasi yang baik namun hasilnya akurat.

2.6 Model Propagasi Dalam Bangunan