Analisis Besar Nilai Redaman Obstacle dan Pengaruhnya Terhadap Performansi Wi-Fi.

(1)

Universitas Kristen Maranatha ANALISIS BESAR NILAI REDAMAN OBSTACLE DAN PENGARUHNYA

TERHADAP PERFORMANSI WI-FI

Andreas (0722052)

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri 65

Bandung 40164, Indonesia E-mail : andre_pao@hotmail.co.id

ABSTRAK

Ada berbagai macam faktor yang mempengaruhi performansi dari sinyal wi-fi sehingga sinyal wi-fi yang diterima oleh users tidak maksimal. Salah satu faktornya adalah redaman yang disebabkan oleh obstacles yang ada pada sebuah ruangan tertutup.

Dalam Tugas Akhir ini, dilakukan pengukuran kuat sinyal wi-fi dengan atau tanpa adanya obstacle. Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk mengetahui nilai redaman dari obstacles brickwall, glass, dan wooden door. Sinyal wi-fi diukur pada jarak yang berbeda-beda (2m, 4m, 6m, 8m, 10m) dengan menggunakan spectrum analyzer dan hasilnya akan dibandingkan dengan

software inSSIDer.

Hasil dari pengukuran redaman ketiga jenis obstacles menunjukkan bahwa performansi wi-fi masih dapat diterima secara baik karena kuat sinyalnya masih lebih dari -80 dBm. Obstacle glass mempunyai nilai redaman 1.6 – 2.2 dB dan ini merupakan nilai redaman yang terkecil diantara jenis obstacles lainnya. Ada perbedaan yang signifikan antara hasil dari pengukuran menggunakan spectrum

analyzer dengan software inSSIDer karena antena horn memiliki gain yang cukup

besar dibandingkan dengan wi-fi adapter pada laptop.

(2)

Universitas Kristen Maranatha THE ANALYSIS OF OBSTACLE ATTENUATION VALUE AND THE

IMPACT ON THE WI-FI PERFORMANCE

Andreas (0722052)

Electrical Engineering Department, Faculty of Engineering, Maranatha Christian University

Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri 65 Bandung 40164, Indonesia E-mail : andre_pao@hotmail.co.id

ABSTRACT

There are various factors affecting performance of wi-fi signal so that they are not maximum received by users. One of the factors is the attenuation caused by the obstacles existing in a closed room.

This final project measured the wi-fi signal strengths with and without the existence of obstacle. The aim of this project was to find the attenuation values of brickwall, glass, and wooden door obstacles. The wi-fi signals were measured in the different distances (2m, 4m, 6m, 8m, 10m) using spectrum analyzer and the results were compared by applying software inSSIDer.

The results of measuring the attenuation from three types obstacles showed that the wi-fi performance was quite acceptable because it was still more than -80 dBm. The glass obstacle had the attenuation value of 1.6 – 2.2 dB and this was the smallest amoung the three types of obstacles. There were significant differences between the results of measuring using spectrum analyzer and software inSSIDer because of gain from horn antenna is bigger than wi-fi adapter in the laptop.

(3)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... viii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 1

1.3 Perumusan Masalah ... 1

1.4 Tujuan ... 1

1.5 Pembatasan Masalah ... 2

1.6 Sistematika Penulisan... 2

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Wi-Fi ... 3

2.1.1 Spesifikasi Wi-Fi ... 3

2.1.2 Signal Strength ... 4

2.1.3 Power ... 5

2.2 Akses Poin ... 7

2.3 Redaman Obstacle ... 8

2.4 inSSIDer ... 9

2.5 CPE (Customer Premises Equipment) ... 12

2.6 Antena ... 12

2.6.1 Antena Omni-directional ... 12

2.6.2 Antena Directional ... 13

2.7 Frekuensi Operasi Wi-Fi ... 14

2.8 Antena Horn ... 15

(4)

Universitas Kristen Maranatha BAB III PERANCANGAN SISTEM

3.1 Perancangan ... 17

3.2 Spesifikasi Perangkat Keras ... 19

3.2.1 Akses Poin ... 19

3.2.2 Antena Horn SAS-571 Double Ridge Guide ... 21

3.2.3 Spektrum Analiser ... 22

3.2.4 Laptop ... 22

3.3 Spesifikasi Perangkat Lunak ... 23

3.4 Rencana Implementasi ... 23

3.4.1 Pengukuran nilai redaman tanpa adanya obstacle ... 23

3.4.2 Pengukuran nilai redaman dengan adanya obstacle (penghalang). . 23

3.5 Diagram Alir Pengukuran Sinyal Carrier Radio tanpa obstacle ... 24

3.6 Diagram Alir Pengukuran Sinyal Carrier Radio dengan obstacle ... 25

3.7 Pengukuran dengan menggunakan spektrum analiser ... 25

3.7.1 Konfigurasi Akses Poin... 26

3.7.2 Pengaturan Spektrum Analiser ... 28

3.8 Pengukuran dengan menggunakan inSSIDer ... 29

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS 4.1 Parameter... 34

4.2 Software inSSIDer sebagai pembanding ... 36

4.2.1 Analisis pada frekuensi 2.4 GHz ... 38

4.2.1.1 Pengukuran tanpa adanya obstacle ... 38

4.2.1.2 Pengukuran dengan adanya obstacle brickwall ... 38

4.2.1.3 Pengukuran dengan adanya obstacle window/glass ... 39

4.2.1.4 Pengukuran dengan adanya obstacle wood door ... 40

4.2.1.5 Pengelompokan nilai signal strength dari ketiga obstacles sesuai dengan rentang jarak ... 41

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 43

5.2 Saran ... 43

(5)

vii

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tampilan dari inSSIDer ... 11

Gambar 2.2 (a) Pola radiasi 3D antena omnidirectional (b) Pola radiasi bidang horizontal antena omnidirecitonal (c) Pola radiasi bidang vertikal antena omnidirectional ... 13

Gambar 2.3 Pola radiasi antena directional secara vertikal ... 14

Gambar 2.4 Contoh penggunaan antena directional digabungkan dengan antena omni-directional ... 14

Gambar 2.5 Bentuk dasar dari antena horn ... 15

Gambar 2.6 (a) Pola penerimaan gelombang pyramidal horn (b) Pola radiasi gabungan antara E-Plane dan H-Plane ... 16

Gambar 2.7 Pola radiasi E-Plane antena pada beberapa frekuensi ... 16

Gambar 3.1 Pemodelan sistem wi-fi antara pengirim dan penerima... ... 17

Gambar 3.2 Pemodelan sistem wi-fi antara pengirim dan penerima dengan obstacle ... 18

Gambar 3.3 TP-Link TL-WA5110G... 19

Gambar 3.4 Antena Horn SAS-571 Double Ridge Guide ... 21

Gambar 3.5 Spektrum Analiser Rohde & Schwarz FSH-6 ... 22

Gambar 3.6 Denah ruangan lantai 3 RDC PT. Telkom Risti ... 24

Gambar 3.7 Diagram alir pengukuran sinyal tanpa obstacle.... ... 24

Gambar 3.8 Diagram alir pengukuran sinyal dengan adanya obstacle ... 25

Gambar 3.9 Konfigurasi ip address TP-Link WA5110G ... 26

Gambar 3.10 Tampilan konfigurasi secara keseluruhan TP-Link WA5110G .... 27

Gambar 3.11 Tombol-tombol fungsi Rohde & Schwarz FSH0-6... 28

Gambar 3.12 Tampilan layar spektrum analiser setelah dilakukan pengaturan .. 29

Gambar 3.13 Tampilan awal insider ... 30

(6)

viii

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Spesifikasi Wi-Fi 802.11 ... 4

Tabel II.2 Maximum Transmit Power 2.4 GHz ... 5

Tabel II.3 Konversi Power (dBm) ke mW pada 2.4 GHz ... 6

Tabel II.4 Besar loss (db) pada beberapa benda ... 9

Tabel III.1 Perangkat Keras Akses Poin TL-WA5110G ... 19

Tabel III.2 Fitur Wireless dari Akses Poin TL-WA5110G ... 20

Tabel III.3 Spesifikasi Antena Horn Double Ridge Guide ... 21

Tabel IV.1 Kategori kualitas Signal Strength ... 34

Tabel IV.2 Redaman Obstacle ... 35

Tabel IV.3 Nilai signal strength tanpa penggunaan obstacle ... 37

Tabel IV.4 Nilai signal strength dengan brickwall sebagai obstacle... 38

Tabel IV.5 Nilai signal strength dengan window/glass sebagai obstacle ... 39

Tabel IV.6 Nilai signal strength dengan wood door sebagai obstacle ... 40

Tabel IV.7 Perbandingan signal strength pada jarak 2 meter ... 40

Tabel IV.8 Perbandingan signal strength pada jarak 4 meter ... 41

Tabel IV.9 Perbandingan signal strength pada jarak 6 meter ... 41

Tabel IV.10 Perbandingan signal strength pada jarak 8 meter ... 42

(7)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Penggunaan wi-fi seringkali memberikan performansi yang tidak maksimal. Kualitas sinyal wi-fi seringkali tidak maksimal karena terhambat oleh adanya obstacle pada suatu ruangan. Redaman dari obstacle akan menghambat sinyal wi-fi sehingga terjadi penurunan besar sinyal yang diterima.

Dalam tugas akhir ini akan dibahas mengenai besar nilai redaman dari beberapa obstacles serta pengaruhnya terhadap kualitas sinyal wi-fi. Berdasarkan hasil pengukuran signal strength menggunakan spectrum analyzer akan didapatkan nilai redaman dari obstacle. Signal strength yang didapat menggunakan spectrum analyzer akan dibandingkan dengan sinyal yang terukur pada inSSIDer v.3.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, masalah utama yang akan diangkat pada tugas akhir ini adalah mengetahui nilai redaman obstacle serta pengaruhnya terhadap kualitas sinyal wi-fi.

1.3 Perumusan Masalah

Perumusan yang akan dibahas dalam tugas akhir ini meliputi bagaimana pengaruh besar nilai redaman obstacle terhadap performansi sinyal wi-fi yang diterima?

1.4 Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai oleh mahasiswa pada tugas akhir ini adalah melakukan pengukuran signal strength yang terhambat oleh beberapa obstacles (brickwall, glass, wood door) dan pengaruhnya terhadap performansi sinyal wi-fi yang diterima.

(8)

BAB I PENDAHULUAN 2

Universitas Kristen Maranatha 1.5 Pembatasan Masalah

Tugas Akhir ini dilakukan di Divisi Risti PT. Telekomunikasi Indonesia, Bandung. Untuk memfokuskan analisis sesuai dengan permasalahan diatas yaitu mengetahui seberapa besar pengaruh redaman obstacle terhadap kualitas sinyal wi-fi, maka tugas akhir ini akan dibatasi sebagai berikut :

1. Standard Wireless yang digunakan : 802.11b, 802.11g, 802.11n.

2. Software yang digunakan sebagai pembanding adalah inSSIDer.

3. Denah ruangan yang digunakan adalah ruangan Lt.3 Kantor RDC PT. Telkom Indonesia.

4. Hasil pengukuran signal strength menggunakan spectrum analyzer dinyatakan dalam satuan dBm.

5. Performansi sinyal wi-fi yang baik jika nilai signal strength bernilai ≥ -60 dBm.

1.6 Sistematika Penulisan

Penyusunan laporan tugas akhir ini terdiri dari lima bab sebagai berikut: • BAB I. Pendahuluan

Pada bab ini akan dibahas mengenai Latar Belakang Masalah, Perumusan Masalah, Identifikasi Masalah, Tujuan, Pembatasan Masalah, dan Sistematika Penulisan.

• BAB II. Landasan Teori

Pada bab ini akan dibahas teori-teori yang mendukung dalam melakukan pengukuran dan analisis terhadap obstacle dan pengaruhnya terhadap performansi sinyal wi-fi.

• BAB III. Perancangan Sistem

Pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan sistem untuk mengukur

signal strength dan pengambilan data menggunakan software inSSIDer.

• BAB IV. Data Pengamatan dan Analisis • BAB V. Kesimpulan dan Saran

(9)

43 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan bab penutup yang membahas mengenai kesimpulan dan saran-saran untuk perbaikan dan pengembangan lebih lanjut.

5.1. Kesimpulan

• Dari ketiga obstacles (brickwall, glass, wooden door) yang digunakan pada jarak 2m, 4m, 6m, 8m, dan 10m, performansi wi-fi cukup baik karena signal strength yang diterima ≥ 80 dBm.

• Obstacle glass memiliki nilai redaman paling kecil yaitu 1.6 – 2.2 dB.

• Berdasarkan hasil pengukuran dengan spektrum analiser dan software inSSIDer, ada perbedaan yang signifikan pada nilai Signal Strength karena gain pada antena horn lebih besar dibandingkan dengan yang ada di wi-fi adapter pada laptop.

5.2. Saran

• Untuk pengembangan lebih lanjut, dapat dilakukan pengukuran untuk mengetahui nilai redaman obstacle di lingkungan outdoor pada frekuensi 5 GHz.

(10)

44 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

[1] Raisanen, Antii V., Arto Lehto. (2003). Radio Engineering for Wireless Communication and Sensor Applications. Artech House, Inc.

[2] Santamaria, A., F.J Lopez-Hernandez. (1994). Wireless LAN Systems. Norwood : Artech House, Inc.

[3] Nikolova, Dr. Natalia K. (2010). Horn Antennas (Rectangular horn antennas. Circular apertures). Canada.

[4] Flickenger, Rob. (2007). Jaringan Wireless di Dunia Berkembang. Book Sprint.

[5] Bunyamin, 2011: Access Point (Akses Poin) download from

http://bunyamingunadarma.wordpress.com/2011/04/05/akses-point-access-point/ , diakses pada 23 April 2014

[6] Furr, Oak Ridge National Labs. 2008, and IEEE

[7] http://evolt-ektor.com/wireless-signal-strengh, diakses pada 15 Januari 2014 [8]

http://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/wireless/aironet-1250-series/data_sheet_c78-594630.html, diakses pada 10 Februari 2014 [9] Metageek Forum, download from

http://www.metageek.net/forums/showthread.php?2968-RSSI-is-NOT-equal-to-Signal-Strength-%28dBm%29, diakses pada 10 Februari 2014

[10] Ron Vignieri: Radio Physics for Wireless Devices and Networking,

Download from http://hardware.ittoolbox.com/documents/peer-publishing, diakses pada 10 Februari 2014

[11] TP-Link : http://tp-link.co.id/products/details/?model=TL-WA5110G, diakses pada 03 Maret 2014

[12] Wikipedia : http://en.wikipedia.org/wiki/Horn_antenna, diakses pada 06 Juni 2014

[13] Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_IEEE_802.11#History, diakses pada 15 Januari 2014