Wireless Network DASAR­DASAR ANTENA

2.7.3 Permukaan yang tidak solid

Terkadang struktur permukaan antena terbuat dari logam yang tidak solid dengan tujuan agar struktur antena menjadi lebih ringan, untuk mengurangi tekanan angin atau dengan tujuan khusus yang berhubungan dengan sinyal RF. Seberapa besar “lubang” yang terdapat pada struktur bergantung pada seberapa besar rugi­rugi transmisi atau refleksi yang dapat diterima [6].

2.8 Wireless Network

Wireless Network merupakan solusi jaringan tanpa kabel untuk menghubungkan beberapa komputer pada jaringan LAN . Subbab ini hanya mendeskripsikan beberapa elemen­elemen wireless LAN dan tidak membahas konsep wireless LAN secara mendalam. 2.8.1 Access Point Inti dari sebuah jaringan wireless modus infrastructure adalah penggunaan AP atau accessPoint juga sering disingkat menjadi WAP Wireless Access Point. Sebuah AP bisa dibayangkan sebagai sebuah hubSwitch pada jaringan tradisional seperti pada Gambar 2.10. Selain sebagai pusat jaringan wireless, sebuah AP biasanya juga mempunyai port UTP yang bisa digunakan untuk berhubungan langsung dengan jaringan Ethernet yang ada. Dengan menghubungkan sebuah AP dengan jaringan kabel, wireless client secara otomatis juga terhubung kedalam jaringan kabel. Dengan cara ini, wireless client bisa tetap berhubungan dengan Komputer lain yang masih Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009 menggunakan kabel, bisa saling berbagi file, berbagi koneksi internet dan menggunakan resource jaringan lain. Gambar 2.10 Pemanfaatan Access Point 2.8.1 Jarak Jangkauan Access Point Jaringan wireless mempunyai karakteristik yang berbeda dengan jaringan fisik yang menggunakan kabel. Pada jaringan wireless, yang menentukan jauh tidaknya sebuah jaringan tergantung dari kekuatan sinyal yang dipancarkan. Misalkan ada dua komputer Gambar 2.11, komputer A dan komputer B yang ingin mengakses sebuah WAP. Mungkin saja pada jarak 50m, komputer A bisa terhubung dengan jaringan wireless sementara komputer B tidak bisa. Hal ini disebabkan oleh kekuatan sinyal dan juga kemampuan antena dari kedua komputer tersebut. Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009 Gambar 2.11 Status koneksi wireless Pada ruang terbuka, jaringan 802.11b dan 802.11g mempunyai jangkauan sekitar 110m sedangkan 802.11a sekitar 100m. Jangkauan ini akan berkurang banyak jika digunakan pada ruang tertutup, akibat dari halangan tembok ataupun diakibatkan oleh benturan sinyal dengan benda­benda yang ada didalam sebuah ruangan. Untuk memastikan jarak yang bisa ditempuh, harus dilakukan survey lokasi, karena setiap kondisi memiliki karakteristiknya masing­masing. Untuk dapat menaikkan kemampuan ataupun jarak tempuh, power atau daya listrik yang digunakan harus dinaikkan namun cara ini dibatasi oleh pemerintah. Cara yang sering digunakan adalah dengan menggunakan antena eksternal yang memiliki kemampuan yang lebih tinggi. Dengan antena ini, kemampuan menangkap sinyal yang ada diudara dan juga kemampuan memancarkan sinyal menjadi lebih kencang dan kuat, hal ini akan meningkatkan jarak tempuh jaringan wireless. Untuk dapat melihat perbandingan yang lebih jelas mengenai spesifikasi masing­masing standarisasi dapat dilihat dari Tabel 2.1: Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009 Tabel 2.1 Perbandingan standarisasi Standa r Kec.ma x Kec.aktua l frekuens i kompabilita s Jarak indooroutdoor 802.11a 54 Mbps 23 Mbps 5 GHz a 30m100m 802.11b 11 Mbps 4 Mbps 2,4 GHz b 35m110m 802.11g 54 Mbps 19 Mbps 2,4 GHz b, g 70m160m

2.8.3 Pelemahan Gelombang Radio

Kecepatan 802.11g dan 802.11b yang menyatakan berkecepatan 54 Mbps dan 11 Mbps sebenarnya merupakan kecepatan maksimum. Pada kenyataannya, kecepatan ini masih tergantung dari kekuatan sinyal yang diperoleh dan kecepatan yang didapatkan akan menurun seiring dengan menurunkan kekuatan gelombang radio. Kita bisa membayangkan gelombang radio seperti lampu senter. semakin lama, sinar dari lampu senter akan semakin meredup. Demikian juga halnya denga sinyal radio, semakin jauh, sinyal ini akan semakin lemah. Dan tentu akan berakibat pula pada kecepatan yang didapatkan menjadi rendah pula. Sebagai contoh, pada 802.11b, kecepatan 11 Mbps yang merupakan kecepatan maksimum hanya bisa user dapatkan bila jarak computer dengan AP sangat dekat dan tidak ada interferensi yang berarti. Semakin user menjauhi AP, maka semakin lemah sinyal yang didapatkan. Komputer secara otomatis akan menyesuaikan sinyal yang didapatkan ini dengan kecepatan yang diperoleh. Kecepatan yang user dapatkan akan menjadi 5,5 Mbps, 2 Mbps dan 1 Mbps pada jarak terjauh yang masih bisa ditangani, seperti pada Gambar 2.12. Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009 1 Mbps 2 Mbps 5,5 Mbps 11 Mbps Access Point AP Coverage Area Signal level Gambar 2.12 Semakin jauh, sinyal dan kecepatan semakin berkurang Kemampuan untuk menyesuaikan kecepatan yang didukung secara otomatis berdasarkan kekuatan dan kebagusan sinyal yang diperoleh dinamakan sebagai dynamic Rate switching DRS. Penerapan DRS ini oleh masing­masing vendor berbeda karena ada yang toleransinya lebih tinggi dan ada yang langsung menurunkan kecepatan begitu mendapatkan sedikit saja pencemaran sinyal yang terdekteksi, akibatnya adalah jangan heran bila user A bisa mendapatkan kecepatan 11 Mbps sementara user B yang disamping hanya mendapatkan kecepatan 5,5 Mbps. Masalah ini seringkali membingungkan ketika beberapa user menggunakan laptop dengan koneksi wireless yang mendapatkan kecepatan yang berbeda padahal lokasinya hanya bersebelahan. Pada jaringan 802.11a dan 802.11g, kecepatan yang mungkin terjadi adalah 54 Mbps, 48 Mbps, 36 Mbps, 24 Mbps, 18 Mbps, 12 Mbps, 9 Mbps dan 6 Mbps sesuai dengan kekuatan sinyal yang diperoleh. Jika jaringan wireless mempunyai beberapa client dimana semua client mampu mendapatkan 11 Mbps kecuali sebuah client yang hanya mendapatkan 1 Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009 Mbps, secara total jaringan user juga akan terpengaruh menjadi lambat. Hal ini dikarenakan sifat dari media udara yang hanya bisa digunakan untuk satu client pada satu waktu sehingga client yang lain harus menunggu. 2.8.4 Line of Sight Memperoleh LOS yang baik antara antena pengirim dan antena penerima sangat penting sekali untuk instalasi point to point dan point to multipoint. Ada dua jenis LOS yang biasanya harus diperhatikan dalam instalasi, yaitu : 1. Optical LOS­berhubungan dengan kmampuan masing2 untuk melihat. 2. Radio LOS­berhubungan dengan kemampuan penerima radio untuk melihat sinyal dari pemancar radio. Teori Fresnel zone digunakan untuk menguantifikasi radio LOS. Bayangkan sebuah Fresnel zone sebagai lorong berbentuk bola rugby dengan antena pemancar dan penerima di ujung­ujungnya. Jari­jari Fresnel dapat dihitung melalui persamaan 2.13 : Jari­jari Fresnel r = 2­13 dimana d = jarak kedua antena mile dan f = frekuensi GHz Beberapa orang menggunakan consensus bahwa jika 60 dari Fresnel zone ditambah tiga meter bebas dari halangan, Radio LOS baik. Sebagian mengadopsi bahwa harus 80 dari Fresnel zone tidak ada yang menghalangi untuk memperoleh radio LOS yang baik. jika ada penghalang di wilayah Fresnel zone, performance sistem akan terganggu. Beberapa efek yang terjadi adalah : Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009 a. Reflection : Gelombang yang menabrak merambat menjauhi bidang datar dan mulus yang ditabrak. Multypath fading akan terjadi jika gelombang yang datang secara langsung menyatu dipenerima dengan gelombang pantulan juga datang tapi dengan fasa yang berbeda. b. Refraction : gelombang menabrak merambat melalui bidang yang dapat memudarkan scattering pada sudut tertentu. Pada frekuensi dibawah 10 GHz kita tidak terlalu banyak terganggu oleh hujan kebat, awan, kabut dll. redaman pada 2,4 GHz pada hujan 150mmjam adalah sekitar 0,01dBKm. c. Difraksi : gelombang yang menabrak melewati halangan dan masuk ke daerah bayangan. 2.8.5 Free Space Loss Pada saat sinyal meninggalkan antena, sinyal akan berpropagasi atau lepas ke udara. Antena yang kita gunakan akan menentukan bagaimana propagasi terjadi. Pada frekuensi 2,4 GHz sangat penting sekali menentukan agar jalur antara dua antena ini tidak ada penghalang. Kita kemungkinan besar akan melihat adanya degradasi dari sinyal yang berpropagasi di udara jika ada hambatan dijalur. Pohon, bangunan dan tiang merupakan contoh penghalang. Tetapi sebagian besar redaman dalam sistem wireless adalah redaman karena sinyal harus merambat diudara. Persamaan redaman free space adalah sebagai berikut : 2­14 Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009

2.8.6 Wireless Link Budget

Link Budget adalah perhitungan link radio untuk menentukan apakah Transmit Power dari Station A setelah sampai di Station B memenuhi nilai nominal sehingga kedua sation dapat saling berkomunikasi. Elemen link budget terdiri atas : a. Power output pemancar. b. Loss kabel pada pemancar. c. Gain antena pada pemancar. d. Free space path loss. e. Gain antena penerima. f. Loss kabel pada penerima. g. Threshold sensitivity penerima. Semua elemen diatas dihubungkan melalui persamaan 2­15 Rx Signal level = Tx power ­ Tx cable loss + Tx antenna gain ­ free space lost FSL + Rx antenna gain ­ Rx cable loss 2­15 2.8.7 Fade Margin Alasan utama mengapa kita harus menghitung Wireless Link budget adalah merancang dan membangun sebuah koneksi yang reliable. Sinyal gelombang mikro pada umumnya akan berinteraksi dengan banyak hal dilingkungannya. Jadi, fading adalah kondisi normal untuk semua link wireless. Untuk mengalahkan efek fading dan menghasilkan koneksi yang bagus, setiap link gelombang mikro membutuhkan ekstra sinyal, diatas minimum threshold receiver. Ekstra sinyal ini disebut fade margin atau sering juga disebut System Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009 operating margin SOM. Kebanyakan produsen wireless merekomendasikan fade margin minimal sebesar +10dB untuk membentuk sebuah link yang reliable. Semakin jauh jarak sebuah link, akan dibutuhkan fade margin yang semakin besar juga. 2.8.8 Wireless Channel Jaringan wireless menggunakan konsep yang sama dengan stasiun radio, dimana saat ini terdapat dua alokasi frekuensi yang digunakan yaitu 2,4 GHz dan 5 GHz yang bisa dianalogikan sebagai frekuensi radio AM dan FM. Frekuensi 2,4 GHz yang digunakan oleh 802.11bgn juga dibagi menjadi channel­channel seperti pembagian frekuensi untuk stasiun radio. Organisasi internasional ITU International Telecomunication union yang bermarkas di Genewa membaginya menjadi 14 channel namun setiap Negara mempunyai kebijakan tertentu terhadap channel ini. Amerika hanya mengijinkan penggunakan channel 1­11, Eropa hanya menggunakan 1­13 sedangkan di Jepang diperbolehkan menggunakan semua channel yang tersedia yaitu 1­14. Frekuensi channel dapat dilihat pada Tabel 2.2. Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009 Tabel 2.2 Wifi channel Channel Frequency GHz range Channel Range 1 2.412 2.401 ­ 2.423 1 ­ 3 2 2.417 2.406 ­ 2.428 1 ­ 4 3 2.422 2.411 ­ 2.433 1 ­ 5 4 2.427 2.416 ­ 2438 2 ­ 6 5 2.432 2.421 ­ 2.443 3 ­ 7 6 2.437 2.426 ­ 2.448 4 ­ 8 7 2.442 2.431 ­ 2.453 5 ­ 9 8 2.447 2.436 ­ 2.458 6 ­ 10 9 2.452 2.441 ­ 2.463 7 ­ 11 10 2.457 2.446 ­ 2.468 8 ­ 11 11 2.462 2.451 ­ 2.473 9 ­ 11 12 2.467 2.456 ­ 2.478 Not US 13 2.472 2.461 ­ 2.483 Not US 14 2.484 2.473 ­ 2.495 Not US Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009

BAB III RANCANG BANGUN ANTENA PAYUNGBOLIK