KINERJA ROUTER PADA JARINGAN NIRKABEL UNTUK PENENTUAN JARAK JANGKAUAN SINYAL

  

KINERJA ROUTER PADA JARINGAN NIRKABEL

UNTUK PENENTUAN JARAK JANGKAUAN SINYAL

_{1 2 3 1} Mohamad Subchan* , Ritzkal , Arief Goeritno ₂ Sekolah Tinggi Manajemen dan Ilmu Komputer (STMIK) Muhammadiyah Banten

  Laboratorium Net-Centric Computing, Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas ₃ Ibn Khaldun Bogor Laboratorium Instrumentasi dan Otomasi, Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas

  Ibn Khaldun Bogor Kontak Person :

  Mohamad Subchan, Ritzkal, Arief Goeritno _{*1 2 3} e-mail: Moh.subhan@gmail.com , ritzkal@ft.uika-bogor.ac.id , arief.goeritno@uika-bogor.ac.id

  

Abstrak

Teknologi Wireless Fidelity atau WiFi merupakan teknologi jaringan komunikasi aktif untuk

penggunaan berbagai macam situasi, terutama pada wilayah terpencil (rural) yang belum terjangkau

jaringan fixed cable atau fiber optic dan kondisi para pengguna bersifat semi-nomadic dan mobile.

Keberadaan WiFi dapat digambarkan, bahwa ketika terdapat banyak redaman dan penghalang,

berakibat lingkup area jangkauan sinyal menjadi tidak terlalu luas, sehingga sinyal yang dihasilkan

perangkat radio pada base station tidak mampu terjangkau perangkat WiFi milik pengguna jaringan

yang berada pada jarak yang relatif jauh dari titik pemancar. Model tersebut kemudian dijadikan sebagai

dasar penentu dalam peningkatan daya yang ditransmisikan oleh perangkat router melalui antena.

Peningkatan daya perangkat router tersebut, dihasilkan melalui modifikasi perangkat router dengan

penggunaan sebuah perangkat USB Wireless Adapter yang dikendalikan melalui firmware OpenWRT.

  

OpenWRT merupakan sebuah firmware yang dibangun dari sebuah kernel Linux dengan lisensi publik

berukuran sangat kecil hingga dapat disimpan dalam sebuah FlashROM. Pengaturan sistem (firmware)

perangkat router untuk parameter TXpower hingga pada nilai -50 dBm, berkisar 22,64%-35% dengan

jarak jangkauan sinyal maksimum, sepanjang 114 m.

  Kata kunci: router, jaringan nirkabel, jarak jangkauan sinyal

1. Pendahuluan

  Jaringan komputer sangat diperlukan pada era digital dewasa ini, sebagai media transaksi data secara kontinyu. Komputer juga harus dengan fungsi komunikasi aktif untuk dapat selalu berinteraksi tanpa terbatasi oleh jarak [1,2,3]. Penerapan jaringan harus disesuaikan dengan kondisi teknis lokasi dan pengguna untuk peningkatan efisiensi jaringan tersebut. Penerapan jaringan dengan penggunaan media frekuensi radio jauh lebih fleksibel dari media kabel, karena keberadaan jangkauan kawasan dan pengguna yang lebih besar [4]. Media frekuensi radio juga dapat digunakan dengan baik oleh pengguna yang semi-nomadic hingga mobile [1-4]. Untuk kondisi dimana posisi pengguna dari titik akses atau pusat pemancar semakin jauh, maka semakin sulit untuk dapat terkoneksi ke jaringan tersebut, terutama dalam sebuah bangunan yang banyak terdapat perabotan hingga sekat tembok dan beton [5].

  Spesifikasi router yang juga difungsikan sebagai access point untuk daya dan penguatan antena merupakan penentu terhadap keberadaan luasan area yang mampu dijangkau oleh sinyal perangkat jaringan bagi pengguna. Berbagai macam produk router yang beredar saat ini yang dilengkapi dengan antena omni-directional standar hanya mamp dengan daya pancar berkisar 100 miliwatt (mW). Produk tersebut dengan penguatan 3-5 dBi, sehingga radius jangkauan wilayah kurang dari 100 meter. Untuk produk dengan daya lebih besar, diperlukan biaya lebih mahal. Penentuan jenis antena yang sesuai peruntukan sangat diperlukan pada kondisi-kondisi tertentu. Jenis-jenis antena tertentu digunakan pada kondisi hubungan point-to-point maupun point-to-multipoint dalam jarak tertentu [6]. Penggunaan antena directional yang dikombinasikan, mampu dihasilkan daya pancar dengan sudut 360° (horizontal) dan dimensi ruang cukup besar, tetapi butuh peningkatan biaya untuk implementasi. Penggunaan beberapa buah perangkat router yang difungsikan sebagai repeater dapat sebagai solusi untuk perluasan jangkauan jaringan, namun penyelenggaraan jaringan tersebut harus dengan penyediaan

  V - 1 catu daya listrik, perangkat, dan biaya yang lebih banyak. Perangkat lain yang dapat digunakan, yaitu

  

booster atau amplifier konvensional yang pada umumnya berbentuk sebuah modul siap pakai dengan

daya pancar yang sangat tinggi dan konstan, tersedia di pasaran, tetapi dengan harga cukup mahal.

  Perangkat amplifier dapat digunakan untuk peningkatan jumlah daya pancar yang diperlukan, agar terjadi penjalaran gelombang sinyal dan mampu menembus halangan menuju ke penerima/pengguna [5]. Untuk kondisi pada penelitian ini, digunakan perangkat Wireless USB Dongle untuk komputer desktop sebagai pengganti perangkat amplifier. Wireless USB Dongle untuk komputer

  

desktop saat ini telah banyak beredar dalam tipe produk berdaya pancar tinggi (high power) dengan

  perangkat yang digunakan berupa perangkat yang sesuai dengan kebutuhan untuk peningkatan daya dan dilengkapi perangkat pengontrol jaringan (network controller) yang sesuai dengan kebutuhan sistem pada penelitian ini. Untuk penentuan besar daya pada gelombang, agar terjadi perambatan pada udara bebas pada jarak jauh, diperlukan perhitungan dengan link budget untuk perkiraan daerah dan daya jangkauan pemancar [7]. Penentuan kisaran nilai redaman atau halangan yang ikut berkontribusi pada penyerapan kekuatan sinyal terhadap perambatan yang bebas, diperlukan peningkatan akurasi melalui penghitungan free space loss atau FSL [6].

  Link budget merupakan suatu model perhitungan awal dalam rancangan suatu sistem komunikasi

wireless yang digunakan untuk penghitungan total loss antara transmitter dan receiver [5,6,2]. Model

  tersebut kemudian dijadikan sebagai dasar untuk penentuan dalam peningkatan daya yang ditransmisikan oleh perangkat router melalui antena pada base station kepada perangkat receiver pengguna sebagai client jaringan tersebut. Proses peningkatan area jangkauan sinyal dapat diketahui dengan nilai equivalent/effective isotropically radiated power (EIRP), total loss (free space loss dan halangan lain), dan received signal level (RSL) melalui penghitungan dengan persamaan link budget [6,7,8]. Data hasil penghitungan link budget tersebut berupa besaran daya EIRP yang dapat digunakan untuk penentuan batasan tingkat kebisingan di udara terbuka yang dihasilkan oleh perangkat. Penerapan cara tersebut, yaitu dibuat nilai minimal dari tingkat kekuatan sinyal yang diterima client kemudian dibandingkan terhadap sebuah persamaan yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan persamaan EIRP, total loss, dan RSL.

  Secara konseptual, terdapat 4 (empat) faktor dalam link budget yang harus diperhitungkan [6], yaitu daya pancar, penguatan antena, rugi-rugi pada kabel, dan nilai received signal level (RSL) minimal. Daya pancar merupakan nilai daya terpancarkan oleh perangkat pemancar ( access point) yang ditandai dengan satuan dBm atau mBm. Penguatan antena merupakan keuntungan yang diberikan oleh antena dalam bentuk penguatan daya pancar sinyal sesuai dengan bentuk penampang. Rugi-rugi pada kabel merupakan kerugian akibat keberadaan nilai resistans pada kabel penghantar yang digunakan sebagai penghubung perangkat radio dan antena. Nilai RSL minimal merupakan nilai minimal yang dibutuhkan, agar dapat dipastikan tingkat penerimaan dengan kualitas baik oleh perangkat radio penerima yang ditandai dengan kecepatan transfer minimal sebesar 1 Mbps pada kisaran nilai RSL -73 hingga -93 dBm.

  Berdasarkan konsepsi tersebut, diperoleh sejumlah persamaan [1,2,7], yaitu EIRP, FSL, Isotropic Signal Level (ISL, minus dBm atau mBm), dan RSL. (i) Nilai Equivalent/Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) dihitung dengan persamaan (1), yaitu:

  = − _{. .} (1), + dengan: = Power on Transmiter (daya pada perangkat radio pemancar/pengirim), [dBm atau mBm], _. = Losses on Cable of Transmitter (rugi-rugi pada kabel penghubung antara perangkat _{. = Gain on Antenna of Transmitter (penguatan pada antena perangkat radio} pemancar/pengirim dan antena), [dBm atau mBm], pemancar/pengirim), [dBi];

  (ii) Nilai Free Space Loss dihitung dengan persamaan (2), yaitu: = 32,44 + 20 log + 20 log (2), dengan:

  = jarak (distance), [km], = frekuensi, [MHz.];

  V - 2 SENTRA 2017

  (iii) Nilai Isotropic Signal Level dihitung dengan persamaan (3), yaitu: = − (3), dengan:

  ISL = Isotropic Signal Level (Level Sinyal Isotropis), [minus dBm atau mBm];

  (iv) Nilai Received Signal Level dihitung dengan persamaan (4), yaitu:

• = − (4), _{. .}

  dengan: _{. = Losses on Cable of Receiver (rugi-rugi pada kabel perangkat radio penerima), [dBm atau} mBm], _. = Gain on Antenna of Receiver (penguatan pada antena perangkat radio penerima), [dBi]. Diagram skematis konsepsi link budget, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.

  

Gambar 1 Diagram skematis konsepsi link budget

  Berkenaan dengan uraian tentang komunikasi data dengan wireless diketahui, bahwa sekat tembok atau beton sebagai penyebab sinyal elektromagnetik kehilangan daya dan sekaligus sebagai penyebab sinyal menjadi bias dan terpantul ke segala arah. Hal itu berpengaruh terhadap kestabilan koneksi jaringan yang seharusnya terjaga selama sambungan data berlangsung. Sejumlah alat atau perangkat diperlukan untuk perkuatan sinyal dan arah sinyal terfokuskan, sehingga sinyal dapat diterima oleh pengguna secara tepat. Perangkat radio sebagai pengirim sinyal yang diperkuat oleh perangkat penguat ( amplifier) selanjutnya dilaluikan melalui perangkat antena sebagai media penguatan terhadap aliran daya listrik dalam bentuk gelombang [6].

  Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah, maka ditetapkan tujuan penelitian, yaitu a) memperoleh hasil penghitungan nilai RSL teoritis dengan gain pada antenna dan b) memperoleh nilai ukur pada hasil penguatan terhadap router yang difungsikan sebagai access point yang dibuat dengan dua kondisi: (i) kedua perangkat radio (radio-1/internal dan radio-2/ add-on) dihubungkan ke antena

  

omni-directional tipe indoor dengan penguatan isotropis sebesar 3 dBi, (ii) perangkat radio-1

  dihubungkan ke antena omni-directional tipe indoor dengan penguatan isotropis sebesar 5 dBi dan radio-2 dihubungkan ke antena omni-slotted tipe outdoor dengan penguatan isotropis sebesar 15 dBi, dan dilakukan perbandingan terhadap kedua hasil tersebut.

2. Metode Penelitian Bahan dan alat

  Untuk dukungan pada pelaksanaan penelitian diperlukan bahan dan alat penelitian yang meliputi (i) wireless Router (difungsikan juga sebagai Access Point), (ii) USB Wireless Adapter 802.11n (USB Wifi 11n Adapter), (iii) antena, dan (iv) firmware.

  V - 3

• * Wireless Router

  Perangkat jaringan jenis customer wireless router sebagai access point dengan merek TP-Link tipe TL-MR3420 yang digunakan sebagai Development Board. Penampang dalam board pada customer

  wireless router, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.

  

Gambar 2 Penampang dalam board pada customer wireless router

  Rekayasa terhadap board bawaan untuk kegunaan fungsi atau keperluan tertentu, sebagaimana perlakukan pada perangkat modulasi-demodulasi (modem) untuk jaringan Automatic Position Reporting

  

System (APRS) yang lebih dikenal dengan Terminal Node Controller (TNC) untuk perolehan jalur

  masukan (input) tambahan [9]. Rekayasa dilakukan melalui sambungan langsung terhadap patch internal

  IC MC68HC11F1 yang terdapat pada TNC. Patch internal pada mikroposesor tersebut dengan

  akurasi ADC 8 bit dan berfungsi sebagai pengontrol dan mampu dalam penanganan instruksi yang terdapat di TNC [9].

• * USB Wireless Adapter 802.11n (USB WiFi 11n Adapter)

  Penggunaan perangkat lain untuk perolehan peningkatan kemampuan Wi-Fi sebagai perangkat

  

router dengan kapasitas daya transmisi tinggi, diperoleh dengan penggunaan wireless network

controller tambahan, yaitu wireless adapter dengan penggunaan Universal Serial Bus (USB) sebagai

  konektor interface data.

• Antena Informasi tentang antena omni-directional (disebut antena omni terdiri) atas 2 jenis, yaitu jenis

  Omni-Dipole dan Omni-Collinear [10,11,12]. Jenis Collinear lebih dengan keunggulan dalam hal penguatan dari jenis dipole. Dasar pada antena omni, yaitu pola penyebaran sinyal yang sama pada kurva azimuth. Keberadaan kurva azimuth tersebut, jika disandingkan dengan kurva elevation, dihasilkan citra pola radiasi 360° dari antena omni tersebut [10,11,12].

• * Firmware

  Penggunaan firmware [13,14] untuk modifikasi board, berupa firmware OpenWRT, yaitu sebuah

  

firmware yang dibangun dari sebuah kernel Linux dengan lisensi publik berukuran sangat kecil yang

dapat disimpan dalam sebuah flashROM [13].

  Pelaksasanaa penelitian

  Pelaksanaan penelitian diawali dengan perakitan perangkat yang dilanjutkan dengan observasi dan pengukuran.

• Perakitan Penampang fisis rangkaian wireless router dan catu daya, seperti ditunjukkan pada Gambar 3.

  V - 4 SENTRA 2017

  

Gambar 3 Penampang fisis rangkaian wireless router dan catu daya

  Berdasarkan Gambar 3 dapat dijelaskan, bahwa jalur sinyal atau data saat pelaksanaan penelitian dapat digambarkan dengan bentuk diagram skematis. Diagram skematis aliran transfer sinyal atau data, seperti ditunjukkan pada Gambar 4. _{TL-MR3420 antena omni-directional tipe indoor kondisi -1 diberi penguatan isotropis3 dBi Catu Daya 5 V DATA AR7241 Socket DATA sinyal Internal Wi -Fi Ant-2 AR9287} Ant-1 _sinyal

  USB _{USB Ant sinyal External Wi -Fi Amplifier RT3070 Se2576L Alfa AWUSO36NH antena TL-MR3420 Ant-1} (a) kondisi-1 _{diberi penguatan isotropis3 dBi antena omni-directional tipe indoor DATA AR7241 Socket} DATA sinyal _{Internal Wi-Fi Ant-2 AR9287}

_sinyal

_{DATA USB USB Ant sinyal}

_{External Wi -Fi Amplifier}

_{Alfa AWUSO36NH} antena omni- slotted tipe outdoor _{Catu Daya 5 V DATA} RT3070 Se2576L

  (b) kondisi-2

  

Gambar 4 Diagram skematis aliran transfer sinyal atau data

V - 5

• Proses flashing ROM
• Penyetelan ( setting) firmware

3. Hasil Penelitian dan Pembahasan

  Hasil penelitian sesuai tujuan penelitian ini, meliputi (i) hasil penghitungan nilai RSL teoritis digunakan sebagai standar/pedoman untuk dibandingkan terhadap hasil pengukuran kinerja perangkat dan (ii) nilai pengukuran kinerja melalui pemberian penguatan terhadap router yang difungsikan sebagai access point.

  Dalam proses flashing ROM, sekurang-kurangnya terdapat 2 (dua) cara umum yang digunakan, yaitu melalui halaman web/web Interface melalui koneksi LAN atau Wireless LAN (sangat disarankan dengan LAN) dan penggunaan Putty-serial melalui koneksi kabel serial (atau perangkat USB to TTL/UART Programmer) yang dipasangkan melalui port untuk tx-rx pada board_3420.

  Setelah proses flashing, tampilan web dari router menjadi berbeda, karena seluruh komponen

  

root original pabrik telah digantikan oleh root milik OpenWrt, termasuk aplikasi dan driver perangkat

  yang sedang digunakan. Maka dari itu pastikan bahwa perangkat-perangkat tambahan yang terpasang melalui port USB telah terpasang dengan baik sejak proses booting.

3.1 Hasil penghitungan nilai RSL teoritis dengan gain pada antena

  Seluruh fungsi persamaan yang telah diuraikan pada bagian metode penelitian, yaitu persamaan (1) sampai (4) dikombinasikan untuk pembentukan satu fungsi yang dapat digunakan untuk pencarian jarak maksimal setiap kanal (channel) Wi-Fi secara teoritis pada nilai 20 dBm, 33 dBm, dan 50 dBm.

  9753491

  V - 6 SENTRA 2017

  Rata- rata 12 -65,6712 -63,6712 -58,6712 -53,6712 -60,4212 18 -69,193 -67,193 -62,193 -57,193 -63,943 24 -71,6918 -69,6918 -64,6918 -59,6918 -66,4418 30 -73,63 -71,63 -66,63 -61,63 -68,38 36 -75,2136 -73,2136 -68,2136 -63,2136 -69,9636

  (m) Nilai RSL dengan Gain pada Antena (dBm) 3 dBi 5 dBi 10 dBi 15 dBi

  dBm; Kanal 1 pada 2,4 Jarak

  loss: (-) 40

  33 dBm; 

  on Transmitter:

  #2> Power

  12 -78,7607 -76,7607 -71,7607 -66,7607 -73,5107 18 -82,2826 -80,2826 -75,2826 -70,2826 -77,0326 24 -84,7813 -82,7813 -77,7813 -72,7813 -79,5313 30 -86,7195 -84,7195 -79,7195 -74,7195 -81,4695 36 -88,3032 -86,3032 -81,3032 -76,3032 -83,0532 42 -89,6421 -87,6421 -82,6421 -77,6421 -84,3921 48 -90,8019 -88,8019 -83,8019 -78,8019 -85,5519 54 -91,825 -89,825 -84,825 -79,825 -86,575 60 -92,7401 -90,7401 -85,7401 -80,7401 -87,4901 66 -93,568 -91,568 -86,568 -81,568 -88,318 72 -94,3238 -92,3238 -87,3238 -82,3238 -89,0738 78 -95,019 -93,019 -88,019 -83,019 -89,769 84 -95,6627 -93,6627 -88,6627 -83,6627 -90,4127 90 -96,262 -94,262 -89,262 -84,262 -91,012 96 -96,8225 -96,8225 -89,8225 -84,8225 -91,5725 102 -97,3491 -

  Perolehan hasil penghitungan data digunakan sebagai standar/pedoman untuk dibandingkan terhadap hasil pengukuran kinerja perangkat. Hasil penghitungan nilai RSL dengan gain pada antena, seperti ditunjukkan pada Tabel 1.

  Nilai RSL dengan Gain pada Antena (dBm) 3 dBi 5 dBi 10 dBi 15 dBi Rata- rata

  Jarak (m)

  dBm; Kanal 6 pada 2,4 GHz.: 2437 MHz.

  20 dBm; 

  on Transmitter:

  #1> Power

  

Tabel 1 Hasil penghitungan nilai RSL dengan gain pada antena

  loss: (-) 40

• 90,3491 -85,3491 -92,0991 108 -97,8456 -95,8456 -90,8456 -85,8456 -92,5956 114 -98,3152 -96,3152 -91,3152 -86,3152 -93,0652

  V - 7

  108 -67,756 -65,756 -60,756 -55,756 -62,506 114 -68,2256 -66,2256 -61,2256 -56,2256 -62,9756 Berdasarkan Tabel 1 ditunjukkan, bahwa hasil penghitungan nilai RSL rata-rata teoritis dengan

  dihubungkan ke antena omni-directional tipe indoor dengan penguatan isotropis sebesar 5 dBi dan radio-2 dihubungkan ke antena omni-slotted tipe outdoor dengan penguatan isotropis sebesar 15 dBi. Berdasarkan perolehan hasil pengukuran dari dua kondisi tersebut, maka dilakukan perbandingan terhadap kedua hasil tersebut.

  

omni-directional tipe indoor dengan penguatan isotropis sebesar 3 dBi dan (ii) perangkat radio-1

  kondisi cuaca cerah. Pengukuran dilakukan dalam 2 macam dengan penetapan kondisi pada radio berbeda, yaitu (i) kedua perangkat radio (radio-1/internal dan radio-2/ add-on) dihubungkan ke antena

  

point lain milik penduduk setempat. Waktu pengukuran berlangsung antara pukul 12.00-17.00 WIB dan

  Lokasi pengukuran dilakukan di daerah permukiman padat, terdapat kemungkinan terjadi interferensi sinyal radio uji diatur pada kanal 1 dengan frekuensi 2,4 GHz. terhadap beberapa access

  menjadi -93,0652 dBm (pada jarak 114 meter). Saat penetapan daya pada transmitter sebesar 33 dBm, terjadi penurunan nilai rata-rata dari -60,4212 dBm (pada jarak 12 meter) menjadi -79,97565 dBm (pada jarak 114 meter). Saat penetapan daya pada transmitter sebesar 50 dBm, terjadi penurunan nilai rata- rata dari -43,4217 dBm (pada jarak 12 meter) menjadi -62,9756 dBm (pada jarak 114 meter).

  

transmitter sebesar 20 dBm, terjadi penurunan nilai rata-rata dari -73,5107 dBm (pada jarak 12 meter)

  jangkauan sinyal ke pengguna sebagai fungsi penambahan jarak. Saat penetapan daya pada

  

gain pada antena untuk nilai daya pada transmitter 20 dBm, 33 dBm, 50 dBm terjadi penurunan

  12 -48,6712 -46,6712 -41,6712 -36,6712 -43,4212 18 -52,193 -50,193 -45,193 -40,193 -46,943 24 -54,6918 -52,6918 -47,6918 -42,6918 -49,4418 30 -56,63 -54,63 -49,63 -44,63 -51,38 36 -58,2136 -56,2136 -51,2136 -46,2136 -52,9636 42 -59,5525 -57,5525 -52,5525 -47,5525 -54,3025 48 -60,7124 -58,7124 -53,7124 -48,7124 -55,4624 54 -61,7354 -59,7354 -54,7354 -49,7354 -56,4854 60 -62,6506 -60,6506 -55,6506 -50,6506 -57,4006 66 -63,4784 -61,4784 -56,4784 -51,4784 -58,2284 72 -64,2342 -62,2342 -57,2342 -52,2342 -58,9842 78 -64,9294 -62,9294 -57,9294 -52,9294 -59,6794 84 -65,5731 -63,5731 -58,5731 -53,5731 -60,3231 90 -66,1724 -64,1724 -59,1724 -54,1724 -60,9224 96 -66,733 -64,733 -59,733 -54,733 -61,483 102 -67,2595 -65,2595 -60,2595 -55,2595 -62,0095

  GHz.: 2412 MHz.

  Nilai RSL dengan Gain pada Antena (dBm) 3 dBi 5 dBi 10 dBi 15 dBi Rata- rata

  Jarak (m)

  dBm; Kanal 1 pada 2,4 GHz.: 2412 MHz.

  loss: (-) 40

  50 dBm; 

  on Transmitter:

  #3> Power

  102 -84,2595 -82,2595 -77,2595 -72,2595 -79,0095 108 -84,756 -82,756 -77,756 -72,756 -79,506 114 -85,2256 -83,2256 -78,2256 -73,2256 -79,9756

  42 -76,5525 -74,5525 -69,5525 -64,5525 -71,3025 48 -77,7124 -75,7124 -70,7124 -65,7124 -72,4624 54 -78,7354 -76,7354 -71,7354 -66,7354 -73,4854 60 -79,6506 -77,6506 -72,6506 -67,6506 -74,4006 66 -80,4784 -78,4784 -73,4784 -68,4784 -75,2284 72 -81,2342 -79,2342 -74,2342 -69,2342 -75,9842 78 -81,9294 -79,9294 -74,9294 -69,9294 -76,6794 84 -82,5731 -80,5731 -75,5731 -70,5731 -77,3231 90 -83,1724 -81,1724 -76,1724 -71,1724 -77,9224 96 -83,733 -81,733 -76,733 -71,733 -78,483

3.2. Nilai ukur pada hasil penguatan terhadap router yang difungsikan sebagai access point

  V - 8 SENTRA 2017

  3 54 -88 1 -78 2 -85 2 -70 2; 3 60 -88 1 -80 1 -80 2 -75

  c) Perbandingan nilai penguatan

  Penggunaan antena omni-slotted (berupa antena home-made dengan rancangan untuk penguatan 15 dBi) dengan elemen inti antena berupa groundplane untuk 3 dBi. Daya untuk perangkat radio-1 diatur sebesar 21 dBm (pengaturan maksimum dari perangkat) dan daya untuk perangkat radio- 2 diatur sebesar 50 dBm (pengaturan maksimum pada sistem). Nilai penguatan pada on Board AR9287 dan on External Wi-Fi RT3070 dengan penguatan isotropis sebesar 5 dBi pada perangkat radio-1 dan 15 dBi pada perangkat radio-2, seperti ditunjukkan pada Tabel 3.

  

b) Perangkat radio-1 dihubungkan ke antena omni-directional tipe indoor dengan penguatan

isotropis sebesar 5 dBi dan radio-2 dihubungkan ke antena omni-slotted tipe outdoor dengan penguatan isotropis sebesar 15 dBi.

  sebesar 6,79-20,63%.

  

USB Wireless dongle ini dihasilkan kualitas sambungan sinyal yang lebih baik dibandingkan perangkat

wireless controller onboard pada router, sehingga area jangkauan sinyal perangkat dapat lebih luas,

  Berdasarkan Tabel 2 ditunjukkan, bahwa rekayasa media akses jaringan dengan penggunaan

  2 114 -91 1 -84 1; 2 -86 1 -75 1; 2

  2 108 -88 1 -87 1 -85 1 -75

  2 96 loss -79 1; 2 loss -74 1; 2 102 loss -83 2 -83 1; 2 -77

  2 90 -93 1 -82 1 -85 1 -83

  2 84 loss -87 1 -83 2 -83

  2 78 loss loss -83 2 -83

  2 72 -93 1 -88 1 -81 2 -76

  2 66 -90 1 -89 1 -80 2 -79

  3 48 -87 1 -72 2 -82 2 -64

  

a) Kedua perangkat radio (radio-1/internal dan radio-2/add-on) dihubungkan ke antena omni-

directional tipe indoor dengan penguatan isotropis sebesar 3 dBi

  3 42 -85 2 -66 2 -80 2 -61

  3 36 -85 2 -72 2 -80 2 -64

  ( bar) 12 -75 3 -45 3 -63 3 -40 3; 4 18 -75 2 -60 3 -65 3 -55 3; 4 24 -78 2 -63 3 -75 2 -55 3; 4 30 -78 2 -66 3 -72 2 -60

  ( bar) dBm batang

  ( bar) dBm batang

  ( bar) dBm batang

  Pengukuran-1 Pengukuran-2 Pengukuran-1 Pengukuran-2 dBm batang

  Wireless Controller: On Ext. Wi- Fi RT3070

  AR9287

  Wireless Controller: On Board

  (m)

  dengan penguatan isotropis sebesar 3 dBi Jarak

  

Tabel 2 Nilai penguatan pada on Board AR9287 dan on External Wi-Fi RT3070

  Daya untuk perangkat radio-1 diatur dengan penguatan sebesar 21 dBm (pengaturan maksimum pada perangkat) dan daya untuk perangkat radio-2 dengan penguatan sebesar 50 dBm (pengaturan maksimum pada sistem). Nilai penguatan pada on Board AR9287 dan on External Wi-Fi RT3070 dengan penguatan isotropis sebesar 3 dBi, seperti ditunjukkan pada Tabel 2.

  Hasil pengukuran saat kedua perangkat radio (radio-1/internal dan radio-2/add-on) dihubungkan ke antena omni-directional tipe indoor dengan penguatan isotropis sebesar 3 dBi dan perangkat radio- 1 dihubungkan ke antena omni-directional tipe indoor dengan penguatan isotropis sebesar 5 dBi dan radio-2 dihubungkan ke antena omni-slotted tipe outdoor dengan penguatan isotropis sebesar 15 dBi, dilakukan perbandingan terhadap kedua kondisi pengukuran. Perbandingan antara hasil pengukuran dan hasil penghitungan secara teoritis rata-rata, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.

  V - 9

  48 10,50 13,33 6,80 7,95 4,21 5,81

  (-) 31,54

  24 9,00 12,54 7,78 9,78 3,69 5,56

  (-) 13,31

  (-) 26,92

  30 8,25 11,07 6,97 8,55 2,13 3,11

  (-) 14,87

  (-) 28,94

  36 10,00 12,50 3,06 3,68 (-) 0,04 (-) 0,05

  (-) 17,04

  (-) 32,17

  42 12,75 16,04 4,89 5,80 4,55 6,38

  (-) 12,45

  (-) 22,92

  (-) 12,79

  18 4,50 6,79 10,78 14,00 2,19 3,43

  (-) 23,06

  54 11,25 13,43 2,82 3,26 0,99 1,34

  (-) 16,01

  (-) 28,35

  60 10,75 12,65 2,49 2,85 0,15 0,20

  (-) 16,85

  (-) 29,35

  66 11,50 12,96

  (-) 0,43

  (-) 0,49 (-) 2,02 (-) 2,69 (-)

  19,02 (-) 32,67

  72 15,50 17,27

  (-) 0,68

  (-) 0,76 1,73 2,28 (-)

  (-) 14,81

  TR3070 : 50 dBm (teoritis) selisih selisih selisih selisih dBm % dBm % dBm % dBm % 12 9,00 14,46 11,26 15,32 7,17 11,87 (-) 9,83 (-) 22,64

  Berdasarkan Tabel 4 dibuat kurva perbandingan, bahwa keberadaan sinyal yang diterima pengguna sangat dipengaruhi jarak antara access point dan posisi pengguna. Hubungan sinyal diterima pengguna (rata-rata) sebagai fungsi jarak, seperti ditunjukkan pada Gambar 5.

  3 36 -85 2 -78 2 -75 2 -61

  Tabel 3 Nilai penguatan pada on Board AR9287 dan on External Wi-Fi RT3070

  dengan penguatan isotropis sebesar 5 dBi pada perangkat radio-1 dan 15 dBi pada perangkat radio-2 Jarak

  (m)

  Wireless Controller: On Board

  AR9287

  Wireless Controller: On Ext. Wi- Fi RT3070

  Pengukuran-1 Pengukuran-2 Pengukuran-1 Pengukuran-2 dBm batang

  (bar) dBm batang

  (bar) dBm batang

  (bar) dBm batang

  (bar) 12 -71 2 -58 3 -64 3 -46

  4 18 -73 2 -57 3 -75 3 -52

  4 24 -78 2 -68 2 -65 3 -56

  3 30 -80 2 -74 2 -69 2; 3 -64

  3 42 -86 1; 2 -79 2 -68 2; 3 -58

  TR3070 : 33 dBm (teoritis)

  3 48 -81 2 -75 2 -68 3 -59

  3 54 -87 1 -82 1; 2 -74 3 -61

  3 60 -91 1 -81 2 -77 2 -65 2; 3 66 -93 1 -83 2 -83 2 -67

  3 72 -91 1 -87 1; 2 -75 2 -66

  3 78 -90 1 -88 1 -73 2 -61

  3 84 -92 1 -91 1 -80 2 -73

  2 90 -96 0; 1 -93 1 -86 2 -71

  2 96 loss -92 1 -83 2 -75

  2 102 loss -95 0; 1 -85 2 -78

  2 108 loss loss -87 1 -81

  2 114 loss loss -91 1 -85

  2 Tabel 4 Perbandingan antara hasil pengukuran dan hasil penghitungan secara teoritis rata-rata Jarak

  (m) AR9287 :

  TR3070 AR9287 : 20 dBm (teoritis)

  15,27 (-) 25,88

  78 (-) (-) 19,50 20,63 (-) 5,27 1,68 2,19 (-) 25,67

  4,73 15,32 84 (-) (-) 12,75 13,78 (-) 2,31 (-) 2,43 (-) 3,14 (-) 32,20

  2,09 19,43

  90 (-)

  9,75 10,71 0,01 0,01 (-) 3,33 (-) 4,27 (-) 33,37 20,33 96 (-) (-)

  9,75 10,51 (-) 1,29 (-) 4,52 (-) 5,76 (-) 35,00 1,18 21,53 102 (-) (-)

  13,75 14,55 (-) 2,61 (-) 1,74 (-) 2,20 (-) 30,22 2,40 18,74 108 (-) (-)

  11,75 12,53 (-) 1,25 (-) 2,49 (-) 3,14 (-) 31,19 1,15 19,49 114 (-) (-)

  9,50 10,13 (-) 0,74 (-) 4,52 (-) 5,76 (-) 33,78 0,68 21,27

  Min. (-) (-) 4,50 6,79 (-) 5,27 (-) 4,52 (-) 5,76 (-) 35,00

  4,73 21,52 Maks. 19,50 20,63 11,26 15,32 7,17 11,87 (-) 9,83 (-) 22,64

  

Gambar 5 Hubungan sinyal diterima pengguna (rata-rata) sebagai fungsi jarak

  4. Kesimpulan

  Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, maka ditarik kesimpulan sesuai tujuan penelitian tentang penghitungan nilai RSL teoritis dengan gain pada antenna dan nilai hasil ukur pada penguatan terhadap router yang difungsikan sebagai access point pada dua kondisi.

  

1) Hasil penghitungan nilai RSL rata-rata teoritis dengan gain pada antena untuk nilai daya pada

transmitter 20 dBm, 33 dBm, 50 dBm terjadi penurunan jangkauan sinyal ke pengguna sebagai

  fungsi penambahan jarak. Saat penetapan daya pada transmitter sebesar 20 dBm, terjadi penurunan nilai rata-rata dari -73,5107 dBm (pada jarak 12 meter) menjadi -93,0652 dBm (pada jarak 114 meter). Saat penetapan daya pada transmitter sebesar 33dBm, terjadi penurunan nilai rata-rata dari -60,4212 dBm (pada jarak 12 meter) menjadi -79,97565 dBm (pada jarak 114 meter). Saat penetapan daya pada transmitter sebesar 50 dBm, terjadi penurunan nilai rata-rata dari - 43,4217 dBm (pada jarak 12 meter) menjadi -62,9756 dBm (pada jarak 114 meter).

  

2) Rekayasa media akses jaringan dengan USB Wireless Dongle dihasilkan kualitas sambungan

  sinyal yang lebih baik dibandingkan perangkat wireless controller onboard yang terdapat pada

  router, namun dibutuhkan perangkat dan pengaturan konfigurasi yang sesuai, sehingga kinerja

  sistem dapat dimaksimalkan, sedangkan perangkat onboard cenderung dengan karakteristik yang cukup ideal dan stabil saat digunakan secara normal dan terdapat penunjukan peningkatan performa saat digunakan pada jarak dekat. Hasil rekayasa terhadap media akses jaringan diperoleh area jangkauan sinyal perangkat dapat menjadi lebih luas sebesar 6,79% hingga 20,63%. Saat masing-masing perangkat uji yang digunakan dihasilkan rata-rata yang setara dengan nilai standar teoritis, yaitu power on transmitter 33 dBm untuk perangkat USB Wireless Dongle dan

  V - 10 SENTRA 2017

  V - 11 power on transmitter 20 dBm untuk perangkat router dengan wireless controller onboard diperoleh nilai masing-masing berkisar antara (-)5,76% sampai 11,87% dan (-)5,27% sampai 15,32%.

  E. Djaelani, “Menentukan Panjang Jangkauan Perangkat Jammer dengan Pendekatan Equivalent Isotropically Radiated Power (EIRP),” di Jurnal INKOM, Vol. III, No. 1-2, hlm. (III) 22– 30, Nop 2009.

  [13] T. Jin, OpenWrt Development Guide, Wireless Networks Laboratory, College of Computer Information Science, Northeastern, Boston, MA, February 13, 2012. [14]

  [10] C. Balanis, Antenna Theory, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, 1997. [11] J.D. Kraus, R.J. Marhefka, Antennas for all Applications, McGraw-Hill, New York, 2002. [12] CISCO, Reference Guide: Cisco Aironet Antennas and Accessories, Cisco Systems, Inc., San Jose, CA, 2007.

  Perancangan dan Industri (RAPI) XIII 2014, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta (UMS), Solo, 4 Desember 2014, hlm. E73-E84.

  [9] Goeritno, R. Yatim, D.J. Nugroho, “Modifikasi Modem pada Jaringan APRS untuk Pengiriman dan Penerimaan Data Paket Telemetri,” di Prosiding Simposium Nasional Rekayasa Aplikasi

  Communications, Vol. 66, Issue 7, July 2012, pp. 561-568.

  F. Heereman, W. Joseph, E. Tanghe, “Path loss model and prediction of range, power and throughput for 802.11n in large conference rooms,” in International Journal Electronics and

  [8]

  V.V. Kadu, V.A. Gulhane, “An Overview of Wi-Fi Booster Antenna,” in IJAEST, Vol. 2, Issue 1, 2011, pp. 047–051. [6] O.W. Purbo, P. Tanuhandaru, Jaringan Wireless di Dunia Berkembang: Panduan Praktis Perencanaan dan Pembangunan Infrastruktur Komunikasi. Andi, Yogyakarta, 2011. [7]

  Pemberian tanda negatif dimaksudkan untuk penandaan nilai pembanding teortis lebih kuat dari nilai yang diperoleh saat perangkat diukur kualitasnya. Untuk pengaturan sistem/firmware perangkat router yang mampu dilakukan pengaturan parameter TXpower (power on transmitter) perangkat hingga 50 dBm ditunjukkan, bahwa perangkat tidak didukung daya sebesar itu, hal itu ditunjukkan dengan nilai rata-rata perangkat USB Wireless dongle yang kurang dari target nilai teoritis untuk power on transmitter 50 dBm sebesar (-)35% sampai (-)22,64%.

  [4] T.M. Cover and J.A. Thomas, Elements of Information Theory, Second Edition. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, 2006, pp. 524-548. [5]

  Urban Cluster Central Business Distric (CBD), Residences, dan Perkantoran. Final Project, EEPIS PENS, Surabaya, hlm. 1–7, 2011.

  C. Beard, W. Stallings, Wireless Communication Networks and Systems. Pearson Education, Upper Saddle River, NJ, 2015. [3] H.P. Ratih, M. Hani’ah, W. Ari, Perhitungan Link Budget pada Komunikasi GSM di Daerah

  [1] M.S. Gast, 802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, 2 ^nd Edition. O’Reilly Media, Sebastopol, CA, 2009. [2]

  Referensi

  Ucapan terima kasih disampaikan kepada semua pihak yang telah berperan dalam penelitian ini, khusus kepada Saudara Arief Goeritno yang telah berkontribusi dalam penyiapan naskah makalah dan penyempurnaannya. Saran-saran yang dapat diberikan untuk pengembangan lebih lanjut terhadap penelitian untuk peningkatan area jangkauan jaringan nirkabel sebagai media akses jaringan, meliputi: i) perlu dilakukan pengujian lebih jauh terhadap penggunaan perangkat di sisi pengguna yang lebih stabil, penggunaan perangkat radio tambahan maupun antena tambahan dengan jenis sektoral untuk jarak yang lebih jauh (hingga diperoleh capaian lebih dari 500 meter) dan ii) perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang antena-antena saat digunakan dengan polarisasi sinyal berbeda, misalnya seperti omni-slotted yang memiliki polarisasi horizontal dengan perangkat radio yang dapat dilakukan pengaturan jenis polarisasi antena yang digunakan.

  Ucapan terima kasih dan saran

  A. Henry, How to Choose the Best Firmware to Supercharge Your Wi-Fi Router. Gawker Media, New York, 2015.