BAB II

DASAR TEORI

2.1 Teknik Komunikasi Wireless

Wireless merupakan penghubung dua perangkat yang tidak menggunakan

media kabel (nirkabel). Teknologi wireless merupakan teknologi tanpa kabel,

dalam melakukan hubungan telekomunikasi tidak lagi menggunakan media atau

sarana kabel tetapi dengan menggunakan gelobang elektromagnetik sebagai

pengganti kabel. Saat ini perkembangan teknologi wireless tumbuh dan

berkembang dengan pesat, dimana setiap saat kita selalu membutuhkan sarana

telekomunikasi, hal ini dapat terbukti dengan semakin banyaknya pemakaian

telepon selular, selain itu berkembang pula teknologi wireless yang digunakan

untuk akses internet :

1. Infrared (IR)

2. Wireless Wide Area Network (Bluetooth)

3. Radio Frequency (RF)

4. Wireless Personal Area Network / Telepon Seluler

(GSM/CDMA)

5. Wireless LAN (802.11)

Contoh Teknologi Wireless:

1. Frekuensi Radio, merupakan salah satu perintis wireless, yang

sekarang sudah banyak digunakan dalam teknologi selanjutnya

seperti ponsel, bluetooth dan lainnya.

2. Sinar Infra Merah atau Infra Red, sebelum dipakai di ponsel

sebagai alat transmisi data, sudah dipakai dalam remote TV atau

berbagai remote lainnya.

3. Bluetooth, merupakan modifikasi dari frekuensi radio, berbeda

dengan Infra Red yang menggunakan medium cahaya. Bluetooth

ini merupakan teknologi wireless standard pada ponsel yang

berfungsi untuk pertukaran data dari jarak dekat menggunakan

frekuensi radio sebesar 2,4 Ghz. (Rendi M, 2012)

2.2 Wireless Local Area Network ( WLAN )

Wireless LAN menjadi teknologi alternatif yang relatif murah untuk

diimplementasikan di Indonesia. Kondisi ini terjadi karena masalahnya infra

struktur kabel telepon. Wireless LAN Frekuensi 2,4 GHz memiliki beberapa kanal

(chanel) yang dapat digunakan sebanyak 11 chanel (standar USA dan Canada) dan

13 chanel (non-USA), sebagai tambahan frekuensi 2467 untuk chanel 12 dan

frekuensi 2472 pada chanel 13 yang masing-masing kanal dipisahkan spasi

sebesar 5 MHz. Wireless LAN 2,4 GHz pada umumnya menggunakan modulasi

DSSS yang memiliki bandwith per chanel sebesar 22 MHz, sehingga pada

perangkat WLAN 2,4 GHz hanya terdapat 3 chanel yang tidak saling overlap

(USA dan Canada) dan 4 Chanel pada non-USA.(Maeja, 2007)

Ada empat komponen utama dalam membangun jaringan Wireless Local

Area Network (WLAN) yaitu Access point , Wireless Local Area Network

Interface , Mobile / Desktop PC dan Antena.

2.2.1 Access Point

Access point adalah suatu perangkat jaringan komputer yang dapat

menghubungkan peranti nirkabel dengan jaringan lokal dengan

menggunakan teknologi seperti wifi, bluetooth, wireless, dan lain – lain.

Biasanya access point menggunakan router, hub, atau switch sebagai

perangkat keras untuk menghubungkan peranti nirkabel dengan jaringan

lokal yang telah dibuat oleh administrator.

Perangkat access point ini memiliki antena dan transceiver yang

digunakan sebagai penerima dan penyebar sinyal untuk dihubungkan

dengan peranti yang terhubung. Untuk dapat terhubung, pemilik perangkat

biasanya diharuskan untuk memasukkan password yang telah dibuat oleh

admin.

Gambar 2.1 Access Point untuk WiFi (Siregar, 2012)

Fungsi Access Point

Secara umum fungsi dari access point adalah sebagai perantara lalu

lintas data dari client (perangkat yang terhubung seperti laptop, smartphone,

komputer, dan lain – lain ) dengan jaringan lokal yang telah dibuat (wifi,

wireles, dan lain – lain). Adapun fungsi lainnya seperti berikut:

1. Sebagai penyebar sinyal internet melalui gelombang radio kepada

perangkat yang terhubung.

2. Sebagai penghubung antara jaringan lokal yang memakai kabel dengan

jaringan nirkabel ( wifi, wireless, bluetooth).

3. Sebagai alat untuk mengatur IP Address secara otomatis terhadap

perangkat yang terhubung, fungsi ini mirip dengan fungsi DHCP atau

dynamic host configuration protocol.

4. Sebagai pengaman dengan menerapkan fitur keamanan WEP atau WAP

yang biasanya disebut dengan Shared Key-Autenthication ( akses wifi

dengan password tertentu ). (Siregar, 2012)

2.2.2 Wireless Local Area Network Interface

Merupakan device yang dipasang di Acces Point atau mobile /

Desktop PC , device yang dikembangkan secara masal adalah dalam bentuk

PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association)

card. Wireless Local Area Network sebenarnya hampir sama dengan

jaringan LAN, akan tetapi setiap node pada WLAN menggunakan wireless

device untuk berhubungan dengan jaringan. Node pada WLAN

menggunakan channel frekuensi yang sama dan SSID yang menunjukkan

identitas dari wireless device. Tidak seperti jaringan kabel, jaringan wireless

memiliki dua mode yang dapat digunakan yaitu Mode infrastruktur dan

Mode Ad-Hoc. Konfigurasi infrastruktur adalah komunikasi antar masing-

masing PC melalui sebuah access point pada WLAN atau LAN. Komunikasi

Ad-Hoc adalah komunikasi secara langsung antara masing-masing computer

dengan menggunakan piranti wireless. Penggunaan kedua mode ini

tergantung dari kebutuhan untuk berbagi data atau kebutuhan yang lain

dengan jaringan berkabel. (Doni, 2015)

Gambar 2.2 Mode Jaringan Wireless (Doni, 2015)

2.2.3 Mobile / Desktop PC

Merupakan perangkat keras untuk pelanggan, mobile PC pada

umumnya sudah terpasang port PCMCIA sedangkan desktop PC harus

ditambahkan card PCMCIA dalam bentuk ISA (Industry Standard

Architecture) atau PCI (Peripheral Component Interconnect) card.

Perangkat mobile adalah istilah umum untuk semua jenis komputer

yang dapat digenggam. Perangkat ini dirancang untuk mudah dibawa

kemanapun (portabel) dan dapat digenggam dengan tangan. Beberapa jenis

perangkat mobile seperti tablet, e-reader (alat baca buku elektronik), dan

smartphone sudah sangat mampu mengerjakan tugas-tugas yang umumnya

dikerjakan di laptop atau komputer desktop.

Berkat penggunaan WLAN notebook kini tidak lagi statis hotspot

menghubungkan perangkat ini ke internet dan jaringan kantor serta dapat

diakses dimana saja. Mobile Computer sudah berkembang pesat, hal itu

dapat dilihat dari jenis mobile computer yang begitu beragam dan begitu

canggih. Walaupun teknologi ini sudah maju, namun mobile computer tentu

memiliki kelebihan dan kekurangan. Adapun beberapa kelebihan mobile

computer antara lain :

· Extreme Personalization

1. Ponsel diantara dompet dan kunci motor.

2. Tempat menyimpan segala informasi pribadi.

Artinya, mobile computer telah menjadi barang yang sifatnya sangat

penting bagi beberapa orang. Hal itu diumpamakan dengan kalimat ponsel

diantara dompet dan kunci motor, dimana berarti ponsel yang termasuk

mobile computer sama pentingnya dengan dompet dan kunci motor. Karena

pentingnya itu, mobile computer kerap dipakai untuk menyimpan segala

informasi pribadi. Pengaksesan Informasi setiap saat dan dimanapun.

Memungkinkan kita untuk bekerja, belanja atau bermain tanpa batasan

waktu dan tempat.

Dengan sifatnya yang portable atau dapat dibawa kemana-mana dan

bila didukung dengan koneksi internet, mobile computer dapat digunakan

untuk bekerja, atau berbelanja secara online, maupun bermain di mana saja

dan kapan saja. Tentu hal ini sangat memanjakan pengguna mobile

computer.

Mobilitas tinggi tanpa kerumitan kabel (W-LAN) & Instalasi jaringan

yang cepat. Hal ini berarti mobile computer sangatlah praktis dimana tidak

membutuhkan kabel yang rumit, dan instalasi jaringan yang cepat.

Kompatible yang tinggi dengan teknologi lain.

Dengan kecanggihan yang dimiliki, mobile computer compatible

dengan teknologi lain, sehingga mobile computer dapat memanfaatkan

teknologi lain demi kemudahan sang pemakai.

Mobile Komputer dapat dikategorikan menjadi 4 berdasarkan fungsi

dan spesifikasinya, yaitu:

1.Note Book

2.Tablet PC

3.PDA

4.Smart Phone

Dari beberapa definisi dari beberapa sumber tersebut, dapat

disimpulkan bahwa mobile computing atau mobile computer satupun

portable computer adalah teknologi tanpa kabel, biasanya berukuran kecil,

portabel/dapat dibawa kemana-mana, dan mendukung komunikasi. (Digg,

2013)

2.2.4 Antena

Antena External digunakan untuk memperkuat daya pancar dari

WLAN yang dipancarkan. Dalam teknologi WLAN ada 2 antena yaitu

sebagai pemancar dan sebagai penerima. Definisi dan jenis-jenis antena yg

digunakan untuk jaringan tanpa kabel (Wireless).

Antena adalah alat untuk mengirim dan menerima gelombang

elektromagnetik, bergantung kepada pemakaian dan penggunaan

frekuensinya, antena bisa berwujud berbagai bentuk, mulai dari seutas

kabel, dipole, ataupun yagi, dsb.

Antena adalah alat pasif tanpa catu daya (power), yang tidak bisa

meningkatkan kekuatan sinyal radio, dia seperti reflektor pada lampu senter,

membantu mengkonsentrasi dan memfokuskan sinyal. Kekuatan dalam

mengkonsentrasi dan memfokuskan sinyal radio, satuan ukurnya adalah dB.

Jadi ketika dB bertambah, maka jangkauan jarak yang bisa ditempuhpun

bertambah. Jenis antena yang akan dipasang harus sesuai dengan sistem

yang akan kita bangun, juga disesuaikan dengan kebutuhan penyebaran

sinyalnya.

Jenis-Jenis Antena

1. Grid Antenna

Antena Grid Wifi 2,4 GHz dengan Gain 21 Db, sangat

cocok digunakan untuk Antena Wifi Anda. Bisa digunakan untuk

Point to Point atau Klien dari Akses Point Anda. Sangat cocok

digunakan untuk antena Klien RT-RE Net Anda sehingga bisa

menekan biaya Investasi awal. Antena grid memiliki kekuatan

sinyal hingga 24 dB, sementara antena parabolic hingga 18 dB.

menambah gain antena, namun akan membuat pola pengarahan

antena menjadi lebih sempit.

Gambar 2.3 Antenna Grid (Baktikominfo, 2018)

2. Yagi Antenna

Antena Yagi adalah jenis antena radio atau televisi yang

diciptakan oleh Hidetsugu Yagi. Antena ini dilengkapi dengan

pengarah dan pemantul yang berbentuk batang. Antenna Yagi

terdiri dari tiga bagian, yaitu:

Driven adalah titik catu dari kabel antenna, biasanya

panjang fisik driven adalah setengah panjang gelombang dari

frekuensi radio yang dipancarkan atau diterima.

Reflektor adalah bagian belakang antenna yang berfungsi

sebagai pemantul sinyal,dengan panjang fisik lebih panjang

daripada driven.

Director adalah bagian pengarah antena, ukurannya sedikit

lebih pendek daripada driven.

Gambar 2.4 Antena Yagi Uda (Andi H , 2013)

3. Antenna Omni directional

Fungsi utama antena wireless adalah memperluas area

coverage, bukan untuk memperkuat sinyal, fungsi penguat sinyal

adalah pada radio atau access point, jadi antena wifi hanya

mempunyai kekuatan penguat pasif, kekuatan antena adalah pada

pemfokusan gelombang radio, dan semakin besar dBi dari antenna

maka semakin luas atau jauh area coverage yang bisa dijangkau.

Umumnya kualitas dari antena dilihat dari kualitas dari bahan

pembuatnya, semakin bagus kualitas elemen yang ada di dalam

antenna, maka semakin jauh pula jangkauannya dan konon bahkan

bisa mereduksi dari noise atau interferensi yang timbul di

sekitarnya. Makanya umumnya semakin mahal harga antena

wireless semakin jauh pula jangkauannya. Ada berbagai type dari

antena wifi, ada antena grid yang biasanya digunakan untuk mode

station atau keperluan koneksi point to point, kemudian antena

Omni yang biasanya digunakan sebagai antena transmitter atau

hotspot, dan sebenarnya masih banyak lagi dari type antena, ada

sectoral waveguide, sectoral array, panel, kentongan, wajan bolic

dan lain-lain. Semua type antena yang anda pilih tergantung dari

kebutuhannya.

Gambar 2.5 Antena Omni (Fikriawan, 2017)

4. Antenna Sectoral

Antena Sectoral hampir mirip dengan antena omni

directional. Yang juga digunakan untuk Access Point to serve a

Point-to-Multi-Point (P2MP) links. Beberapa antenna sectoral

dibuat tegak lurus , dan ada juga yang horizontal. Antena sectoral

mempunyai gain jauh lebih tinggi dibanding omni directional

antena di sekitar 10-19 dBi. Yang bekerja pada jarak atau area 6-8

km. Sudut pancaran antenna ini adalah 45-180 derajat dan tingkat

ketinggian pemasangannya harus diperhatikan agar tidak terdapat

kerugian dalam penangkapan sinyal. Pola pancaran yang horisontal

kebanyakan memancar ke arah mana antenna ini di arahkan sesuai

dengan jangkauan dari derajat pancarannya, sedangkan pada

bagian belakang antenna tidak memiliki sinyal pancaran.

Antenna sectoral ini jika di pasang lebih tinggi akan

menguntungkan penerimaan yang baik pada suatu sector atau

wilayah pancaran yang telah di tentukan.

Gambar 2.6 Antena Sectoral (Faris H, 2014)

5. Antenna Parabolik

Antena Parabolik Dipakai untuk jarak menengah atau jarak

jauh dan Gain-nya bisa antara 18 sampai 28 dBi. (Green, 2014)

Gambar 2.7 Antena Parabolik (Rizqi, 2017)

2.3 Topologi WLAN

Topologi WLAN berbeda dengan topologi kabel LAN, WLAN menggunakan

teknologi wireless ( IEEE 802.11) sedangkan jaringan kabel LAN menggunakan

teknologi Ethernet ( IEEE 802.3 ).

Ada tiga jenis topologi wireless LAN:

1. Independent Basic Service Sets (IBSSs)

2. Basic Service Sets (BSSs)

3. Extended Service Sets (ESSs)

Apa itu service set ? Service set adalah pengelompokan perangkat WLAN

secara logika bukan secara fisik. Ketika pemancar atau transmitter mengirimkan

gelombang elektromagnet berupa Radio Frequency dan diterima oleh penerima,

setelah itu pemancar akan memberikan semacam salam atau sapaan kepada

penerima berupa Service Set Identifier atau SSID.

SSID seperti salam pembuka atau kata sandi yang mesti diucapkan oleh

pemancar agar bisa dikenali oleh penerima. Bagi penerima, SSID juga berfungsi

untuk menyeleksi pemancar mana yang boleh berkomunikasi dengannya. Jadi

tidak asal terima begitu saja. Jadi tugas SSID menentukan identitas sebuah

kelompok perangkat WLAN tanpa peduli jenis hardware-nya.

1. Independent Basic Service Sets (IBSSs)

IBSS atau Ad-hock adalah topologi WLAN yang menghubungkan

antara beberapa klien dari wireless tanpa menggunakan Access Point.

Beberapa klien wireless yang berkomunikasi dengan model IBSS memiliki

beberapa kelemahan. Jika semakin banyak kliennya maka prosesnya akan

menjadi lambat yang disebabkan oleh keterbatasaan dari perangkat wireless

client.

Topologi IBSS mirip dengan model point to point dan juga point to

multipoint pada jaringan kabel LAN namun bedanya tidak adanya sebuah

terminal (access point) seperti hal nya switch pada LAN yang berfungsi

untuk membuat perangkat-perangkat wireless klien saling terhubung.

Kelemahan lain adalah karena tidak adanya Access point maka

wireless client tidak bisa mengatur prioritas dari perangkat mana yang harus

didahulukan. Hal ini menyebabkan tabrakan atau collusion yang tentu dapat

membuat komunikasi jadi lambat.

2. Basic Service Sets (BSSs)

BSS adalah kumpulan dari perangkat wireless yang terhubung satu

sama lain dengan perantaraan sebuah perangkat access point. Perangkat

access point berfungsi sebagai terminal pusat, semua klien wireless harus

terhubung dahulu dengan access point sebelum berkomunikasi dengan klien

yang lain

Pada klien WLAN harus beroperasi menggunakan mode Infrastructure

Basic Service Set, jika tidak maka tidak bisa berkomunikasi dengan Access

Point. BSS lebih bagus dari topologi IBSS.

3. Extended Service Sets (ESSs)

Extended Service Sets (ESSs) adalah kumpulan dari beberapa topologi

BSS. Pada topologi ESS terdapat lebih dari satu Access Point(AP), Access

Point – Access Point dalam topologi ESS terhubung satu sama lain melalui

port uplink. Alasan utama dipakainnya model topologi ini adalah untuk

memperluas daya jangkau access point dan juga karena meningkatnya

beban yang mesti dilayani oleh satu access point.

Beberapa hal yang mesti diperhatikan adalah dalam sebuah topologi

ESS, AP-AP yang ada harus beroperasi dengan channel yang berbeda agar

tidak saling meng- interferensi dan harus tetap menggunakan SSID yang

sama. (Ekhadeqiel, 2015)

2.4 Teknologi WLAN

Teknologi WLAN selalu mengalami perkembangan, Teknologi yang

berkembang antara lain Bluethooth , Shared Wireless Acces Protocol (SWAP),

Wireless Fidelity (WiFi) dan Worldwide Interoperability for Micriwave Acces

(WiMAX).

2.4.1 Bluethoot

Bluetooth adalah suatu peralatan media komunikasi yang dapat

digunakan untuk menghubungkan sebuah perangkat komunikasi dengan

perangkat komunikasi lainnya, bluetooth umumnya digunakan di

handphone, komputer atau pc, tablet, dan lain-lain. Fungsi bluetooth yaitu

untuk mempermudah berbagi atau sharing file, audio, menggantikan

penggunaan kabel dan lain-lain. Saat ini sudah banyak sekali perangkat

yang menggunakan bluetooth. Penjelasan lainnya tentang bluetooth atau

definisi bluetooth yang lainnya adalah sebuah teknologi komunikasi

wireless atau tanpa kabel yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz

(antara 2.402 GHz s/d 2.480 GHz) dengan menggunakan sebuah frequency

hopping tranceiver yang mapu menyediakan layanan komunikasi data dan

juga suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak

jangkauan layanan yang terbatas.

Pada dasarnya teknologi bluetooth ini diciptakan bukan hanya untuk

menggantikan atau menghilangkan penggunaan media kabel dalam

melakukan pertukaran data atau informasi, tetapi juga mampu menawarkan

fitur yang bagus atau baik untuk teknologi mobile wireless atau tanpa kabel,

dengan biaya yang relatif rendah, konsumsi daya rendah, interoperability

yang sangat menjanjikan, mudah dalam pengoperasiannya dan juga mampu

menyediakan berbagai macam layanan. Cara kerja bluetooth atau prinsip

kerjanya sistem bluetooth terdiri atas: sebuah radio transceiver, baseband

link Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART,

PCM USB Interface), flash dan voice codec.

1. Baseband link controller menghubungkan hardware atau

perangkat keras radio ke baseband processing dan juga layer

protokol fisik.

2. Link manager melakukan aktivitas protokol tingkat tinggi, yaitu

seperti melakukan link setup, autentikasi dan juga konfigurasi.

Gambar 2.8 Bluethooth (Sora, 2015)

Kelebihan Dan Kekurangan Bluetooth

Kelebihan:

1. Bisa menembus rintangan, misalnya seperti dinding, kotak, dan

sebagainya. Walaupun jarak transmisinya hanya 10 M.

2. Tidak memerlukan media kabel ataupun kawat.

3. Dapat mensingkronisasi data dari Handphone ke Komputer atau laptop.

4. Dapat dipakai sebagai perantara modem.

5. Praktis dan tidk ribet dalam penggunaanya.

Kekurangan:

1. Memakai frekuensi yang sama dengan gelombang WiFi.

2. Kalau terlalu banyak koneksi bluetooth didalam satu ruangan, akan sulit

untuk menemukan penerima yang dituju.

3. Sering beredar virus-virus yang disebarkan melalui bluetooth,

khususnya dari handphone.

4. Cukup banyak mekanisme keamanan yang harus diperhatikan untuk

mencegah kegagalan pengiriman data atau penerimaan data maupun

informasi.

5. Kecepatan dalam transfer data tidak tetap, tergantung dari perangkat

yang dipakai untuk mengirim dan yang menerima data maupun

informasi. (Sora, 2015)

2.4.2 Shared Wireless Acces Protocol (SWAP)

SWAP adalah spesifikasi industri yang memungkinkan PC , periferal

cordles telephone, dan piranti lain berkomunikasi voice dan data tanpa

menggunakan kabel. SWAP mirip dengan protocol CSMA/CA (Carrier

Sense Multiple Access with Collision Avoidance) dari IEEE 802.11 tetapi

dengan ekstansi ke trafic voice. Sistem SWAP dapat bekerja baik sebagai

jaringan infrastruktur dibawah kendali dari suatu titik koneksi. Suatu titik

koneksi dalam jaringan infrastruktur diperlukan untuk mengkoordinasikan

sistem, dan memberikan gateway ke PTSN (Public Switched Telephone

Network). Jaringan ini kokoh dan handal serta dapat meminimalkan

interfensi radio.

SWAP bekerja pada rentang 2,45 GHz dari bidang ISM yang tidak

berlisensi. Teknologi ini dapat mendukung layanan TDMA (Time Division

Multiple Access) untuk memberikan pengiriman suara interaktif dan layanan

CSMA/CA untuk pengiriman paket data laju tinggi. Jangkuan dapat

mencapai 150 feet dengan daya transmisi 100 mili Watt. (Binus, 2011)

2.4.3 Wireless Fidelity (WiFi)

WiFi adalah singkatan dari Wireless Fidelity yaitu suatu teknologi

komunikasi nirkabel yang memanfaatkan gelombang radio untuk

menghubungkan dua perangkat atau lebih untuk dapat saling bertukar

informasi. WiFi ini pertama kali ditemukan oleh perusahaan NCR

Corporation dan AT&T pada tahun 1991 untuk sistem kasir. Namun Saat

ini, teknologi WiFi ini telah banyak digunakan pada perangkat mobile

seperti Smartphone dan Laptop hingga ke perangkat elektronik lainnya

seperti Televisi, DVD Player, Digital Kamera, Printer, Konsol Game dan

bahkan lebih luas lagi hingga ke perangkat rumah tangga lainnya seperti

Lampu, Kulkas dan Pengatur Suhu (AC).

Teknologi WiFi ini merupakan teknologi yang berbasis pada standar

IEEE 802.11. Pemegang merek dagang WiFi yaitu WiFi Alliance

mendefinisikan WiFi sebagai produk jaringan wilayah lokal nirkabel

(WLAN) apapun yang didasarkan pada standar Institute of Electrical and

Electronics Engineers (IEEE) 802.11. Karena kemampuannya yang

memperbolehkan Jaringan Area Lokal (Local Area Network atau LAN)

untuk beroperasi tanpa memerlukan kabel (nirkabel), Teknologi WiFi ini

menjadi semakin populer dan menjadi pilihan praktis bagi sebagian besar

jaringan bisnis ataupun rumah tangga.

WiFi adalah Jaringan Area Lokal atau LAN (Local Area Network)

yang tidak memerlukan kabel dengan koneksi kecepatan yang tinggi. WiFi

sering disebut juga dengan WLAN atau Wireless Local Area Network.

Sinyal Radio adalah kunci yang memungkinan komunikasi dalam jaringan

WiFi. Teknologi WiFi ini menggunakan dua frekuensi gelombang radio

dalam mengirimkan dan menerima sinyal Radio. Kedua Frekuensi

gelombang radio tersebut adalah Frekuensi 2,4GHz dan 5GHz.

Gambar 2.9 WiFi dengan router (Aam, 2011)

Router menerima data dari internet akan menerjemahkannya menjadi

Sinyal Radio yang kemudian ditransmisikan dari antena WiFi ke perangkat

penerima WiFi seperti ponsel pintar dan laptop yang dilengkapi dengan

rangkaian WiFi. Komputer atau ponsel pintar menerima sinyal WiFi ini akan

segera membacanya dan menerjemahkannya menjadi data yang dapat

dimengerti oleh perangkat-perangkat tersebut. Dengan demikian terjadilah

koneksi diantara pengguna dan jaringan. Demikian pula dengan pengiriman

informasi dari komputer atau ponsel, perangkat tersebut akan

menerjemahkan data menjadi sinyal radio dan mentransmisikannya

menggunakan antena. Router nirkabel menerima sinyal tersebut dan

menerjemahkannya. Router kemudian mengirimkan informasi ke Internet

menggunakan koneksi Ethernet kabel fisik.

Jarak jangkauan sebuah router WiFi atau Hotspot WiFi dalam ruangan

adalah sekitar 30 meter namun dapat lebih luas lagi apabila di luar ruangan.

Pada umumnya, kecepatan koneksi juga sangat tergantung pada kedekatan

perangkat penerima dengan sumber sinyal radionya. Koneksi WiFi akan

meningkat apabila perangkat pengguna berada di dekat router atau titik

hotspotnya. Sebaliknya, koneksi sinyal WiFi akan semakin lambat apabila

berada di wilayah yang jauh dari sumber sinyalnya.(Dikshon, 2017)

2.4.4 Worlwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)

Pengertian WiMAX merupakan singkatan dari Worldwide

Interoperability for Microwave Access. WiMAX adalah sebuah teknologi

akses nirkabel pita lebar yang memiliki kecepatan akses tinggi dengan

memiliki jangkauan yang luas. WiMAX merupakan evolusi dari teknologi

sebelumnya yaitu BWA atau broadband wireless access dengan

ditambahkan fitur-fitur yang menarik. Disamping kecepatan data tinggi

yang dimiliki WiMAX, WiMAX juga merupakan sebuah teknologi dengan

open standar. Dengan kecepatan data yang besar, WiMAX dapat

diaplikasikan sebagai koneksi broadband ‘last mile’ ataupun backhaul.

2.5 Pengertian WiMAX

Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) merupakan

standar industri yang bertugas menginterkoneksikan berbagai standar teknis yang

bersifat global menjadi satu kesatuan. WiMAX dan WiFi dibedakan berdasarkan

standar teknik yang bergabung d idalamnya. WiFi menggabungkan standar IEEE

802.11 dengan ETSI HiperLAN yang merupakan standar teknis yang cocok untuk

keperluan WLAN, sedangkan WiMAX merupakan penggabungan antara standar

IEEE 802.16 dengan ETSI HiperMAN.

Standar keluaran IEEE banyak digunakan secara luas di daerah asalnya,

yaitu Eropa dan sekitarnya. Untuk dapat membuat teknologi ini digunakan secara

global, maka diciptakan WiMAX. Standar global yang dipakai di dunia dapat

digambarkan sebagai berikut.(Risna, 2013)

Gambar 2.10 Standar-standar spesifikasi komunikasi sampai tingkat MAN

disatukan dengan standar WiMAX (Risna,2013)

WiMAX merupakan salah satu media telekomunikasi yang berkembang

dengan cepat. Di Indonesia, WiMAX belum banyak dikenal masyarakat mengingat

masih belum meluasnya implementasi teknologi tersebut. Namun di luar negeri,

WiMAX mulai dilirik sebagai pengganti kabel telepon untuk menyediakan layanan

Internet berkecepatan tinggi, khususnya di daerah-daerah yang luas dan tersebar

(seperti di pedesaan atau perkotaan).

WiMAX dibangun berdasarkan standar yang dibuat oleh IEEE (Institute of

Electrical and Electronics Engineers). Dirancang untuk memenuhi kebutuhan

akan akses nirkabel berkecepatan tinggi, WiMAX memungkinkan akses terhadap

aneka aplikasi multimedia via koneksi nirkabel. WiMAX merupakan sistem

komunikasi digital tanpa kabel yang biasa digunakan untuk area network

metropolitan. WiMAX dapat menyediakan broadband wireless access hingga 50

km untuk fixed stasiun dan 5 – 15 km untuk mobile stasiun.(Yulia, 2017)

Gambar 2.11 Standar WiMAX base station (Yulia, 2017)

Kedua standar yang disatukan ini merupakan spesifikasi yang sangat cocok

untuk menyediakan koneksi berjenis broadband lewat media wireless atau

broadband wireless acces (BWA). Pada masa mendatang, segala sesuatu yang

berhubungan dengan teknologi BWA kemungkinan akan bersertifikat WiMAX.

Standar WiMAX dibentuk oleh gabungan-gabungan beberapa industri perangkat

wireless dan chip-chip komputer.

2.5.1 Standar Jaringan WiMAX

Terobosan jaringan internet wireless sebentar lagi akan menjadi

kenyataan. Dengan tower yang dipasang dipusat akses internet (hot spot) di

tengah kota metropolitan, seorang pemakai laptop, komputer, handphone,

hingga personal digital assistant (PDA), dengan wireless card bisa koneksi

dengan internet, bahkan di tengah sawah atau pedesaan yang masih dalam

cakupan area 50 kilometer. Hal ini dapat terjadi karena teknologi WiMAX

yang menggunakan standar baru IEEE 802.16. Saat ini WiFi menggunakan

standar komunikasi IEEE 802.11. Yang paling banyak dipakai 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. Dengan memanfaatkan

gelombang radio, teknologi ini bisa dipakai dengan frekuensi berbeda,

sesuai dengan kondisi dan peraturan pemakaian frekuensi di negara user.

Pada awalnya standard IEEE 802.16 beroperasi ada frekuensi 10-66

GHz dan memerlukan tower line of sight, tetapi pengembangan IEEE

802.16a yang disahkan pada bulan Maret 2004, menggunakan frekuensi

yang lebih rendah yaitu sebesar 2-11 GHz, sehingga mudah diatur, dan tidak

memerlukan line-of-sight. Cakupan area yang dapat dicoverage sekitar 50

km dan kecepatan transfer data sebesar 70 Mbps. Pengguna tidak akan

kesulitan dalam mengulur berbagai macam kabel, apalagi WiMAX mampu

menangani sampai ribuan pengguna sekaligus. Pada perkembangannya

pengguna WiMAX masih tertinggal jauh dari pengguna LTE atau jaringan

internet yang berbayar di proveder. Berikut adalah gambaran pengguna

jaringan LTE dan WiMAX di tahun 2009 sampai 2014.

Gambar 2.12 IHS Tecnology Research, Januari 2011

Intel akan mulai memasang antena luar ruangan WiMAX sebagai tahap

pengembangan WiFi. Teknologi WiFi dan WiMAX akan saling melengkapi.

WiFi untuk jangkauan jarak dekat di seputar kampus atau kantor sedangkan

WiMAX untuk memfasilitasi sebuah kota dengan akses wireless internet.

Pada akhirnya, diperkirakan hampir semua laptop, PDA, dan piranti

lain.(Sumber: http://www.scribd.com/doc/47849388/Wimax)

2.5.2 Konfigurasi Umum Jaringan WiMAX

Konfigurasi jaringan akses WiMAX terdiri dari BS (Base Station),

Subscriber Station dan transport site. Base Station dihubungkan secara

point-to multipoint untuk melayani pelanggan sampai radius beberapa puluh

kilometer tergantung pada frekuensi, daya pancar dan sensitivitas penerima.

Base Station biasanya biasanya satu lokasi dengan jaringan operator

(jaringan IP / internet atau jaringan TDM/PSTN). Sedangkan Subscriber

Station terdapat di pelanggan berupa fixed, portable maupun mobile.

Gambar 2.13 Konfigurasi Umum WiMAX

Keterangan :

AP : Access Point

SSs : Subscriber station

BS : Base Station

PMP : Point to Multipoint

PtP : Point to Point

Konfigurasi jaringan WiMAX untuk jenis pelanggan yang fixed atau

tidak bergerak maupun bergerak tetapi dengan pergerakan yang terbatas

atau limited mobility.

Elemen jaringan WiMAX terdiri atas :

1. SSs (Subscriber Station)

Subscriber Station atau customer premise equipment (CPE)

merupakan perangkat yang berada di pelanggan dan terdiri dari tiga

bagian utama yaitu : modem, radio dan antena. Modem merupakan

antarmuka antara jaringan pelanggan dan broadband access

network. Sedangkan radio merupakan antarmuka antara modem

dan antena. Ketiga bagian tersebut dapat terpisah, terintregasi per

bagian atau terintegrasi penuh dalam satu atau dua perangkat. SSs

(Subscriber Station) dapat berupa : pelanggan bisnis, perkantoran,

dan perumahan yang merupakan layanan first mile untuk public

network.

2. BS (Base Station) equipment

BS merupakan perangkat transceiver yang berhubungan dari atau

ke pelanggan. Base Station terdiri dari satu atau lebih radio

transceiver, dimana setiap radio transceiver terhubung ke beberapa

CPE didalam area sektorisasi. Radio modem terhubung dengan

multiplexer , contohnya adalah switch, dimana pada switch terjadi

pengumpulan trafik dari berbagai sektor dan meneruskan trafik

tersebut ke router yang menyediakan koneksi ke jaringan ISP.

Untuk aplikasi MAN, topologi jaringan yang digunakan adalah

gabungan dari topologi Point to Point, Point to Multipoint maupun mesh.

Jumlah base station lebih dari satu buah untuk mencover wilayah MAN

dengan jumlah subscriber station ratusan. Topologi Point to Point

digunakan untuk menghubungkan base station dengan base station sebagai

backhaul. Sedangkan topologi Point to Multipoint digunakan untuk

menghubungkan base station dengan pelanggan.

Proses hubungan antara BS dan SSs WiMAX adalah sebagai berikut:

1. Pelanggan atau SSs (subscriber station) mengirimkan data dengan

kecepatan maksimal sampai 75Mbps ke BS (base station) .

2. Base station akan menerima sinyal dari pelanggan dan

mengirimkan sinyal tersebut ke switching center dengan protokol

IEEE 802.16d melalui jaringan wireless atau kabel.

3. Switching center akan mengirimkan pesan ke internet service

provider (ISP) atau public switched telephone network (PSTN).

Sedangkan konfigurasi jaringan WiMAX untuk aplikasi MAN

(Metropolitan Area Network) adalah sebagai berikut :

Gambar 2.14 Metropolitan Area Network (Firman, 2015)

2.5.3 Fitur Jaringan WiMAX

1. Teknologi Smart antena

Teknologi smart antena yang didukung meliputi :

Beamforming

Sistem menggunakan banyak antena untuk

mengirim sinyal, untuk memperbaiki kapaitas dan

jangkuan sistem dan mengurangi kemungkinan

outage.

Space Time Code (STC)

Deversitas pengiriman seperti kode alamouti

dipakai untuk menyediakan diversitas spesial dan

mengurangi fade margin.

Spatial Multiplexing (SM)

Untuk memperoleh kecepatan puncak lebih tinggi

dan trouhput yang meningkat.

2. Fractional Frequency Reuse

Contohnya jika semua cell beroperasi pada frekuensi yang sama

untuk memaksimalkan efisiensi spektrum.

3. Multicast dan Broadcast service

Menggabungkan fitur terbaik dari DVB-H , media FLO dan 3

GPP E-Ultra serta memenuhi persyaratan.

Kecepatan tinggi dan jangkuan luas dengan

menggunakan SFN (Single Frequency Network).

Alokasi spektrum radio yang fleksibel.

Konsumsi daya SM yang rendah.

Waktu switching kanal yang cepat.

2.5.4 Tipe-Tipe User WiMAX

Faktor jenis aplikasi user yang dipakai selama melakukan koneksi

akan menentukan perkiraan bit rate yang dialokasikan dalam satu luasan sel

dimana pola pemakaian akan berbeda-beda untuk setiap tempat/lokasi. Hal

yang perlu diperhatikan adalah besar bit rate yang dibutuhkan untuk

melayani pengguna dengan pemakaian aplikasi tersebut, dengan kapasitas

yang cukup untuk mendapatkan performa maksimal.

Berikut ini adalah beberapa ilustrasi dari implementasi jaringan akan

dibangun dibeberapa jenis lokasi area pelayanan, yang dipengaruhi oleh

jumlah dan tipe-tipe pengguna.

1. Perumahan / Residensial

Perumahan dengan tingkat ekonomi yang tinggi akan masuk

dalam calon pelanggan untuk penentuan tingkat perekonomian

ini akan didasarkan pada data yang didapatkan. Untuk kebutuhan

bandwith kebanyakan biasanya hanya membutuhkan yang kecil.

Karena pemakaian aplikasi hanya web surfing , e-mail , chatting

online , download dan game online. Bit rate 32 Kbps

kemungkinan sudah bisa untuk mencakup pengguna,

2. Instansi Pemerintah

Untuk instalasi pemerintah, aplikasi dipakai biasanya pada web

surfing , e-goverment , e-mail , download dan akses internet

kantor lainnya. Dengan asumsi setiap komputer menggunakan 10

Kbps cukup untuk meng-cover kebutuhan akses internet.

3. Sekolah

Pelanggan dengan tipe sekolah yang terpenting dapat

dikoneksikan ke banyak komputer. Karena banyak kebutuhan

akses, 64 Kbps kemungkinan dapat menjadi bit rate yang

dibutuhkan.

4. Sarana Kesehatan

Untuk sarana kesehatan akan dibagi menjadi dua, Rumah sakit

dan puskesmas. Layanan yang digunakan pada sarana kesehatan

adalah web surfing , e-goverment , e-mail , download.

5. Sarana Hiburan / Tempat Wisata

Untuk pelanggan pada sarana hiburan memerlukan banyak bit

rate karena setiap waktu liburan akan banyak

wisatawan/pengguna akses internet. 64 Kbps memungkinkan

untuk user tersebut.

2.5.5 Keuntungan WiMAX

Ada beberapa keuntungan dengan adanya WiMAX, jika

dibandingkan dengan WiFi antara lain sebagai berikut.

1. Para produsen mikrolektronik akan mendapatkan lahan baru untuk

dikerjakan, dengan membuat chip-chip yang lebih general yang

dapat dipakai oleh banyak produsen perangkat wireless untuk

membuat BWA-nya. Para produsen perangkat wireless tidak perlu

mengembangkan solusi end-to-end bagi penggunanya, karena

sudah tersedia standar yang jelas.

2. Operator telekomunikasi dapat menghemat investasi perangkat,

karena kemampuan WiMAX dapat melayani pelanggannya dengan

area yang lebih luas dan dengan kompatibilitas yang lebih tinggi.

3. Pengguna akhir akan mendapatkan banyak pilihan dalam

berinternet. WiMAX merupakan salah satu teknologi yang dapat

memudahkan kita untuk koneksi dengan internet secara mudah dan

berkualitas.

4. Memiliki banyak fitur yang selama ini belum ada pada teknologi

WiFi dengan standar IEEE 802.11. Standar IEEE 802.16

digabungkan dengan ETSI HiperMAN, maka dapat melayani

pangsa pasar yang lebih luas.

5. Dari segi coverage-nya saja yang mencapai 50 kilometer maksimal,

WiMAX sudah memberikan kontribusi yang sangat besar bagi

keberadaan wireless MAN. Kemampuan untuk menghantarkan data

dengan transfer rate yang tinggi dalam jarak jauh dan akan

menutup semua celah broadband yang tidak dapat terjangkau oleh

teknologi kabel dan digital subscriber line (DSL).

6. Dapat melayani para subscriber, baik yang berada pada posisi line

of sight (LOS) maupun yang memungkinkan untuk tidak line of

sight (NLOS).

7. Kapasitas tinggi , satu station dapat melayani ratusan pengguna,

jarak pengguna mencapai 50km dengan laju transmisi lebih dari

100 Mbps.

8. Kualitas layanan WiMAX bertanggung jawab atas QoS ujung ke

ujung dengan menggunakan sub kanalisasi, Qos dapat ditingkatkan.

9. Skalabilitas, dapat menjangkau akses internet di daerah pedesaan.

WiMAX memang dirancang untuk melayani baik para pengguna yang

memakai antenna tetap (fixed wireless) maupun untuk yang sering

berpindah-pindah tempat (nomadic). WiMAX tidak hanya hanya dapat

melayani para pengguna dengan antena tetap saja misalnya pada gedung-

gedung diperkantoran, rumah tinggal, tokotoko dan sebagainya. Bagi para

pengguna antenna indoor, notebook, PDA, PC yang sering berpindah tempat

dan banyak lagi perangkat mobile lainnya memang telah kompatibel dengan

dengan standar-standar yang dimilik WiMAX.

Perangkat WiMAX juga mempunyai ukuran kanal yang bersifat

fleksibel, sehingga sebuah BTS dapat melayani lebih banyak pengguna

dengan range spektrum frekuensi yang berbeda-beda. Dengan ukuran kanal

spektrum yang dapat bervariasi ini, sebuah perangkat BTS dapat lebih

fleksibel dalam melayani pengguna. Range spektrum teknologi WiMAX

termasuk lebar, dengan didukung dengan pengaturan kanal yang fleksibel,

maka para pengguna tetap dapat terkoneksi dengan BTS selama mereka

berada dalam range operasi dari BTS. Fasilitas quality of service (QOS) juga

diberikan oleh teknologi WiMAX ini. Sistem kerja media access control

pada data link layer yang connection oriented memungkinkan digunakan

untuk komunikasi video dan suara. Pemilik internet service provider (ISP)

juga dapat membuat berbagai macam produk yang dapat dijual dengan

memanfaatkan fasilitas ini, seperti membedakan kualitas servis antara

pengguna rumahan dengan pengguna tingkat perusahaan, membuat

bandwidth yang bervariasi, fasilitas tambahan dan masih banyak lagi.

2.6 Kualitas Sistem WiMAX

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi suatu sistem digital. Faktor

ini juga yang dapat mempengaruhi pada jaringan WiMAX. Beberapa faktor

tersebut adalah kapasitas kanal, Efisiensi Bandwith, Efesiensi Daya, Bit Error

Rate (BER), Pengkodean Kanal (Channel Coding)

1.6.1 Kapasitas Kanal

Kapasitas Chanel Transmisi adalah suatu kapasitas atau ukuran

suatu data yang dapat dikirimkan melalui media transmisi. Dalam

kapasitas pengiriman data dinyatakan dalam bps (byte per second).

Misal 1 bps, maka setiap detik besar data yang dikirimkan yaitu 1

byte. Selain itu juga ada Kbps (kilobytes per second), Mbps

(Megabytes per second), Gbps (Gygabytes per second), dst. Jumlah

kanal maksimum yang dapat terlayani oleh semua BS. Untuk mencari

kapasitas kanal juga akan dilakukan perhitungan trafik total. Rumus

perhitungan kanal menggunakan data trafik, total operator, dan acuan

tabel erlang B dengan GOS 2%, yaitu :

Atotal = Auser x ∑ pelanggan mobile WiMAX

Keterangan : Atotal = trafik total yang dibutuhkan

Auser = trafik tiap pelanggan (60 merlang) = 0.06 Erlang

Chanel transmisi bisa diibaratkan sebagai sebuah pipa yang

digunakan untuk mengirimkan data. Besar pipa tersebut biasanya

disebut dengan istilah bandwith. Bandwith adalah kemampuan

maksimum dari suatu media untuk menyalurkan informasi dalam

satuan waktu detik (ps). Bandwith sendiri berbeda dengan kecepatan.

Jika dalam kecepatan, maka dalam setiap detik yang dilihat adalah

jaraknya. Namun dalam bandwith, dalam setiap detik maka yang

dilihat adalah besar kapasitas datanya.

Misal, kecepatan suatu kendaraan misalnya 60 Km/jam. Maka

dalam setiap jam, mobil tersebut mencapai jarak 60 Km. di Dalam

bandwith tidak begitu. Misal, suatu Personal Computer terhubung

dengan modem ke jaringan intenet dengan bandwith 100Mbps. Maka

dalam setiap detik, data yang dapat dikirim sebesar 100 Megabytes,

tanpa memperdulikan seberapa jauh antara sumber data dengan

penerima data. Cara kerja bandwith ini bisa juga diibaratkan seperti

kuota pada ―Telkom Speedy‖.

NarrowBand

Narrowband bisa diibaratkan pita dengan saluran sempit dan

kemampuan yang relatif kecil.

Tabel 2.1 Kapasitas Norrowband

Kapasitas Transmisi 50 -300 bps

Biaya Total Rendah

(Sumber : Robi Maulana, 2009)

Definisi narrowband sendiri berbeda – beda pada setiap

industri. Contoh teknologi yang tergolong narrowband ini :

Jalur telepon analog pada 3000 Hz, pada POTS (Plain

Old Telephone Service), atau infrastruktur telepon

biasa. Untuk memanfaatkan data digital pada teknologi

ini ditambahkan perangkat modem, yang berfungsi

untuk membawa data dari komputer digital.

BRI ISDN pada 144 kbps. Dua jalur untuk suara dan

data, masing-masing pada 64 kbps. Satu jalur untk

sinyal 16 kbps.

Voiceband

Voiceband merupakan sebuah referensi range frekwensi suara

manusia yang disalurkan pada jaringan telepon. Range frekwensi suara

ini berkisar pada 200Hz – 12Khz. Chanel transmisi ini mempunyai

bandwith yang lebih besar jika dibandingkan dengan narrowband

chanel. Yaitu mencakup antara 300 – 500 bps. Contoh dari voiceband

ini yaitu saluran telepon.

Biaya Rata-Rata Tinggi

Tingkat Kesalahan Tinggi

Tabel 2.2 Kapasitas Voiceband

Kapasitas Transmisi 300-500 bps

Biaya Total Sedang

Biaya Rata-Rata Sedang

Tingkat Kesalahan Sedang

(Sumber : Robi Maulana, 2009)

Broadband / Wideband

Chanel ini mempunyai Frekuensi jalur lebar yang mampu

memindahkan lebih banyak data dan lebih tinggi dibandingkan dengan

frekuensi yang lebih sempit (narrowband / voiceband). Kapasitas

chanel ini mencapai 1 juta bps (satu juta bytes per second). Contoh

teknologi yang tergolong dalam wideband dan broadband ini adalah :

Pemancar layanan TV secara broadcast, menggunakan

6 MHz pada setiap saluran.

Cable TV (CATV), atau TV Kabel dan Televisi pada

700MHz. Pemancaran siaran televisi dan TV Satelit.

Juga termasuk untuk komunikasi data dan akses dari

internet.

ATM—sampai 13,22 Gbps. Layanan yang memiliki

kemampuan besar untuk melakukan transfer data,

video dan suara.

SONET—sampai 13,22 Gbps, melalui layanan media

fiber optic multiplexing berkecepatan tinggi.

T-3 pada 44,7 Mbps, yang ekuivalen dengan rangkaian

28 T-1, melalui serat optik atau mikro digital.(Robi,

2009)

Tabel 2.3 Kapasitas Broadband

Kapasitas Kanal Bisa lebih dari 1 juta bps

Biaya Total Tinggi

Biaya Rata-Rata Sedang

Tingkat Kesalahan Sedang

(Sumber : Robi Maulana, 2009)

1.6.2 Bit Error Rate

BER (Bit Error Rate atau Bit error ratio) merupakan sejumlah

bit digital bernilai tinggi pada jaringan transmisi yang ditafsirkan

sebagai keadaan rendah atau sebaliknya, kemudian dibagi dengan

sejumlah bit yang diterima atau dikirim atau diproses selama beberapa

periode yang telah ditetapkan.

Latar Belakang Error Rate

Pada transmisi digital, jumlah kesalahan bit adalah jumlah bit

yang diterima dari aliran data melalui saluran komunikasi yang telah

berubah karena noise, gangguan distorsi, atau kesalahan bit

sinkronisasi.

Sebagai contoh, diasumsikan berikut ini urutan bit yang

ditransmisikan:

0 1 1 0 0 0 1 0 1 1,

dan pada alat penerima akan menterjemahkan urutan bit sebagai

berikut:

0 0 1 0 1 0 1 0 0 1,

Maka BER pada kasus ini ada 3 kesalahan penafsiran bit (yang

digaris bawah) kemudian sebagai nilai BER yang dihasilkan adalah

nilai kesalahan ini dibagi dengan sejumlah bit yang kirim yaitu 10 bit,

sehingga didapatkan 0.3 atau 30%.

Packet Error Rate (PER) adalah jumlah paket data yang salah

ditransfer, dan lain-lain, dibagi dengan jumlah paket yang ditransfer.

Nilai kemungkinan PER yang dilambangkan paket kesalahan pp

probabilitas, yang untuk panjang paket data bit N dapat dinyatakan

sebagai:

pp = 1 - (1 - pe) N

Faktor-faktor

kebisingan saluran transmisi

gangguan

distorsi

masalah sinkronisasi bit

redaman

multipath fading nirkabel

Analisa BER

BER mungkin dianalisa dengan menggunakan simulasi

komputer stokastik. Jika saluran transmisi model sederhana dan model

sumber data diasumsikan, BER juga dapat dihitung secara analitik.

Sebagai contoh dari model sumber data adalah sumber Bernoulli.

Contoh model saluran sederhana adalah:

Biner simetris channel (Binary symmetric channel: digunakan

dalam analisis probabilitas decoding kesalahan jika terjadi kesalahan

bit non-bursty pada saluran transmisi) Aditif noise gaussian putih

(Additive white gaussian noise: AWGN) channel tanpa fading.

Gambar 2.15 Bit Error Rate (Wikipedia)

Bit Rate merupakan kecepatan pengiriman informasi melalui

media transmisi. Untuk penentuan bit rate berdasarkan WiMAX forum

tahun 2006, mobile WiMAX (802.16e) menggunakan modulasi QPSK,

16-QAM, 64-QAM. Dalam perumusan bit rate perumusan umum dapat

diperoleh.

R = Bw kanal x

Keterangan : R = Bit Rate (bps)

Bw = Bandwith kanal yang digunakan (Hz)

ᶮ = nilai menyesuaikan modulasi

2.7 Teknik Modulasi

Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal digital (bit stream)

ke dalam sinyal carrier. Modulasi digital sebetulnya adalah proses mengubah-

ubah karakteristik dan sifat gelombang pembawa (carrier) sedemikian rupa

sehingga bentuk hasilnya (modulated carrier) memeiliki ciri-ciri dari bit-bit (0

atau 1) yang dikandungnya. Berarti dengan mengamati modulated carriernya, kita

bisa mengetahui urutan bitnya disertai clock (timing, sinkronisasi). Melalui proses

modulasi digital sinyal-sinyal digital setiap tingkatan dapat dikirim ke penerima

dengan baik. Untuk pengiriman ini dapat digunakan media transmisi fisik (logam

atau optik) atau non fisik (gelombang-gelombang radio). Pada dasarnya dikenal 3

prinsip atau sistem modulasi digital yaitu: ASK, FSK, dan PSK.

Gambar 2.16 Modulasi Digital (teori elektro, 2011)

Amplitude Shift Keying (ASK)

Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal berdasarkan

pergeseran amplitude, merupakan suatu metoda modulasi dengan mengubah-ubah

amplitude. Dalam proses modulasi ini kemunculan frekuensi gelombang

pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya sinyal informasi digital.

Keuntungan yang diperoleh dari metode ini adalah bit per baud (kecepatan

digital) lebih besar. Sedangkan kesulitannya adalah dalam menentukan level

acuan yang dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan melalui saluran

transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh redaman dan distorsi lainnya. Oleh

sebab itu meoda ASK hanya menguntungkan bila dipakai untuk hubungan jarak

dekat saja. Dalam hal ini faktor derau harus diperhitungkan dengan teliti, seperti

juga pada sistem modulasi AM. Derau menindih puncak bentuk-bentuk

gelombang yang berlevel banyak dan membuat mereka sukar mendeteksi dengan

tepat menjadi level ambangnya.

Frequncy Shift Keying (FSK)

Frequency Shift Keying (FSK) atau pengiriman sinyal melalui penggeseran

frekuensi. Metoda ini merupakan suatu bentuk modulasi yang memungkinkan

gelombang modulasi menggeser frekuensi output gelombang pembawa.

Pergeseran ini terjadi antara harga-harga yang telah ditentukan semula dengan

gelombang output ang tidak mempunyai fasa terputus-putus. Dalam proses

modulasi ini besarnya frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai

dengan perubahan ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. FSK merupakan

metode modulasi yang paling populer. Dalam proses ini gelombang pembawa

digeser ke atas dan ke bawah untuk memperoleh bit 1 dan bit 0. Kondisi ini

masing-masing disebut space dan mark. Keduanya merupakan standar transmisi

data yang sesuai dengan rekomendasi CCITT. FSK juga tidak tergantung pada

teknik on-off pemancar, seperti yang telah ditentukan sejak semula. Kehadiran

gelombang pembawa dideteksi untuk menunjukkan bahwa pemancar telah siap.

Dalam hal penggunaan banyak pemancar (multi transmitter), masing-

masingnya dapat dikenal dengan frekuensinya. Prinsip pendeteksian gelombang

pembawa umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja. Bentuk

dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil modulasi FM. Secara konsep,

modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam

variasi /deviasi ataupun frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu

More atau Less (High atau Low, Mark atau Space). Tentunya untuk deteksi

(pengambilan kembali dari kandungan Carrier atau proses demodulasinya) akan

lebih mudah, kemungkinan kesalahan (error rate) sangat minim/kecil. Umumnya

tipe modulasi FSK dipergunakan untuk komunikasi data dengan Bit Rate

(kecepatan transmisi) yang relative rendah, seperti untuk Telex dan Modem-Data

dengan bit rate yang tidak lebih dari 2400 bps (2.4 kbps).

Phase Shift Keying (PSK)

Phase Shift Keying (PSK) atau pengiriman sinyal melalui pergeseran fasa.

Metoda ini merupakan suatu bentuk modulasi fasa yang memungkinkan fungsi

pemodulasi fasa gelombang termodulasi di antara nilai-nilai diskrit yang telah

ditetapkan sebelumnya. Dalam proses modulasi ini fasa dari frekuensi gelombang

pembawa berubah-ubah sesuai denganperubahan status sinyal informasi digital.

Sudut fasa harus mempunyai acuan kepada pemancar dan penerima. Akibatnya,

sangat diperlukan stabilitas frekuensi pada pesawat penerima.Guna memudahkan

untuk memperoleh stabilitas pada penerima, kadang-kadang dipakai suatu teknik

yang koheren dengan PSK yang berbeda-beda. Hubungan antara dua sudut fasa

yang dikirim digunakan untuk memelihara stabilitas. Dalam keadaan seperti ini ,

fasa yang ada dapat dideteksi bila fasa sebelumnya telah diketahui. Hasil dari

perbandingan ini dipakai sebagai patokan (referensi).

2.6.1 Teknik Modulasi Jaringan WiMAX

Untuk teknik modulasi dalam jaringan WiMAX cara yang

digunakan untuk menumpangkan sinyal info dalam parameter-parameter

sinyal pembawa (carrier). Berdasarkan standart IEEE 802.16a dalam

sistem jaringan WiMAX modulasi yang digunakan adalah BPSK , QPSK ,

16 QAM atau 64 QAM.Untuk transmisi Data atau sinyal Digital dengan

kecepatan tinggi, lebih efisien dipilih system modulasi PSK.

2.6.2 Binary Phase Shift Keying (BPSK)

BPSK adalah format yang paling sederhana dari PSK.

Menggunakan dua yang tahap yang dipisahkan sebesar 180° dan sering

juga disebut 2-PSK. Modulasi ini paling sempurna dari semua bentuk

modulasi PSK. Akan tetapi bentuk modulasi ini hanya mampu

memodulasi 1 bit/simbol dan dengan demikian maka modulasi ini tidak

cocok untuk aplikasi data-rate yang tinggi dimana bandwidthnya

dibatasi.

2.6.3 Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

Kadang-Kadang dikenal sebagai quarternary atau quadriphase

PSK atau 4-PSK, QPSK menggunakan empat titik pada diagram

konstilasi, terletak di sekitar suatu lingkaran. Dengan empat tahap, QPSK

dapat mendekode dua bit per simbol. Hal ini berarti dua kali dari BPSK.

Analisa menunjukkan bahwa ini mungkin digunakan untuk

menggandakan data rate jika dibandingkan dengan sistem BPSK.

Walaupun QPSK dapat dipandang sebagai sebagai suatu modulasi

quaternary, lebih mudah untuk melihatnya sebagai dua quadrature

carriers yang termodulasi tersendiri. Dengan penafsiran ini, maka bit

yang digunakan untuk mengatur komponen phase pada sinyal carrier

ketika digunakan untuk mengatur komponen quadrature-phase dari

sinyal carrier tersebut. BPSK digunakan pada kedua carrier dan dapat

dimodulasi dengan bebas.

2.6.4 Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

Dalam modulasi QAM , amplitudo dari 2 sinyal yang memiliki

beda fase 90 satu dengan lainnya dirubah untuk merepresentasikan sinyal

data. Modulasi amplitudo untuk 2 sinyal carrier dapat dianggap sebagai

modulasi amplitudo dan modulasi fase pada carrier tunggal. Pada

modulasi QAM, titik-titik konstelsi (constellation points) dibuat dalam

bentuk kotak dengan jarak vertical dan horizontal yang sama. Modulasi

16 QAM merupakan modulasi yang menggunakan inputan 4 bit dengan

16 kondisi logika. Sedangkan modulasi 64 QAM merupakan modulasi

yang menggunakan inputan 4 bit dengan 64 kondisi logika.

2.8 MATLAB R2013a

MATLAB adalah kependekan dari MATrix LABoratory dikarenakan setiap

data pada MATLAB menggunakan dasar matriks. MATLAB adalah bahasa

pemrograman tinggi, tertutup, dan case sensitive dalam lingkungan komputasi

numerik yang dikembangkan oleh MathWorks. Salah satu kelebihannya yang

paling populer adalah kemampuan membuat grafik dengan visualisasi terbaik.

MATLAB mempunyai banyak tools yang dapat membantu berbagai disiplin ilmu.

Ini merupakan salah satu penyebab industri menggunakan MATLAB. Selain itu

MATLAB mempunyai banyak library yang sangat membantu untuk

menyelesaikan permasalahan matematika seperti membuat simulasi fungsi,

pemodelan matematika dan perancangan GUI.

MATLAB sudah dikenal oleh banyak kalangan, terutama kalangan pemikir-

pemikir rumus alias orang matematika. bagaimana dengan sahabat? sudah kenal

belum dengan MATLAB? kalau belum silahkan simak penjelasan tentang

MATLAB dibawah ini. MATLAB adalah sebuah singkatan dari matrix

laboratory. Secara garis besar MATLAB adalah software matematika yang

berfungsi untuk membantu pengerjaan-pengerjaan matematika. menurut

Wikipedia.org MATLAB adalah sebuah lingkungan komputasi numerikal dan

bahasa pemrograman komputer generasi keempat. Dikembangkan oleh The

MathWorks, MATLAB memungkinkan manipulasi matriks, pem-plot-an fungsi

dan data, implementasi algoritma, pembuatan antarmuka pengguna, dan peng-

antarmuka-an dengan program dalam bahasa lainnya.

Meskipun hanya bernuansa numerik, sebuah kotak kakas (toolbox) yang

menggunakan mesin simbolik MuPAD, memungkinkan akses terhadap

kemampuan aljabar komputer. Sebuah paket tambahan, Simulink, menambahkan

simulasi grafis multiranah dan Desain Berdasar-Model untuk sistem terlekat dan

dinamik. Pada tahun 2004, MathWorks mengklaim bahwa MATLAB telah

dimanfaatkan oleh lebih dari satu juta pengguna di dunia pendidikan dan industri.

MATLAB digunakan oleh kalangan pelajar, teknisi, peneliti di Universitas,

Institusi Penelitian maupun Industri untuk melakukan komputasi matematis dalam

berbagai keperluan. MATLAB biasanya digunakan untuk penelitian,

pengembangan sistem dan desain sistem. Berbeda dengan bahasa pemrograman

lainnya, MATLAB merupakan bahasa pemrograman tertutup. Untuk kompilasi

program anda harus menggunakan software dari MathWorks sendiri. Berikut

pengertian MATLAB dan kegunaannya. Pada simulasi ini menggunakan

MATLAB r2013a dengan 64 bit.

Gambar 2.16 Tampilan MATLAB simulasi.

2.8.1 MATLAB SIMULINK

Simulink adalah salah satu bagian dari MatLab. Simulink

dapat digunakan untuk mensimulasi sistem artinya mengamati

dan menganalisa perilaku dari TIRUAN sistem. Tiruan sistem

diharapkan mempunyai perilaku yang sangat mirip dengan sistem

fisik. Jika digunakan dengan benar, simulasi akan membantu

proses analisis dan desain sistem.

Simulink mendukung simulasi sistem linier, sistem kontrol,

sistem yang menggunakan logika kabur, jaringan syaraf tiruan,

komunikasi, dan lain-lain. Lampiran ini memperkenalkan cara

menggunakan MatLab/Simulink pada MatLab versi 5.3. Pertama

kali jalankan program MatLab. Pada window program MatLab,

pilih menu File -> New -> Model maka akan terbuka dua buah

window seperti terlihat pada gambar L4.1 dan gambar L4.2.

Window pertama adalah "Simulink Library Browser" yang berisi

daftar komponen yang dapat digunakan dalam simulasi. Window

kedua adalah window model yang masih kosong dan berjudul

"untitled".

Gambar 2.17 Simulink Labrary Browser

Pada gambar diatas adalah memilih icon simulink yang

akan digunakan. Untuk membuat lembar kerja baru terletak paa

file new.