of 4

INTERWORKING IEEE 802.16 WIMAX DAN IEEE 802.11 WIFI UNTUK RURAL-NGN (NEXT GENERATION NETWORK)

Published on 2 weeks ago | Categories: Documents | Downloads: 6 | Comments: 0
275 views

Comments

Content

 INTERWORKING IEEE  INTERWORKING IEEE 802.16 WIMAX DAN IEEE 802.11 WIFI UNTUK RURAL UNTUK RURAL-NGN -NGN  NEXT GENERATION NETWORK ) ( NEXT Ahmad Meiriansyah, [email protected] [email protected],, Yusep Rosmansyah, [email protected] [email protected],, Armein Z.R. Langi, [email protected] Kelompok Keahlian Teknologi Informasi, Sekolah Teknik Elektro dan Informatika Institut Teknologi Bandung Jl. Ganesa 10 Bandung

 ABSTRAK WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) adalah sebuah forum industri yang mensertifikasi dan menstandarisasi produk-produk yang mengimplementasikan standar IEEE 802.16 WirelessMAN. WiMAX merupakan teknologi nirkabel yang dapat mengatasi berbagai aplikasi dengan cakupan MAN, berbeda dengan  IEEE 802.11 WiFi (Wireless Fidelity) yang hanya dapat mencakup LAN. Saat ini, teknologi WiFi digunakan untuk  jaringan fisik terutama untuk koneksi satu base-station ke base-station yang lain (backhaul) atau ke switching centre. Meskipun penggunaan teknologi WiFi cukup praktis, akan tetapi penggunaan WiFi untuk koneksi backhaul akan menimbulkan beberapa potensi permasalahan karena teknologi WiFi dirancang dan dioptimasi untuk  penggunaan dengan cakupan LAN. Penggunaan WiMAX untuk koneksi backhaul pada R-NGN secara teknis dapat dilakukan karena kehadiran WiMAX dapat mengatasi permasalahan pada koneksi backhaul Wi-Fi.

 KATA KUNCI : WiMAX, WiFi, R-NGN (Rural-Next Generation Network).

1. PENDAHULUAN Indonesia merupakan negara di Asia Tenggara, dengan teledensitas yang rendah. Hal ini diakibatkan oleh ketersediaan layanan telekomunikasi, terutama di pedesaan masih sangat kecil. Salah satu permasalahannya adalah tingginya biaya infrastruktur  jaringan kabel dan layanan komunikasi yang tidak dapat dijangkau terutama oleh masyarakat pedesaan. Salah satu solusi adalah penerapan teknologi IEEE 802.16 WiMAX dan IEEE 802.11 WiFi pada daerahdaerah terpencil, sehingga dapat mengatasi masalah tersebut. Melalui teknologi ini, diharapkan masyarakat di daerah dapat menyelenggarakan layanan komunikasi dengan biaya terjangkau.

karena struktur geografis pedesaan. Investasi per SST yang harus dikeluarkan untuk masyarakat pedesaan dapat mencapai 10 juta rupiah. Salah satu upaya yang sedang dilakukan adalah menyediakan akses TIK yang murah bagi masyarakat pedesaan melalui  Rural  Next Generation Network   (R-NGN). Infrastruktur yang digunakan saat ini adalah menggunakan teknologi Wi-Fi yang digunakan untuk jaringan fisik, terutama koneksi ( backhaul) satu  base-station ke base-station yang lain. Seperti Seperti pada gambar berikut berikut :

2. TEST-BED RURAL NGN Angka teledensitas di Indonesia masih berada di bawah 4%. Dengan kata lain, penetrasi akses teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK) masih kurang. Padahal, menurut ITU-T, peningkatan 1% penetrasi TIK dapat meningkatkan pertumbuhan ekonomi sebesar 3%. Beberapa alasan rendahnya ketersediaan layanan ini adalah mahalnya biaya teknologi, kesulitan pembangunan dan pemeliharaan

Gambar 2.1 Jaringan R-NGN Punclut

Prosiding Konferensi Nasional Teknologi Informasi & Komunikasi untuk Indonesia 3-4 Mei 2006, Aula Barat & Timur Institut Teknologi Bandung

291

Seperti ditunjukan pada gambar 2.1, sistem untuk RNGN dibagi menjadi 3 sub-sistem sebagai berikut : 1. Aplikasi Pengguna, terdiri dari aplikasi-aplikasi perangkat lunak dan perangkat keras yang digunakan sebagai alat komunikasi seperti telepon, chat , e-mail, dan komputer. 2. Sistem Operasi, sistem operasi yang dapat mengatur kerja sistem dan mengaplikasikan protokol IP seperti Linux atau Windows.

8.

Faktor keamanan menjadi hambatan

dan

kerahasiaan

(WEP)

Dari permasalahan-permasalahan tersebut, dapat disimpulkan bahwa penggunaan teknologi Wi-Fi untuk koneksi backhaul  bukanlah yang terbaik. Permasalahan-permasalahan tersebut dicoba diatasi dengan menggunakan teknologi WiMAX.

3.

TEKNOLOGI 802.16 WIMAX

3.1. Teknologi WiMAX

Gambar 2.2 Salah satu Trial-Site Punclut

Jaringan, infrastruktur sistem komunikasi, terbagi menjadi 3 sub-jaringan, yaitu Core Network (CN) menggunakan frekuensi 2,4 GHz yang menghubungkan desa (Cipicung Girang 1 dan Cipicung Girang 2) dan ITB, yang berjarak kurang lebih 10 km,  Access Network   dan node  yang menghubungkan CN dengan pengguna. Akan tetapi, penggunaan teknologi Wi-Fi untuk koneksi backhaul dapat menimbulkan permasalahan. Potensi permasalahan tersebut, antara lain : 1. Wi-Fi dioptimasi untuk penggunaan dengan  jangkauan yang pendek, penggunaan untuk luar ruangan dan jangkauan yang panjang akan menyebabkan multipath  dan delay spread   tidak tertangani secara optimal. 2. Teknologi antena masih terbatas, penetrasi non line of sight (NLOS) masih terbatas, komunikasi yang dilakukan hanya  point-to-point   Line of Sight (LOS) 3. Wi-Fi dirancang untuk aplikasi LAN 4. Ukuran kanal 20 MHz, tidak fleksibel 5. Bit rate max. 54 Mbps 6. Tidak dirancang untuk komunikasi multi-hop 7. Frekuensi unlicensed , banyak perangkat lain yang menggunakan frekuensi yang sama, sehingga interferensi akan menjadi masalah jika semakin banyak pengguna pada frekuensi tersebut

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave  Access  ) merupakan teknologi akses nirkabel pita lebar yang dibangun berdasarkan standar IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineering) 802.16 yang didesain untuk memenuhi kondisi non LOS (Line of Sight)  dan menggunakan teknik modulasi adaptif seperti QPSK, QAM 16, dan QAM 64. WiMAX dapat digunakan sebagai alternatif kabel modem dan layanan DSL serta sebagai backhaul untuk hotspot-hotspot   Wi-Fi. WiMAX menggunakan teknologi OFDM.  OFDM merupakan sebuah teknik multiplexing  sinyal dimana sebuah sinyal dibagi menjadi beberapa kanal dengan pita frekuensi yang sempit dan saling berdekatan, dengan setiap kanal menggunakan frekuensi yang berbeda. Jangkauan operasi WiMAX cukup luas sehingga WiMAX dapat menjadi infrastruktur yang tepat untuk meningkatkan penetrasi internet. 3.2. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

Gambar 3.1 perbandingan FDM dan OFDM

OFDM pada standar 802.16-2004, dibagi menjadi 256 carrier   sedangkan untuk standar 802.11 adalah 64 carrier . OFDM adalah kombinasi dari modulasi dan multiplexing. Pada OFDM sinyal-sinyal dipisahkan kedalam beberapa kanal, lalu dimadulasi dan di multiplex untuk membentuk OFDM carrier . Sub-kanal dapat dimultiplex menggunakan FDM (Frequency Division Multiplex)  disebut transmisi multi-carrier   atau menggunakan CDM (Code  Division Multiplex)  disebut transmisi multi-code. Subcarrier-subcarrier pada OFDM harus orthogonal.

Prosiding Konferensi Nasional Teknologi Informasi & Komunikasi untuk Indonesia 3-4 Mei 2006, Aula Barat & Timur Institut Teknologi Bandung

292

Ortogonalitas memberikan transmisi secara simultan pada sub-carrier yang banyak dalam ruang frekuensi yang sempit tanpa saling berinteferensi. Dengan demikian kita dapat menumpangkan lalu lintas data dengan kepadatan yang tinggi dalam berbagai kanal tersebut. Sama halnya dengan Wi-Fi, WiMAX menggunakan salah satu frekuensi tidak berlisensi (5,8 GHz) dan diarahkan untuk bisa memanfaatkan dua frekuensi lain yang berlisensi, yakni 2,5 GHz dan 3,5 GHz. 3.3. Standar IEEE 802.16 WiMAX Pada awalnya standar   IEEE 802.16 beroperasi pada frekuensi 10-66 GHz dan line of sight   (LOS), 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 LOS. WiMAX dapat mencakup area sekitar 50 km dan kecepatan pengiriman data sebesar 70 Mbps. WiMAX mampu menangani sampai ribuan pengguna sekaligus. Standar IEEE 802.16a kemudian direvisi menjadi IEEE 802.16b yang menekankan segala keperluan dan permasalahan dengan quality of service (QoS) lalu IEEE 802.16c yang menekankan pada interoperability dengan protokol-protokol lain, IEEE 802.16e menekankan pada penggunaan secara mobile. Tabel 3.1.Standar IEEE 802.16 IEEE IEEE 802.16 802.16a Januari 2003 Terstandarisasi Januari 2002 (IEEE 802.16a) Spektrum 10-66 GHz 2-11 GHz  Non Line of Kondisi Kanal  Line of Sight Sight  32 sampai Mencapai 70 134 Mbps Mbps menggunakan menggunakan  Bit Rate frekuensi frekuensi kanal 28 kanal 20 MHz MHz OFDM 256 QPSK, 16 sub- carrier , QAM dan 64 Modulasi QPSK, 16 QAM QAM, 64 QAM Perangkat Perangkat Mobilitas nirkabel tetap nirkabel tetap dan portable Mulai dari Frekuensi per 20, 25 dan 28 1,5 hingga 20 Kanal MHz MHz 7 – 10 km dengan Radius per 2 sampai 5 kemampuan km Cell maksimal 50 km (LOS)

3.4. Layer Protokol IEEE 802.16 WiMAX MAC terdiri dari 3 sublayer. Service-Specific Convergence Sublayer   (CS) menyediakan semua transformasi dan mapping  dari data eksternal, diterima melalui CS service access   point (SAP), kepada MAC SDUs diterima oleh MAC Common Part Sublayer   (CPS) melalui MAC SAP. MAC CPS menyediakan inti fungsi MAC dari sistem akses, bandwidth, alokasi membuat koneksi, dan memelihari koneksi. MAC juga terdiri dari sublayer keamanan yang menyediakan autentifikasi, pertukaran kunci dengan aman, dan enkripsi. Data PHY control, dan statistik ditransfer diantara MAC CPS dan PHY, melalui PHY SAP.

Gambar 3.2. Layer Protokol Standar IEEE 802.16

IEEE 802.16e 2004 < 6 GHz  Non Line of Sight  Mencapai 15 Mbps menggunakan frekuensi kanal 5 MHz OFDM 256 sub-carrier, QPSK, 16 QAM, 64 QAM

No 1

2

3

4

 Nomadic  Mobility Mulai 1,5 dan 20 MHz

2-5 Km

5

Tabel 3.2. fitur-fitur physical layer WiMAX Fitur Keuntungan Mendukung sistem multipath untuk memungkinkan diaplikasikan pada Sistem signaling 256 FFT OFDM area terbuka (outdoor) dengan kondisi LOS dan NLOS. Menyediakan fleksibilitas yang Frekuensi kanal memungkinkan komunikasi beroperasi yang fleksibel menggunakan kanal-kanal frekuensi (3,5 MHz, 5 yang bervariasi sesuai dengan MHz, 19 MHz) kebutuhan.

Mendukung Smart antenna Mendukung TDD dan FDD duplexing Modulasi leksibel dengan system  Error correction yang bevariasi pada RF burst

Fitur-fitur MAC berikut.

Dengan menggunakan smart antenna yang lebih nyaman digunakan seharihari, inteferensi dapat ditekan dan gain dapat ditingkatkan. Menangani masalah bervariasinya regulasiregulasi diseluruh dunia. Memungkinkan terjalinnya koneksi yang reliable, memberikan transfer rate yang maksimal kepada setiap subscriber yang terkoneksi dengannya.

layer, ditunjukkan pada table

Prosiding Konferensi Nasional Teknologi Informasi & Komunikasi untuk Indonesia 3-4 Mei 2006, Aula Barat & Timur Institut Teknologi Bandung

293

menjadi pelengkap bagi jaringan 3G, WiMAX akan difokuskan untuk menyediakan komunikasi data secara nirkabel dan bukan menyediakan komunikasi suara secara nirkabel. 6. REFERENSI [1].

Gambar 4.1. Jaringan R-NGN WiMAX

OPEX (operational expense) meliputi pemeliharaan infrastrutur, instalasi peralatan pengguna, sewa lahan base station, dsb. Analisa mengenai CAPEX dan OPEX ini akan menghasilkan analisa secara ekonomi, yang kemudian akan digabungkan dengan analisa secara teknis.

Gambar 4.2. Jaringan R-NGN WiMAX

5. KESIMPULAN WiMAX dapat saling beroperasi dengan operator telekomunikasi, menghemat biaya investasi perangkat dan menyediakan alternatif untuk memperluas layanan pada daerah-daerah yang sulit dijangkau. Dengan penerapan standar IEEE 802.16 diharapkan akan didapat banyak keuntungan seperti tersedianya layanan jaringan lebih cepat (bahkan didaerah yang sulit dijangkau oleh jaringan berbasis kabel), biaya instalasi lebih rendah dan kemampuan untuk mengatasi batasan fisik yang terdapat dapat  jaringan berbasis kabel. Selain itu peran WiMAX dapat berperan sebagai penyedia layanan yang dapat berdampingan dengan layanan suara berbasis 3G. Standar IEEE 802.16 ini dapat digunakan untuk memperluas layanan yang sudah ada. Meskipun bisa

802.16 IEEE Standard for Local and metropolitan [2]. area networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems [3]. IEEE 802.16 based last mile broadband wireless military networks with quality of service support Frequency 1 - size 26382 bytes --- Kitti Wongthavarawat, Aura Ganz. Proc. IEEE MILCOM, pp. 779 - 784, Oct 2003. [4]. Frequency 1 - size 31587 bytes --- Israel Koffman, Vincentzio Roman. IEEE Communications Magazine, Vol. 40, pp. 96 103, Apr 2002. [5]. IEEE standard 802.16: A technical overview of the wirelessMAN TM  air interface for broadband wireless access Frequency 1 - size 51144 bytes --- Carl Eklund, Roger B. Marks, Kenneth L. Stanwood, Stanley Wang. IEEE Communications Magazine, Vol. 40, pp. 98 107, Jun 2002. [6]. Bing. Benny, Broadband Wireless Access, Kluwer Academic Publisher, New York, 2002. [7]. Tropos Networks, Open Standards for Broadband Wireless Networks: WiFi and WiMAX, October 2004. [8]. WiLAN Presentation, Corporate Overview, June 2005. [9]. Ping Chung Ng, Soung Chang Liew and Chinlon Lin, Voice over Wireless LAN via IEEE 802.16 Wireless MAN and IEEE 802.11 Wireless Distribution System, Department of Information Engineering, The Chinesse University of Hongkong, 2005. [10]. Smura, Timo. Competitive Potential of WiMAX in the Broadband Access Market : A Techno Economic Analysis, Helsinki University of Technology Networking Laboratory, Finland, 2005. [11]. [10] WiMAX Forum, Business Case Models for Fixed Broadband Wireless Access based on WiMAX Technology and the 802.16 Standard, October 10, 2004.

Prosiding Konferensi Nasional Teknologi Informasi & Komunikasi untuk Indonesia 3-4 Mei 2006, Aula Barat & Timur Institut Teknologi Bandung

295

Sponsor Documents


Recommended

No recommend documents

Or use your account on DocShare.tips

Hide

Forgot your password?

Or register your new account on DocShare.tips

Hide

Lost your password? Please enter your email address. You will receive a link to create a new password.

Back to log-in

Close