Sistem pengkabelan telah dibahas bab 2.1. pada bagian ini akan dibahas arsitektur topologi, metode akses, dan format paket.

Transkripsi

1 107 Local Area Network 7 LAN adalah sebuah sistem komunikasi data yang membolehkan sejumlah device atau komputer yang terangkai untuk berkomunikasi langsung satu sama lainnya. Di dalam LAN dikenal ada 3 macam arsitektur: Ethernet, token ring dan fiber distributed data interface (FDDI). 7.1 Arsitektur LAN Arsitektur Jaringan terdiri dari pengkabelan, topologi, metoda akses dan format paket. Arsitektur yang umum digunakan dalam jaringan LAN adalah berbasis kabel elektrik, melalui perkembangan teknologi optik kini banyak digunakan juga serat kabel optik sebagai media alternatif beserta kelebihan dan kekurangannya. Sistem pengkabelan telah dibahas bab 2.1. pada bagian ini akan dibahas arsitektur topologi, metode akses, dan format paket. Arsitektur jaringan lahir pada masa kondisi transisi. ARCnet, Ethernet dan Token-Ring merupakan salah satu contoh arsitektur lama yang akan segera digantikan dengan arsitektur lain dengan kecepatan yang lebih tinggi. Arsitektur jaringan yang sekarang banyak dipakai, meskipun dianggap obsolute, mendukung transmisi mulai dari 2,5 Mbps untuk jaringan ARCnet, 10 Mbps Ethernet dan 16 Mbps untuk jaringan Token-Ring. Arsitektur Jaringan ini telah dikembangkan untuk kinerja yang lebih tinggi, pada jaringan ARCnet ditingkatkan menjadi ARCnet Plus 20Mbps dan Ethernet ditingkatkan menjadi 100 Mbps Fast Ethernet dan 1000 Mbps (1 Gbps) dengan nama Gigabit Ethernet. Selain pengembangan yang sudah ada, juga mulai diimplementasikan arsitektur baru seperti serat optik atau Fiber Distributed Data Interface (FDDI) dan Asynchronous Transfer Mode (ATM). Teknologi terakhir untuk serat optik adalah Synchronous Optical Network (SONET). Selain jaringan kabel tembaga dikenal juga jaringan nirkabel atau wireless. Jaringan nirkabel menggunakan sistem transmisi gelombang radio dan gelombang mikro (microwave). Serat optik mempunyai kelebihan yang sama dengan nirkabel dibandingkan jaringan kabel tembaga yaitu jangkauan jarak yang lebih jauh. Serat optik banyak dipakai untuk lintas pulau dan lintas negara yang lebih sering disebut kabel-laut, sedangkan nirkabel menggunakan komunikasi satelit. Kelemahan komunikasi satelit dibandingkan kabellaut adalah komunikasi satelit mempunyai delay waktu yang lebih tinggi.

2 Di awal millenium ketiga ini kita sudah menikmati jaringan kabel, jaringan optik dan jaringan nirkabel radio. Mungkin suatu saat kita akan sempat menikmati teknologi baru selain ketiga teknologi jaringan di atas, semoga. 7.2 Topologi Arsitektur topologi merupakan bentuk fisik untuk menghubungkan setiap node pada sebuah jaringan. Pada sistem LAN terdapat tiga topologi utama yang paling sering digunakan: bus, star, dan ring. Topologi Bus Topologi bus ini sering juga disebut sebagai topologi backbone, dimana ada sebuah kabel coaxial yang dibentang kemudian beberapa komputer dihubungkan pada kabel tersebut. 108 Topologi Star Gambar 7. 1 Topologi bus Disebut topologi star karena bentuknya seperti bintang, sebuah alat yang disebut concentrator bisa berupa hub atau switch menjadi pusat, dimana semua komputer dalam jaringan dihubungkan ke concentrator ini. Gambar 7. 2 Topologi Star

3 Topologi Ring 109 Topologi ring biasa juga disebut sebagai topologi cincin karena bentuknya seperti cincing yang melingkar. Semua komputer dalam jaringan akan di hubungkan pada sebuah cincin. Cincin ini hampir sama fungsinya dengan concenrator pada topologi star yang menjadi pusat berkumpulnya ujung kabel dari setiap komputer yang terhubung. Gambar 7. 3 Topologi ring 7.3 Ethernet (CSMA/CD) Ethernet adalah standar LAN yang pertama kali dikembangkan oleh XEROX dan kemudian diperluas pengembangannya oleh Digital Equipment Corp, Intel Corp dan Xerox juga. Metoda akses : CSMA/CD Metoda akses yang digunakan ethernet dalam LAN disebut carrier sense multiple access with collision detection disingkat CSMA/CD. Maksudnya, sebelum komputer/device mengirim data, komputer tersebut menyimak/mendengar dulu media yang akan dilalui sebagai pengecekan apakah komputer lain sedang menggunakannya, jika tidak ada maka komputer/device akan mengirimkan data nya. Terkadang akan terjadi dua atau lebih komputer yang mengirimkan data secara bersamaan dan itu akan mengakibatkan collision (tabrakan). Bila collision terjadi maka seluruh komputer yang ada akan mengabaikan data yang hancur tersebut. Namun bagi komputer pengirim data, dalam periode waktu tertentu maka komputer pengirim akan mengerim kembali data yang hancur akibat tabrakan tersebut.

4 110 Gambar 7. 4 (a) Komputer A mengirim paket ke E. (b) Sebelum paket diterima E, E juga melakukan pengiriman sehingga terjadi tabrakan. Addressing (pengalamatan) Setiap komputer, device atau stasion dalam LAN memiliki NIC (Network Interface Card). NIC ini memiliki 6- byte alamat fisik (physical address). Data rate (laju data) Ethernet LAN dapat mendukung laju data antara 1 sampai 10 MBps, sedangkan Fast Ethernet mendukung hingga 100 MBps. Frame Format (format bingkai) Pada Gambar 7.5 dapat dilihat sebuah Ethernet frame. Sebagai catatan tambahan, bahwa Ethernet tidak menyediakan suatu mekanisme untuk acknowledge frame yang diterima, sehingga hal ini bisa dikatakan sebagai media yang unreliabel. Namun demikian acknowledgement diimplementasikan pada layer di atasnya. Sebagai keterangan isi bingkai ethernet adalah sbb: Preamble : memuat 7 byte (56 bit) rangkaian bolak-balik bit 0 dan 1. Kegunaannya untuk sinkronisasi pada komputer penerima. Start frame delimiter : berisi 1 byte dengan nilai ( ). Digunakan sebagai flag dan sinyal mulainya frame. Destination address : Berisi 6 byte yang memuat physical address untuk komputer yang dituju. Source address : Berisi 6 byte yang memuat physical address untuk komputer pengirim. Type : berisi informasi yang menentukan jenis data yang dibungkus (encapsulated) pada frame. Data : berisi data dari lapisan di atasnya. Panjang data harus berkisar antara 46 dan 1500 byte. Apabila data yang didapat dari lapisan di atasnya kurang dari 46 byte, maka ditambahkan byte2 yg

5 disebut padding sehingga melengkapi jumlah minimum yakni 46 byte. Namun apablia besar data lebih dari 1500 byte, maka lapisan di atasnya harus mengfargmentasikannya dalam pecahanpecahan 1500 byte. Cyclic redudancy check : berisi 4 byte sebagai error detection. Jenis CRC yang digunakan adalah CRC Implementasi LAN Gambar 7. 5 Format frame ethernet Seluruh Ethernet LAN dikonfigurasikan sebagai logical bus dan secara fisik dapat diimplementasikan dalam bentuk topologi bus atau star. 10BASE5 : Implementasi ini disebut thick ethernet atau thick-net. Adalah LAN topologi bus yang menggunakan baseband sinyal dan memiliki panjang kabel maksimum 500 meter. Lihat Gambar BASE2 : Implementasi ini disebut thin ethernet. Ada yang menyebutnya: thin-net, cheap-net atau thin-wire Ethernet. Konsepnya sama dengan 10BASE5, namun thin-net ini lebih murah dan lebih ringan kabelnya sehingga lebih luwes dibanding thick-net. Kelemahannya dibanding thick-net adalah jarak kabel yang tidak melebihi 185 meter dan hanya mampu mengakomodasi sedikit komputer. Gambar 7.7 memperlihatkan contoh thin-net. Gambar 7. 6 Thick ethernet

6 Max 185 m 112 Terminator BNC-T Connector Terminator NIC yang berada dalam komputer Gambar 7. 7 Thin ethernet 10BASE-T : Implementasi LAN ini adalah yang sangat populer, disebut Twisted-pair Ethernet. Topologi yang digunakan pada implementasi LAN ini adalah topologi star. 10BASE-T ini mampu mendukung data hingga 10 MBps untuk panjang kawat maksimum 100 meter. Lihat Gambar 7.8. Fast Ethernet Gambar 7. 8 Twisted pair ethernet Semakin berkembangnya aplikasi lewat LAN seperti CAD, image processing, audio dan video di mana dibutuhkan transportasi data yang menuntut kapasitas yang lebih besar dalam LAN maka ada implementasi LAN lagi yang disebut Fast Ethernet atau disimbolkan dengan 100BASE-T. Fast Ethernet mampu mentransfer data hingga 100 MBps. Topologi Fast Ethernet tidak jauh beda dengan 10BASE-T. Versi-versi terbaru Fast Ethernet ini pun sudah banyak macam ragamnya. Misal: 100BASE-T4 (menggunakan UTP 4 pair seperti 10BASET), 100BASE-XT (menggunakan STP atau UTP 2 pair) dan 100BASE-XF (menggunakan dua kabel serat optik pada masing2 jalur pengirim dan penerima). 7.4 Token Ring Token Ring adalah permulaan standar LAN yang pernah dikembangkan oleh IBM.

7 Metoda akses: token passing 113 Pada Gambar 7.9 dapat dilihat bahwa dalam token passing, token dilewatkan dari station/komputer satu ke station/komputer lain dalam urutan hingga token meng-encounter sebuah data yang dilewatkan token itu. Station lain menunggu hingga token terkirim. Topologi ini mutlak harus berbentuk ring. Untuk menghindari maslaah terhadap token yang tidak berguna atau token yang hilang maka diletakkan sebuah komputer/station yang bertugas sebagai pengontrol atau monitor. Gambar 7. 9 Metode akses token passing Addressing (pengalamatan) Token ring menggunakan sistem pengalamatan/addressing 6 byte. Data rate (laju data) Token ring mampu mendukung dua laju data : 4 dan 16 MBps. Farme Format Protokol token ring memiliki 3 jenis frame : data, token, dan abort, lihat Gambar 7.10.

8 114 Gambar Frame token ring Di mana : Data frame adalah bingkai/frame yang hanya untuk mengangkut data. Isi field dalam Data Farem ini adalah sbb : Start delimiter (SD). Berisi 1 byte yang digunakan untuk memberitahu komputer penerima ketika frame sampai. Access control (AC). Berisi 1 byte yang memuat informasi tentang prioritas dan reservasi. Frame control (FC). Field ini berisi 1 byte yang memuat jenis informasi yang dimuat dalam data field. Destination address (DA). Field ini panjangnya variabel antara 2 sampai 6 byte. Memuat physical address komputer/station berikutnya. Source address (SA). Field ini panjangnya variabel antara 2 sampai 6 byte. Memuat physical address komputer/station sebelumnya. Data. Field ini memuat data. Data dapan memuat hingga 4500 byte. CRC. Field ini berisi 4 byte CRC-32 End delimiter (ED). Berisi 1 byte yang mengindikasikanahir dari frame. Frame status (FS). Field ini di-set oleh penerima untuk mengindikasikan bahwa frame sudah dibaca. Atau station monitor mengindikasikan bahwa frame ini sudah mengelilingi ring. Token Frame hanya berisi 3 field yaitu: SD, AC dan ED. Abort Frame hanya ada 2 field: SD dan ED. Digunakan oleh monitor untuk mengabaikan mekanisme token ketika ada masalah. Implementasi Token Ring Terdiri dari penggunaan kabel 150-ohm. Setiap station dihubungkan ke output port pada sebuah station sebelah dan input port pada station yang di sebelahnya yang lain lagi. Aliran token ring ini adalah unidirectional, atau satu arah.. Jadi akan menjadi problem besar jika kabel2 yg menghubungkan 2 sation putus atau rusak. 7.5 FDDI FDDI adalah protokol LAN yang distandarisasikan oleh ITU-T. FDDI mendukung laju data 100 MBps, sehingga menjadi laternatif pengganti ethernet dan token ring. FDDI dalam implementasinya harus menggunakan kabel serat optik, sehingga dari segi biaya adalah sangat mahal.

9 Metoda akses : Token passing 115 FDDI dalam metoda akses sama dengan Token Ring yakni token passing. Addressing (pengalamatan) FDDI menggunakan 2 hingga 6 byte alamat fisik. Data Rate (laju data) FDDI mendukung laju data pada 100 MBps. Frame Format (format bingkai) FDDI hanya menggunakan 2 jenis frame: data dan token, lihat Gambar Implementasi FDDI Gambar Frame FDDI FDDI diimplementasikan menggunakan ring ganda (dual ring). Dalam banyak kasus data ditransmisikan pada ring pertama (primary ring). Jika ring pertama mengalami masalah, maka ring kedua (secondary ring) melakukan recovery. Setiap station atau node atau komputer dikoneksi dengan device yang bernama media transfer connector (). Setiap memiliki 2 fiber port. FDDI memiliki 3 tipe node: dual attachment station (DAS), single attachment station (SAS), dan dual attachment concentrator (DAC). Untuk DAS memiliki 2 ( A dan B) lihat gambar LAN ATM Asynchronous Transfer Mode adalah suatu nama teknologi jaringan berkecepatan tinggi yang connection oriented yang sudah banyak digunakan baik dalam Local Area Network (LAN) maupun Wide Area Network (WAN). Yang dimaksud dengan jaringan berkecepatan tinggi saat ini adalah jaringan yang beroperasi pada kecepatan 100 Mbps atau lebih. ATM dapat men-switch data pada kecepatan gigabit(1000 Mbps). Tentu saja kecepatan yang tinggi tersebut membutuhkan peralatan yang kompleks dan rumit, karena itu jaringan ATM lebih mahal dibandingkan dengan teknologi lain.

10 Untuk mencapai kecepatan transfer yang tinggi, sebuah jaringan ATM menggunakan perangkat keras dan tehnik perangkat lunak yang spesial, yaitu : 1. Sebuah jaringan ATM memiliki satu atau lebih switch berkecepatan tinggi, yang terhubung ke hosthost komputer atau switch-switch ATM lainnya. 2. ATM menggunakan fiber optikal untuk koneksi, termasuk koneksi dari host komputer ke ATM switch, yang menyediakan transfer rate yang lebih tinggi dibanding kabel tembaga. Biasanya koneksi antara host komputer dengan ATM switch berkisar antara Mbps. 3. Laer terbawah pada jaringan ATM menggunakan fixed-size frame yang disebut cells. Karena tiap sel panjangnya sama, perangkat keras ATM switch dapat memproses sel-sel secara cepat. 116 (a) Primary ring Secondary ring Failure DAS (b) B A DAS A B Dual ring B A DAC M M S S SAS SAS A B DAS Gambar (a) terjadi kegagalan pada primary ring, (b) Implementasi ring

11 Connection Oriented Networking dalam ATM 117 ATM berbeda dari jaringan packet-switching karena menawarkan layanan connection-oriented. Sebelum sebuah host komputer yang terhubung ke ATM dapat mengirim cells, host tersebut terlebih dahulu berinteraksi dengan switch untuk menentukan sebuah tujuan. Interaksi tersebut dapat dianalogikan seperti membentuk sambungan telepon. Host tersebut menspesifikasikan alamat remote komputer, dan menunggu ATM switch untuk mengontak sistem remote tersebut dan membentuk sebuah path. Jika komputer yang dituju (remote) menolak permintaan tersebut, tidak merespon, atau ATM switch tidak dapat menjangkaunya, permohonan untuk komunikasi tersebut gagal. Ketika sebuah koneksi berhasil, ATMN switch lokal memilih sebuah identifier untuk koneksi tersebut, dan meneruskan identifier tersebut ke komputer host dengan sebuah pesan yang memberitahukan sukses ke host tersebut. Komputer host menggunakan identifier tadi ketika mengirim dan menerima cells. Ketika selesai menggunakan koneksi, host kembali berkomunikasi dengan ATM switch untuk meminta pemutusan koneksi. Switch kemudian memutuskan kedua komputer. Pemutusan ini sama dengan pemutusan sambungan telepon di akhir sambungan telepon. Sesudah pemutusan, switch dapat menggunakan kembali identifier koneksi yang tadi. Perangkat Keras ATM Komponen dasar sebuah jaringan ATM adalah suatu special-purpose electronic switch yang dirancang untuk mentransfer data pada kecepatan yang sangat tinggi. Switch yang kecil biasanya dapat menghubungkan antara 16 dan 32 komputer. Untuk menyediakan komunikasi data pada kecepatan tinggi, setiap koneksi antara komputer dengan ATM switch menggunakan sepasang fiber optikal. Gambar berikut memperlihatkan koneksi antara komputer host dengan ATM switch. (a) (b) Gambar (a) merupakan skema sebuah ATM switch dengan 4 buah komputer yang terhubung. (b) memperlihatkan detail dari setiap koneksi Walaupun sebuah ATM switch memiliki kapasistas terbatas, banyak switch dapat dihubungkan untuk membangun jaringan yang lebih besar. Untuk menghubungkan komputer pada dua sisi ke dalam jaringan yang sama, sebuah switch dapat dipasang pada tiap sisi, dan kedua switch tersebut kemudian dapat dihubungkan. Koneksi antara dua switch agak berbeda dengan koneksi antara switch dengan host

12 komputer. Koneksi antar switch dapat dilakukan pada kecepatan yang lebih tinggi dan dapat menggunakan protokol yang dimodifikasi. Gambar berikut mengilustrasikan topologi tersebut dan perbedaan antara sambungan antar jaringan atau Network to Network Interface (NNI), dan sambungan antara pengguna dengan jaringan atau User to Network Interface (UNI). 118 Gambar Jaringan switch ATM Gambar diatas memperlihatkan 3 buah ATM switch yang digabungkan membentuk sebuah jaringan besar. Meskipun antar muka NNI dirancang untuk digunakan antar switch, koneksi UNI dapat digunakan antar ATM switch dalam sebuah jaringan privat. Walaupun arsitektur fisikal memperbolehkan sebuah jaringan ATM terdiri dari banyak switch, perangkat keras ATM menyediakan layanan sambungan komputer dengan suatu jaringan fisik. Komputer yang terhubung dalam jaringan ATM tidak perlu mengetahui struktur fisik dari jaringan sehingga jaringan ATM secara logis dapat dilihat sebagai berikut : ATM Cell Transport Gambar Model logis jaringan ATM Pada level yang paling bawah, sebuah jaringan ATM menggunakan fixed-size frane yang disebut cells untuk membawa data. ATM membutuhkan semua sel berukuran sama karena dengan demikian memungkinakan untuk membuat perangkat keras untuk switching yang lebih cepat. Setiap sel ATM panjangnya 53 oktet, yang terdiri dari 5 oktet header dan 48 oktet data. Berikut format header sel : FLOW CONTROL VPI (FIRST 4 BITS) VPI (LAST 4 BITS) VCI (FIRST 4 BITS)

13 VCI (MIDLE 8 BITS) 119 VCI (LAST 4 BITS) PAYLOAD TYPE PRIO CYCLIC REDUNDANCY CHECK Gambar Format cell ATM 7.7 Wireless LAN Inovasi di dalam teknologi telekomunikasi berkembang dengan cepat dan selaras dengan perkembangan karakteristik masyarakat modern yang memiliki mobilitas tinggi, mencari layanan yang fleksibel, serba mudah dan memuaskan dan mengejar efisiensi di segala aspek. Dari itu, teknik telekomunikasi memiliki target untuk masa depan, yaitu mencapai sistem Future Wireless Personal Communication (FWPC). Sistem tersebut menawarkan layanan komunikasi dari siapa saja, kapan saja, di mana saja, melalui satu deretan nomor sambungan yang tetap, dengan delay yang sekecil-kecilnya, menggunakan suatu unit yang portabel (kecil, dapat dipindah-pindahkan, murah dan hemat) dan memiliki sistem yang kualitasnya tinggi dengan kerahasiaan yang terjamin. Teknologi wireless memiliki fleksibelitas, mendukung mobilitas, memiliki teknik frequency reuse, selular dan handover, menawarkan efisiensi dalam waktu (penginstalan) dan biaya (pemeliharaan dan penginstalan ulang di tempat lain), mengurangi pemakaian kabel dan penambahan jumlah pengguna dapat dilakukan dengan mudah dan cepat. Dengan semakin bertambahnya pemakaian komputer, semakin besar kebutuhan akan pentransferan data dari satu terminal ke terminal lain yang dipisahkan oleh satuan jarak dan semakin tinggi kebutuhan akan efisiensi penggunaan alat-alat kantor (seperti printer dan plotter) dan waktu perolehan data base, maka semakin tinggi pula kebutuhan akan suatu jaringan yang menghubungkan terminal-terminal yang ingin berkomunikasi dengan efisien. Jaringan tersebut dikenal dengan Local Area Network (LAN) yang biasa memakai kabel atau fiber optik sebagai media transmisinya. Sesuai perkembangan karakteristik masyarakat seperti yang telah disebutkan di atas maka LAN menawarkan suatu alternatif untuk komputer portabel yaitu wireless LAN (WLAN). WLAN menggunakan frekuensi radio (RF) atau infrared (IR) sebagai media transmisi. Pada akhir 1970-an IBM mengeluarkan hasil percobaan mereka dalam merancang WLAN dengan teknologi IR, perusahaan lain seperti Hewlett-Packard (HP) menguji WLAN dengan RF. Kedua perusahaan tersebut hanya mencapai data rate 100 Kbps. Karena tidak memenuhi standar IEEE 802 untuk LAN yaitu 1 Mbps maka produknya tidak dipasarkan. Baru pada tahun 1985, Federal Communication Commission (FCC) menetapkan pita Industrial, Scientific and Medical (ISM band) yaitu MHz, MHz dan MHz yang bersifat tidak terlisensi, sehingga pengembangan WLAN secara komersial memasuki tahapan serius. Barulah pada tahun 1990 WLAN dapat dipasarkan dengan produk yang menggunakan teknik spread spectrum (SS) pada pita ISM, frekuensi terlisensi GHz dan teknologi IR dengan data rate >1 Mbps.

14 Pasar yang menjadi targetnya adalah pabrik, kantor-kantor yang mengalami kesulitan dalam pengkabelan (seperti kantor dengan interior marmer dll), perkulakan, laboraturium, tempat-tempat yang bersifat sementara (seperti ruang kuliah, rapat, konfrensi dll) dan kampus. Perkiraan sementara yang dihasilkan menunjukkan bahwa kira-kira 5-15 % pasar LAN akan dikuasi oleh WLAN. Dengan adanya berbagai merek perangkat keras dan lunak, maka diperlukan suatu standar, di mana perangkat-perangkat yang berbeda merek dapat difungsikan pada perangkat merek lain. Standar-standar WLAN adalah IEEE , WINForum dan HIPERLAN. Wireless Information Network Forum (WINForum) dilahirkan oleh Apple Computer dan bertujuan untuk mencapai pita Personal Communication Service (PCS) yang tidak terlisensi untuk aplikasi data dan suara dan mengembangkan spectrum etiquette (spektrum yang menawarkan peraturan-peraturan yang sangat minim dan akses yang adil). High Performance Radio Local Area Network (HIPERLAN) dilahirkan oleh European Telekommunications Standards Institute (ETSI) yang memfokuskan diri pada pita GHz dan GHz. IEEE dilahirkan oleh Institute Electrical and Electronics Engineer (IEEE) dan berfokus pada pita ISM dan memanfaatkan teknik spread spectrum (SS) yaitu Direct Sequence (DS) dan Frequency Hopping (FH), standar ini adalah yang paling banyak dipakai Hal-hal yang perlu diperhatikan pada WLAN adalah : 1. Data rate tinggi (>1 Mbps), daya rendah dan harga murah. 2. Metode akses yaitu metode membagi kanal kepada banyak pemakai dengan aturan-aturan tertentu. 3. Media transmisi yang merupakan faktor penting pada keterbatasan data rate dan memiliki teknik tersendiri, di mana bila teknik yang berhubungan dengan media transmisi (seperti teknik propagasi dalam ruangan, teknik modulasi dll) dapat diperhitungkan dengan baik maka akan dihasilkan sistem WLAN yang tangguh. 4. Topologi yaitu cara dan pola yang digunakan dalam menghubungkan semua terminal. 120 Lapisan Fisik dan Topologi WLAN menggunakan standar protokol Open System Interconnection (OSI) [8]. OSI memiliki tujuh lapisan di mana lapisan pertama adalah lapisan fisik. Lapisan pertama ini mengatur segala hal yang berhubungan dengan media transmisi termasuk di dalamnya spesifikasi besarnya frekuensi, redaman, besarnya tegangan dan daya, interface, media penghubung antar-terminal dll. Media transmisi data yang digunakan oleh WLAN adalah IR atau RF. Infrared (IR) Infrared banyak digunakan pada komunikasi jarak dekat, contoh paling umum pemakaian IR adalah remote control (untuk televisi). Gelombang IR mudah dibuat, harganya murah, lebih bersifat directional, tidak dapat menembus tembok atau benda gelap, memiliki fluktuasi daya tinggi dan dapat diinterferensi oleh cahaya matahari. Pengirim dan penerima IR menggunakan Light Emitting Diode (LED) dan Photo Sensitive Diode (PSD). WLAN menggunakan IR sebagai media transmisi karena IR dapat menawarkan data rate tinggi (100- an Mbps), konsumsi dayanya kecil dan harganya murah. WLAN dengan IR memiliki tiga macam teknik, yaitu Directed Beam IR (DBIR), Diffused IR (DFIR) dan Quasi Diffused IR (QDIR).

15 121 Gambar (a) DFIR, (b) DBIR, (c) QDIR 1. DFIR Teknik ini memanfaatkan komunikasi melalui pantulan (Gambar 7.17.a). Keunggulannya adalah tidak memerlukan Line Of Sight (LOS) antara pengirim dan penerima dan menciptakan portabilitas terminal. Kelemahannya adalah membutuhkan daya yang tinggi, data rate dibatasi oleh multipath, berbahaya untuk mata telanjang dan resiko interferensi pada keadaan simultan adalah tinggi. 2. DBIR Teknik ini menggunakan prinsip LOS, sehingga arah radiasinya harus diatur (Gambar 7.17.b). Keunggulannya adalah konsumsi daya rendah, data rate tinggi dan tidak ada multipath. Kelemahannya adalah terminalnya harus fixed dan komunikasinya harus LOS. 3. QDIR Setiap terminal berkomunikasi dengan pemantul (Gambar 7.17.c), sehingga pola radiasi harus terarah. QDIR terletak antara DFIR dan DBIR (konsumsi daya lebih kecil dari DFIR dan jangkaunnya lebih jauh dari DBIR). Radio Frequency (RF) Penggunaan RF tidak asing lagi bagi kita, contoh penggunaannya adalah pada stasiun radio, stasiun TV, telepon cordless dll. RF selalu dihadapi oleh masalah spektrum yang terbatas, sehingga harus dipertimbangkan cara memanfaatkan spektrum secara efisien. WLAN menggunakan RF sebagai media transmisi karena jangkauannya jauh, dapat menembus tembok, mendukung teknik handoff, mendukung mobilitas yang tinggi, meng-cover daerah jauh lebih baik dari IR dan dapat digunakan di luar ruangan. WLAN, di sini, menggunakan pita ISM (Tabel 7.1) dan memanfaatkan teknik spread spectrum (DS atau FH). DS adalah teknik yang memodulasi sinyal informasi secara langsung dengan kode-kode tertentu (deretan kode Pseudonoise/PN dengan satuan chip). FH adalah teknik yang memodulasi sinyal informasi dengan frekuensi yang loncat-loncat (tidak konstan). Frekuensi yang berubah-ubah ini dipilih oleh kode-kode tertentu (PN) Frekuensi Spesifikasi Frekuensi Tabel 7.1 Pita ISM 915 MHz 2.4 GHz 5.8 GHz MHz MHz MHz Bandwidth 25 MHz 83.5 MHz 125 MHz Jangkauan transmisi Paling jauh 5% < 915 MHz 205 < 915 MHz Pemakaian Sangat ramai Sepi Sangat Sepi Delay Besar Sedang Kecil

16 Sumber Interferensi Banyak Sedang Sedikit 122 WLAN dengan RF memiki beberapa topologi sebagai berikut : Tersentralisasi Nama lainnya adalah star network atau hub based. Topologi ini terdiri dari server (c) dan beberapa terminal pengguna (Gambar 7.18.a), di mana komunikasi antara terminal harus melalui server terlebih dahulu. Keunggulannya adalah daerah cakupan luas, transmisi relatif efisien dan desain terminal pengguna cukup sederhana karena kerumitan ada pada server. Kelemahannya adalah delay-nya besar dan jika server rusak maka jaringan tidak dapat bekerja. Terdistribusi Dapat disebut peer to peer (Gambar 7.18.b), di mana semua terminal dapat berkomunikasi satu sama lain tanpa memerlukan pengontrol (server). Di sini, server diperlukan untuk mengoneksi WLAN ke LAN lain. Topologi ini dapat mendukung operasi mobile dan merupakan solusi ideal untuk jaringan ad hoc. Keunggulannya jika salah satu terminal rusak maka jaringan tetap berfungsi, delay-nya kecil dan kompleksitas perencanaan cukup minim. Kelemahannya adalah tidak memiliki unit pengontrol jaringan (kontrol daya, akses dan timing). (C) (S) Wired LAN User User (a) Tersentralisasi (b) Terdistribusi Gambar Topologi WLAN Jaringan selular Jaringan ini cocok untuk melayani daerah dengan cakupan luas dan operasi mobile. Jaringan ini memanfaatkan konsep microcell, teknik frequency reuse dan teknik handover. Keunggulannya adalah dapat menggabungkan keunggulan dan menghapus kelemahan dari ke dua topologi di atas. Kelemahannya adalah memiliki kompleksitas perencanaan yang tinggi (Gambar 7.19). Perbedaan Antara Jaringan Wireless dan Jaringan Kabel adalah bahwa Jaringan wireless memiliki keunggulan dan kelemahan sebagai berikut : Keunggulannya adalah biaya pemeliharannya murah (hanya mencakup stasiun sel bukan seperti pada jaringan kabel yang mencakup keseluruhan kabel), infrastrukturnya berdimensi kecil,

17 pembangunannya cepat, mudah dikembangkan (misalnya dengan konsep mikrosel dan teknik frequency reuse), mudah & murah untuk direlokasi dan mendukung portabelitas. 123 UM: User modul/ User terminal CM: Control module/ Base station Frequency 2 Microcell 2 UM UM UM UM Frequency 1 Microcell 1 CM UM UM UM UM CM Tranceiver Ethernet cable Terminator Other network Computer server PC Bridge/gateway Gambar Jaringan selular Kelemahannya adalah biaya peralatan mahal (kelemahan ini dapat dihilangkan dengan mengembangkan dan memproduksi teknologi komponen elektronika sehingga dapat menekan biaya jaringan), delay yang besar, adanya masalah propagasi radio seperti terhalang, terpantul dan banyak sumber interferensi (kelemahan ini dapat diatasi dengan teknik modulasi, teknik antena diversity, teknik spread spectrum dll), kapasitas jaringan menghadapi keterbatas spektrum (pita frekuensi tidak dapat diperlebar tetapi dapat dimanfaatkan dengan efisien dengan bantuan bermacam-macam teknik seperti spread spectrum/ds-cdma) dan keamanan data (kerahasian) kurang terjamin (kelemahan ini dapat diatasi misalnya dengan teknik spread spectrum). Yang unik dari media transmisi wireless adalah : 1. Sinyalnya terputus-putus (intermittence) yang disebabkan oleh adanya benda antara pengirim dan penerima sehingga sinyal terhalang dan tidak sampai pada penerima (gejala ini sangat terasa pada komunikasi wireless dengan IR). 2. Bersifat broadcast akibat pola radiasinya yang memancar ke segala arah, sehingga semua terminal dapat menerima sinyal dari pengirim.

18 3. Sinyal pada media radio sangat komplek untuk dipresentasikan kerena sinyalnya menggunakan bilangan imajiner, memiliki pola radiasi dan memiliki polarisasi. 4. Mengalami gejala yang disebut multipath yaitu propagasi radio dari pengirim ke penerima melalui banyak jalur yang LOS dan yang tidak LOS/ terpantul. 124