21 BAB III IMPLEMENTASI WiFi OVER PICOCELL 3. 1 Sejarah Singkat Wireless Fidelity Wireless fidelity (Wi-Fi) merupakan teknologi jaringan wireless yang sedang berkembang pesat dengan menggunakan standar pengembangan dari IEEE 802.11 yaitu : 802.11.b, 802.11.a, dan 802.11.g. WLAN sendiri merupakan sistem komunikasi data yang mampu menggantikan atau memperluas jaringan wired LAN untuk memperoleh fungsi nilai tambah dengan menggunakan teknologi Radio Frekuensi (RF). Teknologi ini pertama kali dikembangkan dengan maksud untuk merancang suatu jaringan tanpa kabel di suatu kantor. Dengan Wireless LAN (WLAN) banyak manfaat yang diperoleh antara lain, kemampuan mobilitasnya memungkinkan konsumen dapat mengakses jaringan kapan dan dimanapun berada sesuai dengan coveragenya, kemudian yang tak kalah pentingnya adalah untuk memanfaatkan teknologi ini yang relatif murah karena menggunakan frekuensi ISM yaitu 2.4 GHz dimana alokasi frekuensi ini merupakan frekuensi yang bebas penggunaanya. Pengaturannya hanya dalam hal tertentu saja seperti power transmit yang tidak melebihi 1 w atau 30 dbm. Pada awal perkembangannya teknologi Wi-Fi identik dengan standar IEEE 802.11.b, hal ini dikarenakan teknologi dengan standar ini yang berkembang sangat pesat, namun seiring dengan perkembangan teknologi Wireless LAN maka sebutan Wi-Fi juga digunakan untuk standar IEEE lainnya yaitu IEEE 802.11a, dan IEEE 802.11.g, dimana masing-masing standar kompatibel satu dengan lainnya. 21
22 3. 2 Wi-Fi Dengan Mode Insfrastruktur Wireless Fidelity dengan mode infrastruktur, device wireless tidak berkomunikasi secara langsung melainkan melalui sebuah Access Point yang berfungsi menghubungkan antara beberapa device melalui radio frekuensi serta mengatur aliran traffic yang dilaluinya. Access Point pada konfigurasi normal akan beroperasi maksimal pada range 100 meter. Berikut adalah gambar Instalasi Access point normal dan konfigurasi awal yang ada di PT. AAL 6 : lantai V AP IDF AP LT V lantai IV AP BOD2 AP BOD1 Network Device AAL AP BOD AP IDF 2-3 lantai III AP IDF 1-3 AP IDF 2- Gambar 3.1 Wi-Fi dengan metode Infrastruktur 6 Information Technology, PT.Astra Agro Lestari,2008
23 Penggunaan jaringan Wireless dengan mode infrastruktur seperti gambar instalasi di atas membutuhkan banyak Access Point untuk menyebarkan sinyal Wi-Fi, dan sehingga tidak memiliki fleksibilitas dan mobilitas yang tinggi, karena ketika end user harus berpindah tempat dari satu lantai ke lantai lainnya harus terlebih dahulu merubah nilai SSID (Service Set Identifiers). 3. 3 Konsep Dasar Sel Sel merupakan suatu area geografis yang dilayani oleh sekelompok kanal tertentu. Konsep sel pada Wireless fidelity mengacu pada konsep sel sistem komunikasi bergerak seluler pada umumnya. Ada tiga macam struktur sel pada GSM, yang dibedakan berdasarkan pada ukuran dan trafik yang dilayani, yaitu : 1. Sel Makro (Macro Cell) Sel ini digunakan untuk melayani suatu daerah layanan luas dengan kapasitas trafik yang rendah. Pada umumnya sel makro diterapkan pada tahap awal dari implementasi jaringan seluler dan mempunyai daerah cakupan sampai 30 km. 2. Sel Mikro (Micro Cell) Sel ini digunakan pada tahap lanjutan dimana kapasitas trafik yang dilayani cukup tinggi. Dari segi ukuran, sel ini lebih kecil dari sel makro yaitu sekitar berukuran 1 km. 3. Sel Pico (Pico Cell) Sel ini digunakan untuk melayani suatu kapasitas trafik yang sangat tinggi. Dari segi ukuran, sel ini berukuran sangat kecil yakni
24 berkisar 10 sampai 100 meter dan terletak di dalam gedung (indoor seluler). Konsep dasar dari suatu sistem selular adalah pembagian pelayanan menjadi daerah-daerah kecil yang disebut sel. Setiap sel mempunyai daerah cakupannya masing-masing dan beroperasi secara khusus. Dibawah ini adalah gambar konsep cell dalam GSM (Global System for Mobile) : Gambar 3.2 Konsep Dasar Cell 3. 4 Wi-Fi Over PICOCELL Wi-Fi Over Picocell merupakan suatu sistem integrasi jaringan Wireless LAN dengan memanfaatkan antena RF sebagai antena distribusi. Dengan antena RF sinyal yang ditransmisikan dari Access Point diteruskan ke seluruh area gedung sehingga pengguna dapat mengakses jaringan wireless. Wi-Fi Over Picocell di implementasikan untuk meningkatkan kapasitas traffic, memperluas
25 cakupan area serta meningkatkan fleksibilitas dan mobilitas dari sistem wireless LAN pada PT. Astra Agro Lestari. Dengan arsitektur jaringan IEEE 802.11g yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz serta memiliki Bit rate 54 Mbps. Sinyal yang ditransmisikan oleh antena Rf dapat mencapai jarak 10 hingga 100 meter sesuai dengan penempatan antena pada area gedung. Sehingga dapat mendukung kebutuhan Internet dan Intranet di PT. Astra Agro Lestari, Tbk. 3. 4. 1 Prinsip Kerja Wi-Fi Over PICOCELL Prinsip kerja Wi-Fi Over Picocell pada dasarnya sama dengan prinsip kerja jaringan wireless dengan mode infrastruktur, yaitu memperluas sinyal yang ditransmisikan oleh Access Point dengan menggunakan Antena RF yang berfungsi sebagai antena distribusi. Sistem kerja jaringan Wi-Fi Over Picocell adalah dengan menggunakan Access Point sebagai media transmitter, Wi-Fi Combainer yang berfungsi untuk menggabungkan sinyal Access Point sebelum diteruskan oleh RF Splitter ke antena. Untuk mengurangi loss factor dari peralatan digunakan RF Amplifier yang berfungsi memperkuat sinyal Access Point, sehingga daya yang ditransmisikan oleh Access Point akan diterima oleh antena sebelum didistribusikan ke area gedung. Berikut adalah gambar Konfigurasi Teknis Wi-Fi Over Picocell pada PT. Astra Agro Lestari, Tbk 7 : 7 Information Technology, PT.Astra Agro Lestari,2009
26 Antena RF Splitter Amplifier Splitter Amplifier Splitter Antena RF Combainer Amplifier Antena RF Splitter AP Controller Server room Gambar 3.3 Konfigurasi Wi-Fi Over Picocell PT. Astra Agro Lestari, Tbk 3. 4. 2 Peralatan Wi-Fi Over PICOCELL Peralatan yang digunakan dalam implementasi jaringan Wi-Fi Over Picocell pada PT. Astra Agro Lestari, Tbk. Adalah sebagai berikut : a. Access Point Access Point berfungsi mengumpulkan, mendistribusikan, dan merutekan data trafik dalam daerah cakupannya. Access Point juga berfungsi menjaga
27 keamanan dan keabsahan konektivitas suatu Access Point dengan Access Point lainnya dan suatu Access Point dengan terminal user. b. RF Amplifier (Booster) RF Amplifier digunakan untuk memperkuat atau meningkatkan amplitude sinyal RF. Pemasangan Amplifier RF pada Wireless LAN dilakukan secara serial antara Access Point dengan antena. c. RF Splitter RF Splitter adalah sebuah device yang mempunyai satu konentor input dan beberapa konentor output. Splitter digunakan untuk membagi sebuah sinyal ke dalam beberapa sinyal RF. d. Wi-Fi Combainer Wi-Fi Combainer merupakan perangkat yang digunakan untuk menggabungkan sinyal Access Point sehingga dapat didistribusikan ke seluruh building sistem. e. Antena RF Antena RF merupakan suatu alat yang digunakan untuk merubah sinyal frekuensi yang tinggi dalam suatu saluran transmisi (kabel atau waveguide) ke dalam gelombang propagasi di udara. Berikut ini adalah kategori antena RF yang digunakan : Antena Omni-directional Omnidirectional memancarkan energinya ke segala arah. Antena omnidirectonal digunakan ketika jangkauan ke segala poros antena horizontal. Antena omnidirectional paling efektif jika cakupan area di sekitar titik pusat diperlukan.
28 Antena Semi-directional Antena semidirectional mengarahkan energi dari pemancar secara lebih kuat kearah tertentu. Antena semidirectional lebih cocok digunakan untuk jarak pendek dan menengah. f. Access Point Controller Access Point Controller adalah sebuah device yang digunakan untuk mengontrol semua Access Point yang ada dalam sistem Wi-Fi Over Picocell. g. RF Connector RF Connector adalah sebuah device yang digunakan untuk menghubungkan kabel dengan device yang ada pada sistem Wireless LAN. Connector yang digunakan pada Wireless LAN antara lain N, F, SMA, BNC, dan TNC. h. RF Cable RF Cable digunakan untuk menghubungkan antena ke Access Point, dan yang dibutuhkan adalah sebuah kabel yang mempunyai loss factor yang rendah, sehingga semakin pendek kabel yang digunakan akan semakin baik kualitas dari sinyal Wireless LAN. 3. 5 Link Budget Link Budget adalah nilai yang digunakan untuk menghitung semua gain dan loss antara pengirim dan penerima, termasuk atenuasi, penguatan/gain antena, dan loss yang dapat terjadi. Link Budget dapat berguna untuk menentukan berapa banyak power yang dibutuhkan untuk mengirimkan sinyal agar dapat dimengerti
29 oleh penerima sinyal. Berikut ini adalah Parameter parameter yang mempengaruhi kondisi Propagasi suatu kanal wireless: a. Lingkungan Propagasi Kondisi lingkungan sangat mempengaruhi gelombang radio. Gelombang radio diredam, dipantulkan, atau dipengaruhi oleh noise dan interferensi. Tingkat peredaman tergantung frekuensi, dimana semakin tinggi frekuensi redaman akan semakin besar. Parameter yang mempengaruhi kondisi propagasi yaitu rugi rugi propagasi, fading, delay spread, noise dan interferensi. b. Rugi rugi Propagasi Dalam lingkungan radio, konfigurasi alam yang tidak beraturan, bangunan, dan perubahan cuaca membuat perhitungan rugi-rugi propagasi sulit. Kombinasi statistik dan teori elektromagnetik membantu meramalkan rugi-rugi propagasi dengan lebih teliti. c. Fading Fading adalah fluktuasi amplituda sinyal. Fading margin adalah level daya yang harus dicadangkan yang besarnya merupakan selisih antara daya rata-rata yang sampai di penerima dan level sensitivitas penerima. Nilai fading margin biasanya sama dengan peluang level fading yang terjadi, yang nilainya tergantung pada kondisi lingkungan dan sistem yang digunakan. Nilai fading margin minimum agar sistem bekerja dengan baik sebesar 15 dbm.
30 d. Noise Noise dihasilkan dari proses alami seperti petir, noise thermal pada sistem penerima, dll. Disisi lain sinyal transmisi yang mengganggu dan tidak diinginkan dikelompokkan sebagai interferensi. Di bawah ini merupakan tabel estimasi noise pada jaringan wireless 8 : Table 3.1 Nilai noise jaringan wireless Nilai Noise 00-20 20-30 30-40 40-50 50-60 Diatas 60 Kualitas Luar biasa Bagus Sekali Bagus Baik Jelek Jelek sekali 3. 5. 1 Effective Isotripic Radiated Power ( EIRP ) EIRP adalah total energi yang dikeluarkan oleh sebuah Access Point dan antena. Saat sebuah Access Point mengirim energinya ke antena untuk dipancarkan, sebuah kabel mungkin ada diantaranya akan mengalami pengurangan daya atau energi. Untuk mengimbangi hal tersebut, sebuah antena menambahkan power/gain, dengan demikian power bertambah. Jumlah penambahan power tersebut tergantung tipe antena yang digunakan. FCC dan 8 DSL Reports (http://www.dslreports.com/) + berbagai Technical References
31 EPSI mengatur besar power yang bisa dipancarkan antena. EIRP digunakan untuk memperkirakan area layanan sebuah alat wireless. Berikut adalah rumus yang digunakan untuk menghitung EIRP: EIRP antena = P Transit L saluran + G antena ( 3-1) Dimana: EIRP antena = Daya output antena indoor (dbm) P transit L saluran G antena = Power transmitter = Loss sepanjang saluran = Gain antena 3. 5. 2 Signal to Noise Ratio SNR adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan seberapa kuat sinyal dibandingkan dengan gangguan di sekeliling yang mengganggu. Bila sinyal lebih kuat daripada gangguan/noise, maka sinyal dapat di tangkap oleh receiver dengan baik, dan sebaliknya demikian. Bila noise disekitar terlalu besar, maka yang akan ditangkap oleh receiver adalah sinyal yang samar-samar dan transmisi data tidak dimengerti. Berikut adalah rumus yang digunakan untuk menghitung Signal to Noise Ratio : SNR = 10*Log (Signal Power / Noise Power) ( 3-2) )
32 Untuk menentukan SNR pada Wi-Fi Over Picocell juga bisa mengunakan software Network Stumber (Net Stumber). Network Stumbler atau sering disebut juga Net Stumbler adalah sebuah tool yang dapat dijalankan pada sistim operasi Windows yang mempunyai fasilitas untuk jaringan wireless pada protokol 802.11b, 802.11a dan 802.11g. Beberapa kegunaan dari Net Stumber ini antara lain adalah: Memeriksa konfigurasi jaringan wireless. Mencari lokasi yang lemah terhadap sinyal Wi-Fi. Mendeteksi SSID. Dapat membantu untuk mengarahkan antena Wi-Fi. Memeriksa kualitas sinyal Wi-Fi.