Jakson Petrus M.B., S.Kom

Jakson Petrus M.B., S.Kom

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Spektrum Tersebar Spread spectrum atau spektrum tersebar adalah sebuah teknik komunikasi yang bersifat pita lebar (wide band) dan daya puncak (peak power) rendah.

Perbandingan Transmisi pita sempit (narrow band) Menggunakan lebar pita secukupnya Daya puncak tinggi Kerugian: Jamming mudah dilakukan Teknologi Spektrum Tersebar Lebar pita jauh lebih tinggi Daya puncak sangat rendah Bersifat seperti derau Lebih sulit di-jamm

Narrow Band vs Spread Spectrum

Penggunaan Spread Spectrum Thn 50an digunakan pada sistem komunikasi militer. Thn 80an dijadikan komunikasi publik oleh FCC. Telepon nir kabel, GPS, komunikasi selular digital (CDMA), sistem komunikasi personal,wlan, WPAN, WMAN, WWAN.

Teknik Penyebaran Spektrum Direct Sequence (DS) Frequency Hopping (FH) Time Hopping (TH) Hybrids: kombinasi dari teknik-teknik tsb

Diagram Direct Sequence

Diagram Sistem FH

Diagram Time Hopping

Diagram Sistem FH-DS

Spesifikasi FCC FCC hanya memberikan spesifikasi untuk dua tipe teknologi spektrum tersebar yaitu: DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)

FHSS Teknik yang menggunakan lompatan frekuensi untuk menyebarkan lebar pita data secara cepat sampai lebih dari 83 MHz. Dalam WLAN, sesuai aturan FCC dan standar 802.11, FHSS memiliki lebarpita frekuensi sebesar 83,5 MHz pada frekuensi ISM (takberlisensi) di 2,4 GHz.

Cara kerja FHSS frekuensi pembawa (carrier) berubah-ubah (melompat-lompat) menurut urutan yang acak (pseudorandom). setiap melompat ke frekuensi tertentu, pembawa akan bertahan di frekuensi itu selama selang waktu tertentu (disebut dwell time) lalu menggunakan sejumlah kecil waktu untuk melompat ke frekuensi berikutnya (disebut hop time). FHSS tahan terhadap pengganggu (interference) narrow band sekalipun tidak kebal.

dwell time makin besar = throughput makin besar. nilai maksimum dwell time : 400 ms per frekuensi pembawa dalam periode 30 s.

Aturan FCC tentang FHSS Sblm 21/8/2000, dapat menggunakan 75 set (dari total 79) frekuensi pembawa sebagai lompatan frekuensi dengan daya maks pada intentional radiator 1 watt. Tiap frek mrpkn kelipatan 1 MHz, dan terletak antara 2.402-2.480 GHz. Stlh 31/8/2000, minimum harus dilakukan 15 lompatan, tidak boleh ada overlap antar frekuensi pembawa. IEEE menetapkan untuk 802.11, sistem FH memiliki pemisahan frekuensi sedikitnya 6 MHz antar lompatan..

DSSS mengirimkan dan menerima data pada frekuensi selebar 22 MHz. laju data yang dikirimkan dapat lebih tinggi dibandingkan FHSS.

Cara kerja DSSS Pada pemancar, DSSS menggabungkan data digital asli dengan deretan pulsa yg mempunyai frekuensi (laju data) sangat tinggi yang disebut chipping code, proses penggabungannya disebut processing gain. FCC menentukan nilai processing gain minimum yang diijinkan 10, yang lazim dipakai 20. Standar IEEE 802.11, nilai minimum processing gain sebesar 11.

Dalam pita takberlisensi (ISM) 2,4 GHz, IEEE menetapkan laju data 802.11 untuk DSSS sebesar 1-2 Mbps, dengan standar 802.11b laju datanya bisa mencapai 5,5 Mbps dan 11 Mbps. 802.11b mempunyai kemampuan backward compatibility. Jadi pengguna 802.11 tidak perlu mengupgrade keseluruhan WLAN jika ingin menggunakan 802.11b pada jaringannya.

Standar 802.11a memiliki laju data setinggi 54 Mbps. 802.11a tidak kompatibel dengan 802.11 atau 802.11b karena menggunakan frekuensi kerja berlisensi 5,5 GHz (bukan 2,4 GHz). Standar 802.11g beroperasi di 2,4 GHz (sehingga kompatibel dengan devais 802.11 dan 802.11b) serta mampu mengantarkan data sampai 54 Mbps..

Channel DSSS Tiap saluran adalah pita frekuensi selebar 22 MHz dan menggunakan frekuensi pembawa sebesar 1 MHz.

DSSS lebih rentan terhadap interferensi dibandingkan dengan FHSS karena sebaran spektrumnya lebih sempit (22 MHz dibandingkan 79 MHz).

Aturan FCC tentang DSSS daya pancar maksimum 1 watt dalam konfigurasi point ke multi-point. daya keluaran maksimum tidak tergantung pada saluran yg dipakai..

Perbandingan FHSS dan DSSS Interferens NB Lokasi bersama (co-location) Biaya Ketersediaan dan kompatibilitas perangkat Laju data dan throughput Keamanan Dukungan standar

Interferens Narrow Band FHSS lebih unggul karena lebarpitanya (79MHz) jauh lebih tinggi dibandingkan DSSS (22 MHz).

Biaya Perangkat DSSS sudah banyak tersedia di pasaran dengan harga yang lebih murah dibandingkan FHSS.

Lokasi Bersama (co-location) FHSS lebih unggul karena lebih banyak sistem FHSS yang dapat ditempatkan dalam lokasi yg sama tanpa saling berinterferens, dibandingkan dengan jika menggunakan DSSS. Sistem FH dapat mempunyai 79 saluran, sedangkan DSSS hanya mempunyai maksimum 3 saluran pada lokasi yang sama.

co-location... DSSS Tiga AP pada suatu lokasi mempunyai throughput maksimum: 3 AP x 11 Mbps = 33 Mbps Bila diambil 50%-nya saja maka throughput DSSS adalah: 33 Mbps/2 = 16,5 Mbps FHSS Enam belas buah AP FHSS mempunyai throughput maksimum: 16 AP x 2 Mbps = 32 Mbps Bila diambil 50%-nya saja maka throughput FHSS adalah: 32 Mbps/2 = 16 Mbps Jadi untuk throughput yang sama, FHSS membutuhkan 13 AP lebih banyak. Selain itu untuk keperluan instalasi dibutuhkan kabel dan konektor yang lebih banyak dibandingkan DSSS.

Ketersediaan dan Kompatibilitas Perangkat DSSS telah memiliki standarisasi dari Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) untuk 802.11 dan dikenal sebagai Wireless Fidelity (WiFi). FHSS belum memiliki standarisasi untuk perangkatnya.

Laju Data dan Throughput Sistem FHSS dan DSSS memiliki throughput hanya sekitar setengah dari laju datanya. Data sesungguhnya harus dibungkus dengan frame data yang juga harus dikirimkan sehingga memperlambat laju data riil. Sejumlah sistem WLAN menggunakan protokol khusus di lapisan fisik (physical layer) yang dapat meningkatkan laju data sampai 80%, namun mengabaikan kompatibilitas.

Dukungan Standar DSSS mempunyai keuntungan karena biaya implementasi yang murah serta telah ada standarisasi oleh WECA dalam bentuk WiFi. Standar WiFi untuk sistem DSSS 5 GHz akan mendorong industri mengembangkan perangkat WLAN baru. Standar baru FHSS meliputi HomeRF 2.0 dan 802.15 namun tidak ada yang mendapat dukungan di perusahaan..

Lanjut minggu depan...