Modul Sistem Multimedia [TM11]

MODUL PERKULIAHAN
Sistem
Multimedia
Wireless Broadband
Networking
Fakultas
Program Studi
Tatap Muka
Fakultas Pasca Sarjana
Magister Teknik
Elektro
10
Kode MK
Disusun Oleh
MK54005
Dr. Ir. Andi Adriansyah, M.Eng
Abstract
Kompetensi
Modul ini memberikan penjelasan
tentang
teknik
prinsip
wireless
broadband networking. Prinsip wireless
broadband dan beberapa contoh
aplikasi broadband, seperti: Wireless
LAN, PLC, UWB, WiMAX.
Mahasiswa
diharapkan
mampu
memahami apa itu wireless broadband
networking dan jenis-jenis aplikasinya.
10.1. Wireless LAN
Pengertian Wireless LAN atau kadang disingkat dengan WLAN adalah sebuah
sistem komunikasi data yang fleksibel yang dapat diaplikasikan sebagai ekstensi ataupun
sebagai alternatif pengganti untuk jaringan LAN kabel. Wireless LAN menggunakan
teknologi frekuensi radio, mengirim dan menerima data melalui media udara, dengan
meminimalisasi kebutuhan akan sambungan kabel. Dengan begitu, wireless LAN telah
dapat mengkombinasikan antara konektivitas data dengan mobilitas user.
Wireless LAN adalah sebuah alternatif dimana untuk alternatif LAN kabel sulit atau
tidak mungkin dibangun. Tempat-tempat seperti bangunan tua yang dilindungi atau ruangruang kelas. instalasi WLAN juga murah karena hanya terdiri dari akses poin dan instalasi
jaringan Backbone , bagian terakhir dari jaringan yang berada di udara.
Gambar 10.1. Wireless LAN
Wireless LAN, user dapat membagi akses informasi tanpa harus direpotkan dengan
kabel ke jaringan, Wireless LAN menawarkan beberapa kelebihan seperti produktivitas,
kenyamanan, dan keuntungan dari segi biaya bila dibandingkan dengan jaringan kabel
konvensional. Beberapa kelebihan Wireless LAN antara lain, adalah:
1. Mobilitas: kelebihan Sistem wireless LAN karena dapat menyediakan user dengan akses
informasi yang real-time, dimana saja dalam suatu organisasi. Mobilitas semacam ini
sangat
mendukung
produktivitas
dan
peningkatan
kualitas
pelayanan
apabila
dibandingkan dengan jaringan LAN kabel
2. Instalasi cepat dan mudah: Instalasi sistem wireless LAN bisa berlangsung dengan cepat
dan sangat mudah mengaplikasikannya dan bisa mengeliminasi kebutuhan penarikan
kabel yang rumit
3. Instalasi fleksibel: Teknologi wireless memungkinkan suatu jaringan untuk bisa mencapai
tempat-tempat yang tidak dapat dicapai dengan jaringan kabel.
2016
2
Sistem Multimedia
Dr. Ir. Andi Adriansyah
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
4. Penurunan biaya: Meskipun investasi awal yang dibutuhkan oleh wireless LAN untuk
membeli perangkat hardware bisa lebih tinggi daripada biaya yang dibutuhkan oleh
perangkat wired LAN hardware, namun bila diperhitungkan secara keseluruhan, instalasi
dan biaya perawatan dan pemeliharaannya, maka secara signifikan jauh lebih murah.
Dan bila digunakan dalam lingkungan kerja yang dinamis yang sangat membutuhkan
seringnya pergerakan dan perubahan yang sering maka keuntungan jangka panjangnya
pada jaringan WLAN akan jauh lebih besar bila dibandingkan dengan LAN Kabel.
5. Skalabilitas: Sistem wireless LAN dapat dikonfigurasikan dalam berbagai tipe topologi
untuk memenuhi kebutuhan pengguna yang beragam. Dapat dengan mudah merubah
konfigurasinya Mulai dari jaringan peer-to-peer yang sesuai untuk jumlah pengguna yang
kecil sampai kepada infrastruktur yang lebih kompleks yang mampu melayani ribuan user
dan memungkinkan roaming dalam wilayah yang luas
Wireless LAN ini hanya mencoba untuk mencontoh struktur kabel LAN, dengan
menggunakan media lain untuk mentransfer data selain dengan kabel. Media ini yang
terutama adalah gelombang elektromagnetik baik frekuensi radio (RF) atau frekuensi
inframerah (IR).
Wireless LAN terutama terdiri dari dua entitas: klien atau pengguna akhir perangkat
dan Access Points (AP). Klien ‘dilengkapi dengan perangkat yang memungkinkan pengguna
untuk menggunakan media frekuensi radio untuk berkomunikasi dengan perangkat nirkabel
lainnya. fungsi AP seperti saklar biasa atau router dalam jaringan kabel untuk perangkat
nirkabel. Selain itu, ia merupakan gateway antara perangkat nirkabel dan jaringan kabel.
Gambar 10.2. Struktur Wireless LAN
Struktur dasar dari sebuah LAN Nirkabel disebut BSS (Basic Service Set)
ditunjukkan pada Gambar 10.2 di mana jaringan terdiri dari AP dan beberapa perangkat
nirkabel.Ketika perangkat ini mencoba untuk berkomunikasi antara mereka sendiri mereka
2016
3
Sistem Multimedia
Dr. Ir. Andi Adriansyah
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
menyebarkan data mereka melalui perangkat AP. Dalam rangka membentuk jaringan, AP
menyebarkan SSID (Service Set Identifier) untuk memungkinkan orang lain untuk
bergabung dengan jaringan.
Gambar 10.3. Ad hoc Media
Jika BSS tidak memiliki perangkat AP, dan perangkat nirkabel yang berkomunikasi satu
sama lain secara langsung, ini BSS adalah disebut BSS Independen dan bekerja dalam
modus yang disebut “ad hoc mode” (ditunjukkan pada Gambar 10.3). Kelompok BSSs (baik
BSSatau IBSS) dapat dikombinasikan untuk membentuk ESS (Extended Service Set). Set
ini dibuat oleh rantai kelompok ini BSS ke sistem backbone tunggal.
Terdapat beberapa Wireless LAN standarisasi yang berfungsi untuk menentukan
jenis yang akan digunakan. Jenis Wireless LAN yang digunakan disesuaikan dengan
rencana disain system yang akan diinstalasi pada sebuah tempat. Beberapa standar
Wireless LAN ditampilkan pada Gambar 10.4.
WLAN
Standard
Over-the-Air (OTA)
Estimates
(Bitrate of signals
transmitted)
Actual rate for data
transmission
(Data transfer)
802.11b
11 Mbps
5 Mbps
802.11g
54 Mbps
25 Mbps (when .11b is not
present)
802.11a
54 Mbps
25 Mbps
802.11n
200+ Mbps
100 Mbps
Gambar 10.4. Standar Wireless LAN
2016
4
Sistem Multimedia
Dr. Ir. Andi Adriansyah
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
10.2. Ultra Wideband (UWB)
Ultra Wideband (UWB) adalah salah satu teknologi yang menggunakan frekuensi
operasi sangat lebar (3.1GHz sampai 10.6GHz), sehingga UWB sanggup menyalurkan data
dengan kecepatan 480 Mbps. Sistem UWB dirancang untuk digunakan seperti bluetooth,
yaitu sebagai teknologi personal area network (PAN) yang beroperasi pada daya sangat
rendah dan jarak sekitar 10 meter. Jika sebuah video streaming memerlukan 7 Mbps, berarti
ada sekitar 70 TV atau PC yang bisa mengakses sebuah film secara bersamaan.
Untuk mentransfer informasi berukuran 100 Mbit, sebuah informasi akan dipecah
menjadi 10 bagian atau lebih dan selanjutnya dilewatkan melalui 10 frekuensi carrier. Itulah
yang dimaksud dengan Orthogonal Frekuensi Division Multiplexed (OFDM) yang merupakan
teknologi jaringan akses UWB. Suatu teknologi yang diperkirakan menjadi tulang punggung
jaringan akses yang mendukung. Maka, wajar jika UWB mampu melewatkan data besar
dengam kecepatan maksimal.
Gambar 10.5. Frequency dan Speed UWB
Sistem UWB dirancang untuk digunakan seperti bluetooth. Namun, tidak seperti
sistem data wirless yang memodulasi data ke operator radio yang beroperasi pada kanal
fixed, UWB merupakan sistem berspektrum tersebar. Artinya, data di-encode menjadi
gelombang yang disiarkan pada frekuensi berjangkauan luas. Untuk transmisi data, sistem
ini menawarkan kapasitas yang lebih besar dibandingkan teknologi yang sudah ada.
Keuntungan lain dari teknologi UWB adalah kecilnya interferensi, karena transmisi
disebarkan melalui spektrum radio dan tersebarnya sinyal membuatnya lebih sulit dihambat.
Kelebihan ini membuat militer sebagai pihak pertama yang mengapdosi sistem berbasis
teknologi konektivitas nirkabel jarak dekat ini. Karena sinyal yang dihasilkan berdaya rendah
dan menyebar melalui spektrum, maka sinyal ini bisa berbagi ruang dengan komunikasi
2016
5
Sistem Multimedia
Dr. Ir. Andi Adriansyah
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
radio yang sudah ada dan tidak menyebabkan layanannya terganggu. Ini penting mengingat
saat ini hampir semua area pada spektrum radio sudah dipakai berbagai layanan.
UWB (Ultra-Wideband) memungkinkan kita melakukan voice calling sekaligus mengirim file
DVD ukuran besar. Ini adalah alternatif komunikasi jarak dekat yang cukup murah. Hal ini
cukup menatik di tengah merajalelanya promosi telepon murah, yang membuat kita berganti
ganti kartu.
Riset terus dilakukan termasuk mengembangkan UWB tidak saja sebagai aplikasi
point to pint, tapi potensial sebagai IP-centric network, yaitu ketika UWB dipasangi pada
pesawat telepon, fax, printer dan laptop. Keuntungan lain dari teknologi UWB adalah
kecilnya interferensi, karena transmisi disebarkan melalui spektrum radio dan tersebarnya
sinyal membuatnya lebih sulit dihambat. Kelebihan ini membuat militer sebagai pihak
pertama yang mengapdosi sistem berbasis teknologi konektivitas nirkabel jarak dekat ini.
Karena sinyal yang dihasilkan berdaya rendah dan menyebar melalui spektrum, maka sinyal
ini bisa berbagi ruang dengan komunikasi radio yang sudah ada dan tidak menyebabkan
layanannya tergangu. Ini penting mengingat saat ini hampir semua area pada spektrum
radio sudah dipakai berbagai layanan.
Gambar 10.6. Contoh Instalasi dan Aplikasi UWB
10.3. Power Line Communication (PLC)
Power Line Communication (PLC) adalah sistem untuk membawa data pada
konduktor yang juga digunakan untuk transmisi tenaga listrik. Sehingga jaringan listrik selain
berfungsi sebagai sumber listrik juga menjadi media penghantar komunikasi. Daya listrik
ditransmisikan melalui jalur transmisi tegangan tinggi, yang didistribusikan melalui tegangan
menengah, dan digunakan di dalam gedung pada tegangan rendah.
2016
6
Sistem Multimedia
Dr. Ir. Andi Adriansyah
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
PLC dapat diterapkan pada setiap tahap. Kebanyakan teknologi PLC membatasi diri
untuk satu set kabel (misalnya, kabel tempat), tetapi beberapa dapat silang antara dua
tingkat (misalnya, baik jaringan distribusi dan kabel tempat).Biasanya trafo mencegah
menyebarkan sinyal yang memungkinkan beberapa teknologi PLC dijembatani untuk
membentuk jaringan yang sangat besar.
Power Line Communication (PLC) atau komunikasi melalui kabel listrik ini juga
dikenal dengan :
 Power Line Digital Subscriber Line (PDSL)
 Mains communication
 Power Line Telecom (PLT)
 Power Line Networking (PLN)
 Broadband over Power Lines (BPL)
PLC atau yang biasa disebut ‘internet via jala-jala’, adalah koneksi internet dengan
menggunakan kabel daya PLN. Jadi koneksi internet yang selama ini memakai kabel
komunikasi dengan port RJ11 atau RJ45 akan diganti dengan kabel daya/jala-jala langsung
dari kabel daya PLN. Bisa, karena memanfaatkan medan elektromagnet yang ditimbulkan
oleh akitivitas penghantaran arus (Hukum Maxwell).
Gambar 10.11. Prinsip Kerja PLC
Secara teoritis, kabel listik memang bisa digunakan untuk membawa “paket data”
seperti halnya kabel telefon dan kaber fiber optic yang lazim digunakan untuk koneksi
internet. dan pengaplikasiannya untuk koneksi internet disebut BPL (Broadband Over Power
Lines). koneksi internet ini (BPL) menggunakan carrier yang bermain pada frekuensi yang
rendah pada kabel listrik bertegangan AC. Kalau dianalogikan, ibaratnya di dalem kabel
listrik yang bisa membuat Kita kesetrum, itu bisa disusupin paket data dan bahkan suara
dalam gelombang arus listrik AC yang frekuensinya lebih rendah dibandingkan gelombang
2016
7
Sistem Multimedia
Dr. Ir. Andi Adriansyah
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
listrik AC-nya sendiri. Ibaratnya dalam satu kabel seolah-olah ada dua kabel yang berbeda,
satu ada setrumnya, satu lagi buat koneksi internet.
Gambar 10.12. Peralatan PLC
Secara prinsip, pengiriman data melalui kabel setrum ini dilakukan dengan
menumpangkan sinyal komunikasi yang berisi data di bawah frekuensi aliran listrik. Proses
penumpangan sinyal data ini membutuhkan frekuensi gelombang skala rendah, 1-50
MHz. Data mengalir melalui kabel fiber optik tegangan tinggi. Kemudian di awal proses,
sinyal sinyal data tadi masuk ke ISP milik Icon+. Dari sini, data mulai ditumpangkan ke
dalam aliran listrik tegangan menengah, lalu dibagi dalam dua jalur: via kabel fiber optik dan
kabel tegangan tinggi. Data yang menumpang tadi terlebih dahulu masuk ke dalam gardu
distribusi listrik, untuk mengubah tegangan listriknya – dari tegangan menengah ke
tegangan listrik rendah.
Gambar 10.13. Instalasi PLC
2016
8
Sistem Multimedia
Dr. Ir. Andi Adriansyah
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Dengan PLC, sinyal telekomunikasi (data, gambar, voice) dapat ditumpangkan atau
diinjeksikan kejaringan listrik tegangan rendah (1-30 MHZ) dari jaringan data eksternal.
Analoginya, arus listrik mengalir seperti air laut yang menghasilkan gelombang dan buih.
Gelombang adalah arusnya, sedangkan buih berupa noisenya. Noise inilah yang
dimanfaatkan oleh Teknologi PLC untuk menghantarkan sinyal suara dan data.
10.4. WiMAX
WiMAX adalah singkatan dari Worldwide Interoperability for Microwave Access,
merupakan teknologi akses nirkabel pita lebar (Broadband Wireless Access atau
disingkat BWA) yang memiliki kecepatan akses yang tinggi dengan jangkauan yang luas.
WiMAX merupakan evolusi dari teknologi BWA sebelumnya dengan fitur-fitur yang lebih
menarik. Disamping kecepatan data yang tinggi mampu diberikan, WiMAX juga merupakan
teknologi dengan open standar. Dalam arti komunikasi perangkat WiMAX di antara
beberapa vendor yang berbeda tetap dapat dilakukan (tidak proprietary). Dengan kecepatan
data yang besar (sampai 70 MBps), WiMAX dapat diaplikasikan untuk koneksi broadband
‘last mile’, ataupun backhaul.
Gambar 10.13. Prinsip WiMAX
Sebagai teknologi yang berbasis pada frekuensi, kesuksesan WiMAX sangat
bergantung pada ketersediaan dan kesesuaian spektrum frekuensi. Sistem wireless
2016
9
Sistem Multimedia
Dr. Ir. Andi Adriansyah
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
mengenal dua jenis band frekuensi yaitu Licensed Band dan Unlicensed Band. Licensed
band membutuhkan lisensi atau otoritas dari regulator, yang mana operator yang
memperoleh licensed band diberikan hak eksklusif untuk menyelenggarakan layanan dalam
suatu area tertentu. Sementara Unlicensed Band yang tidak membutuhkan lisensi dalam
penggunaannya memungkinkan setiap orang menggunakan frekuensi secara bebas di
semua area.
WiMAX Forum menetapkan 2 band frekuensi utama pada certication profile untuk
Fixed WiMAX (band 3.5 GHz dan 5.8 GHz), sementara untuk Mobile WiMAX ditetapkan 4
band frekuensi pada system profile release-1, yaitu band 2.3 GHz, 2.5 GHz, 3.3 GHz dan
3.5 GHz.
Secara umum terdapat beberapa alternatif frekuensi untuk teknologi WiMAX sesuai
dengan peta frekuensi dunia. Dari alternatif tersebut band frekuensi 3,5 GHz menjadi
frekuensi mayoritas Fixed WiMAX di beberapa negara, terutama untuk negara-negara di
Eropa, Canada, Timur-Tengah, Australia dan sebagian Asia. Sementara frekuensi yang
mayoritas digunakan untuk Mobile WiMAX adalah 2,5 GHz.
Isu frekuensi Fixed WiMAX di band 3,3 GHz ternyata hanya muncul di negaranegara Asia. Hal ini terkait dengan penggunaan band 3,5 GHz untuk komunikasi satelit,
demikian juga dengan di Indonesia. Band 3,5 GHz di Indonesia digunakan oleh satelit
Telkom dan PSN untuk memberikan layanan IDR dan broadcast TV. Dengan demikian
penggunaan secara bersama antara satelit dan wireless terrestrial (BWA) di frekuensi
3,5 GHz akan menimbulkan potensi interferensi terutama di sisi satelit.
Seperti yang
kita telah ketahui bahwa WiMax merupakan salah satu dari
jaringan Wireless dan WiMax ini berada pada kategori 4G yang merupakan evolusi dari
teknologi BWA sebelumnya yang memiliki fitur-fitur yang lebih canggih di bandingkan
dengan teknologi standar jaringan sebelumnya.
Gambar 10.14. Aplikasi WiMAX
2016
10
Sistem Multimedia
Dr. Ir. Andi Adriansyah
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Dari suatu fakta yang mengatakan bahwa teknologi jaringan 4G di tanah air
indonesia ini masih di katakan “Teknologi Jaringan Masa Depan” namun, bila memang
sudah ada Vendor atau Provider yang menyediakan teknologi 4G ini, itu pun masih di
katakan dalam tahap awal pengembangan dan benar-benar belum maksimal dalam
menyediakan layanannya.
Berbeda dengan teknologi jaringan di negara asing, telah ada vendor ponsel yang
menyediakan teknologi jaringan WiMax seperti “Samsung Conquer 4G dan HTC EVO 4G”.
Daftar Pustaka
1. Bhatnagar, G., Mehta, S., and Mitra, S., Introduction to Multimedia Systems,
Academic Press, India, 2002.
2. Vaughan, Tay, Multimedia: Making It Work, McGraw Hill, NY, US. 2011.
3. Ditsa, George, Management: Support System & Multimedia Technology, IRM Press,
Hershey, PA, 2003
4. Bonaventure,O. Computer Networking: Principles, Protocols and Practice. The
Saylor Foundation. 2011.
2016
11
Sistem Multimedia
Dr. Ir. Andi Adriansyah
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id