5 Modul C3.6.Jaringan Nirkabel

Modul C3.6

Jaringan Nirkabel

Kelas XI TKJ

Semester 1

Teknik Komputer dan Jaringan

SMK Darut Taqwa

Guru : M. Ali Erkam,S.Pd.

Email : [email protected]

Facebook : https://www.facebook.com/Aden.irham/

mailto:[email protected]

https://www.facebook.com/Aden.irham/

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN .................................................1

BAB II TEORI DASAR ANTENNA ..............................12

BAB III MERAKIT MINI TOWER ANTENA .................58

BAB I PENDAHULUAN

Tujuan Diklat

Setelah selesai Pelatihan ini, diharapkan peserta dapat :

1. Menjelaskan tentang pengertian Teknologi Wireless

2. Menjelaskan perkembangan Teknologi Wireless

3. Menjelaskan tentang Standar Wireless dunia

4. Memahami perbedaan antara WiFI dan WiMAX

Waktu Diklat

Diklat ini direncanakan selama 5 jam Pelajaran.

Materi Diklat

Materi diklat ini terdiri dari beberapa sub pokok bahasan

seperti halaman berikut ini.

1. Jaringan Tanpa Kabel (Wireless)

Sistem jaringan Wireless atau WIFI tidak memerlukan

media jaringan berupa kabel jaringan, tetapi memerlukan

ruang atau space dimana jarak jangkauan jaringan

ditentukan oleh kekuatan pancaran signal radio dari

masing-masing device wireless yang digunakan.

Gambar 1.1 Standard Wireless

Sistem Wireless mempunyai beberapa keuntungan

antara lain pemakai tidak dibatasi oleh ruang gerak dan

hanya dibatasi pada jarang jangkauan dari satu titik

pemancar WIFI. Untuk jarak pada sistem WIFI mampu

menjangkau area sekitar 100 feet atau 30M radius.

Selain itu dapat diperkuat dengan perangkat khusus

seperti booster yang berfungsi sebagai relay yang

mampu menjangkau ratusan bahkan beberapa kilometer

ke satu arah (directional). Bahkan hardware terbaru,

terdapat perangkat dimana satu perangkat Access Point

dapat saling merelay (disebut bridge) kembali ke

beberapa bagian atau titik sehingga memperjauh jarak

jangkauan dan dapat disebar dibeberapa titik dalam

suatu ruangan untuk menyatukan sebuah network LAN.

Beberapa keuntungan lain yang dimiliki oleh Wireless

LAN adalah :

Mobility,

Lebih cepat dalam menginstallasi

Simple,

Installation Flexibility,

Reduced Cost-of-Ownership,

1.2. Perkembangan Teknologi Wireless

Teknologi Wireless berkembang sangat pesat sesuai

dengan perkembangan jamannya. Beberapa contoh

perkembangan WiFi adalah seperti berikut ini :

1.2.1 WiFi 802.11g

WiFi seri 802.11g mempunyai karakteristik sebagai

berikut :

a. Approximate max reach (dependent on many factors)

100 Meters

b. Maximum throughput 54 Mbps

c. Typical Frequency bands 2.4 GHz

d. Application Wireless LAN

1.2.2 WiMAX 802.16-2004*

WiMax versi 802.16-2004 mempunyai karakteristik

sebagai berikut :


8 Km

b. Maximum throughput 75 Mbps (20 MHz band)

c. Typical Frequency bands 2-11 GHz

d. Application Fixed WirelessBroadband

1.2.3 WiMAX 802.16e

WiMax versi 802.16emempunyai karakteristik sebagai

berikut :


5 Km

b. Maximum throughput 30 Mbps (10 MHz band)

c. Typical Frequency bands 2-6 GHz

d. Application PortableWirelessBroadband

1.2.4 CDMA2000 1x EV-DO

CDMA2000 1xEV-DO mempunyai karakteristik sebagai

berikut :


12 Km

b. Maximum throughput 2.4 Mbps (higher for EV-DV)

c. Typical Frequency

bands 400,800,900,1700,1800,1900,2100 MHz

d. Application Mobile Wireless Broadband

1.2.5 WCDMA/ UMTS

WCDMA/ UMTS mempunyai karakteristik sebagai

berikut :


12 Km

b. Maximum throughput 2 Mbps (10+ Mbps fpr HSDPA)

c. Typical Frequency bands 1800,1900Mobile Wireless

Broadband100 MHz

d. Application MobileWirelessBroadband

Dari keterangan di atas dapat dilihat bahwa dari waktu

ke waktu wireless mengalami perkembangan.

Perkembangan ini tentunya membawa berbagai

kemudahan bagi masyarakat maupun perusahaan.

WiMAX (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.

Dengan kemampuan WiMAX dapat melayani

pelanggannya dengan area yang lebih luas dan tingkat

kompatibilitas lebih tinggi. WiMAX salah satu teknologi

yang memudahkan setiap orang mendapatkan koneksi

Internet yang berkualitas dan melakukan aktivitas.

Sementara media wireless selama ini sudah terkenal

sebagai media yang paling ekonomis dalam

mendapatkan koneksi Internet.

Worldwide Interoperability for Microwave Access

(WiMAX) merupakan standar industri yang bertugas

menginterkoneksikan berbagai standar teknis yang

bersifat global menjadi satu kesatuan. WiMAX dan WiFi

dibedakan berdasarkan standar teknik yang bergabung

didalamnya. WiFi menggabungkan standar IEEE 802.11

dengan ETSI HiperLAN yang merupakan standar teknis

yang cocok untuk keperluan WLAN, sedangkan WiMAX

merupakan penggabungan antara standar IEEE 802.16

dengan ETSI HiperMAN. Standar keluaran IEEE banyak

digunakan secara luas di daerah asalnya, yaitu Eropa

dan sekitarnya. Untuk dapat membuat teknologi ini

digunakan secara global, maka diciptakan WiMAX.

Standar global yang dipakai di dunia dapat digambarkan

sebagai berikut.

Gambar 1.2 Standar-standar yang ada dengan

spesifikasi yang mendukung komunikasi sampai tingkat MAN disatukan dengan standar WiMAX

Kedua standar yang disatukan ini merupakan standar

teknis yang memiliki spesifikasi yang sangat cocok untuk

menyediakan koneksi berjenis broadband lewat media

wireless atau broadband wireless access (BWA). Pada

masa mendatang, segala sesuatu yang berhubungan

dengan teknologi BWA kemungkinan akan diberi

sertifikasi WiMAX. Standar WiMAX dibentuk oleh

gabungan-gabungan industri perangkat wireless dan

chip-chip komputer diseluruh dunia. Perusahaan besar

ini bergabung dalam suatu forum kerja yang

merumuskan standar interkoneksi antar teknologi BWA

yang mereka miliki pada produk-produknya.

Standar IEEE 802.16 (WiMAX)

Terobosan jaringan internet wireless sebentar lagi akan

menjadi kenyataan. Dengan tower yang dipasang

dipusat akses internet (hot spot) di tengah kota

metropolitan, seorang pemakai laptop, komputer,

handphone, hingga personal digital assistant (PDA),

dengan wireless card bisa koneksi dengan internet,

bahkan di tengah sawah atau pedesaan yang masih

dalam cakupan area 50 kilometer. Hal ini dapat terjadi

karena teknologi WiMAX yang menggunakan standar

baru IEEE 802.16. Saat ini WiFi menggunakan standar

komunikasi IEEE 802.11. Yang paling banyak dipakai

adalah IEEE 802.11b dengan kecepatan 11 Mbps, hanya

mencapai cakupan area tidak lebih dari ratusan meter

saja. WiMAX merupakan saluran komunikasi radio yang

memungkinkan terjadinya jalur internet dua arah dari

jarak puluhan kilometer. Dengan memanfaatkan

gelombang radio, teknologi ini bisa dipakai dengan

frekuensi berbeda, sesuai dengan kondisi dan peraturan

pemakaian frekuensi di negara user.

Pada awalnya standard IEEE 802.16 beroperasi ada

frekuensi 10-66 GHz dan memerlukan tower line of sight,

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 line-of-sight. Cakupan area yang

dapat dicoverage sekitar 50 km dan kecepatan transfer

data sebesar 70 Mbps. Pengguna tidak akan kesulitan

dalam mengulur berbagai macam kabel, apalagi WiMAX

mampu menangani sampai ribuan pengguna sekaligus.

Seperti kita tahu bahwa Internet merupakan salah satu

media yang mampu memberikan berbagai informasi

untuk semua kalangan masyarakat. Dengan adanya

Internet maka tercipta efisiensi dan efektifitas dalam

memperoleh Informasi dan operasional perusahaan,

terutama peranannya sebagai sarana komunikasi,

publikasi, serta sarana untuk mendapatkan berbagai

informasi yang dibutuhkan oleh sebuah badan usaha

dan bentuk badan usaha atau lembaga lainya.

Dengan teknologi wireless yang terus berkembang,

maka akan mempermudah setiap orang untuk dapat

mengakses internet dan penyampaian informasi dapat

dilakukan dengan lebih efektif dan efisien.

1.3. Soal Latihan

1. Apa yang dimaksud dengan Teknologi Jaringan

Tanpa Kabel (Wireless)?

2. Jelaskan tentang Perkembangan Teknologi Wireless

yang berkembang 2 tahun terakhir!

3. Jelaskan perbedaan antara WiFI dan WIMAX!

1.4. Referensi

Siyamta Sistem Keamanan Pada WiMax,

http://ilmukomputer.org/2008/11/25/ sistem-keama-

nan-pada-wimax/

http://ilmukomputer.org/2008/11/25/



BAB II TEORI DASAR ANTENNA

Tujuan Diklat


1. Memahami tentang dasar-dasar Antenna

2. Memahami tentang Radiasi Gelombang

Elektromagnetik

3. Memahami tentang Pola Radiasi suatu Antenna

4. Menjelaskan tentang Direktifitas suatu Antenna

5. Menjelaskan tentang Gain suatu Antenna

6. Menjelaskan tentang Bandwidth Antenna

7. Menjelaskan tentang Impedansi Antenna

8. Melakukan pengukuran Link Budget menggunakan

online sistem

9. Menjelaskan tentang Teknologi Wireless LAN

Waktu Diklat


Materi Diklat

Materi diklat ini terdiri dari 9 sub pokok bahasan yang

dijelaskan pada halaman berikutnya.

2. 1 Pendahulu an

Antena (antenna atau areal) adalah perangkat yang

berfungsi untuk memindahkan energi gelombang

elektromagnetik dari media kabel ke udara atau

sebaliknya dari udara ke media kabel. Karena

merupakan perangkat perantara antara media kabel dan

udara, maka antena harus mempunyai sifat yang sesuai

(match) dengan media kabel pencatunya. Dalam

perancangan suatu antena, baberapa hal yang harus

diperhatikan antara lain :

bentuk dan arah radiasi yang diinginkan,

polarisasi yang dimiliki,

frekuensi kerja,

lebar band (bandwidth),

impedansi input yang dimiliki.

Untuk antena yang bekerja pada band VLF, LF, HF, VHF

dan UHF bawah, jenis antena kawat (wire antenna)

dalam prakteknya sering digunakan, seperti halnya

antena dipole 1/2, antena monopole dengan ground

plane, antena loop, antena Yagi-Uda array, antena log

periodik dan sebagainya. Antena-antena jenis ini,

dimensi fisiknya disesuaikan dengan panjang gelombang

dimana sistem bekerja. Semakin tinggi frekuensi kerja,

maka semakin pendek panjang gelombangnya, sehingga

semakin pendek panjang fisik suatu antena.

Untuk antena gelombang mikro (microwave), terutama

SHF ke atas, penggunaan antena luasan (aperture

antena) seperti antena horn, antena parabola, akan lebih

efektif dibanding dengan antena kawat pada umumnya.

Karena antena yang demikian mempunyai sifat

pengarahan yang baik untuk memancarkan gelombang

elektromagnetik.

2.2 Radiasi Gelombang Elektromagnetik

Struktur pemancaran gelombang elektromagnetik yang

paling sederhana adalah radiasi gelombang yang

ditimbulkan oleh sebuah elemen aus kecil yang berubah-

ubah secara harmonik. Elemen arus terkecil yang dapat

menimbulkan pancaran gelombang elektromagnetik itu

disebut sebagai sumber elementer. Jika medan yang

ditimbulkan oleh setiap sumber elementer di dalam suatu

konduktor antena dapat dijumlahkan secara

keseluruhan, maka sifat-sifat radiasi dari sebuah antena

tentu akan dapat diketahui.

Timbulnya radiasi karena adanya sumber yang berupa

arus bolak-balik ini diketahui secara matematis dari

penyelesaian gelombang Helmhotz. Persamaan

Helmholtz tidak lain merupakan persamaan baru hasil

penurunan lebih lanjut dari persamaan-persamaan

Maxwell dengan memasukkan kondisi lorentz sebagai

syarat batasnya.

2.3 Pola Radiasi

Pola radiasi (radiation pattern) suatu antena adalah

pernyataan grafis yang menggambarkan sifat radiasi

suatu antena pada medan jauh sebagai fungsi arah. Pola

radiasi dapat disebut sebagai pola medan (field pattern)

apabila yang digambarkan adalah kuat medan dan

disebut pola daya (power pattern) apabila yang

digambarkan adalah pointing vektor.

Beberapa pola radiasi antenna ditunjukkan seperti

gambar berikut ini.

Gambar 2.1 Model Pola Radiasi Antenna

Suatu antena broad side adalah antena dimana

pancaran utama maksimum dalam arah normal terhadap

bidang dimana antena berada. Sedangkan antena end

fire adalah antena yang pancaran utama maksimum

dalam arah paralel terhadap bidang utama dimana

antena berada. Antena yang mempunyai pola radiasi di

mana arah maksimum main lobe berada diantara bentuk

broad side dan end fire yang disebut dengan

intermediate. Antena yang mempnyai pola radiasi

intermediate banyak dijumpai pada phased array

antenna.

2.4. Polarisasi Antenna

Polarisasi antena didefinisikan sebagai arah vektor

medan listrik yang diradiasikan oleh antena pada arah

propagasi. Jika jalur dari vektor medan listrik maju dan

kembali pada suatu garis lurus dikatakan berpolarisasi

linier. sebagai contoh medan listrik dari dipole ideal. Jika

vektor medan listik konstan dalam panjang tetapi

berputar disekitar jalur lingkaran, dikatakan berpolarisasi

lingkaran.

Sebuah antena dapat memancarkan energi dengan

polarisasi yang tidak diinginkan, yang disebut polarisasi

silang (cross polarized). Polarisasi silang ini

menimbulkan side lobe yang mengurangi gain. Untuk

antena polarisasi linier, polarisasi silang tegak lurus

dengan polarisasi yang diinginkan dan untuk antena

polarisasi lingkaran, polarisasi silang berlawanan dengan

arah perputarannya yang diinginkan. Ini biasa yang

disebut dengan deviasi dari polarisasi lingkaran

sempurna, yang mengakibatkan polarisasinya berubah

menjadi polarisasi ellips. Pada umumnya karakteristik

polarisasi sebuah antena relatif konstan pada main lobe.

Tetapi polarisasi beberapa minor lobe berbeda jauh

dengan polarisasi main lobe.

Dalam teknik antenna, terdapat dua macam polarisasi,

yaitu vertikal dan horisontal. Antar antena pemancar dan

penerima, sebaiknya digunakan polarisasi yang sama

berkaitan dengan bagaiman cara pemasangan kedua

antenna. Penggambaran polarisasi ditunjukkan seperti

gambar berikut ini.

Gambar 2.2. Polarisasi Horisontal dan Vertikal

2.5. Bandwidth Antena

Pemakaian sebuah antena dalam sistem pemacar atau

penerima selalu dibatasi oleh daerah frekuensi kerjanya.

Pada range frekuensi kerja tersebut antena dituntut

harus dapat bekerja dengan efektif agar dapat

menerima atau memancarkan gelombang pada band

frekuensi tertentu. Pengertian harus dapat bekerja

dengan efektif adalah bahwa distribusi arus dan

impedansi dari antena pada range frekuensi tersebut

benar-benar belum banyak mengalami perubahan yang

berarti. Sehingga pola radiasi yang sudah direncanakan

serta VSWR yang dihasilkannya masih belum keluar dari

batas yang diijinkan. Daerah frekuensi kerja dimana

antena masih dapat bekerja dengan baik dinamakan

bandwidth antenna.

2.6. Link Budget

Link budget merupakan sebuah cara untuk menghitung

mengenai semua parameter dalam transmisi sinyal,

mulai dari gain dan losses dari Tx sampai Rx melalui

media transmisi. Dalam hal ini dilakukan perhitungan

dengan media transmisi Wireless Fidelity (WiFi).

Link merupakan parameter dalam merencanakan suatu

jaringan yang menggunakan media transmisi berbagai

macam. Link budget ini dihitung berdasarkan jarak

antara transmitter (Tx) dan receiver (Rx). Link budget

juga dihitung karena adanya penghalang antara Tx dan

Rx misal gedung atau pepohonan. Link budget juga

dihitung dengan melihat spesifikasi yang ada pada

antenna.

Pada materi ini link budget yang akan dihitung adalah

sebagai berikut :

Free Space Loss

Fresnel Zone Clearance

RX Signal Level

SOM (System Operating Margin)

Untuk lebih jelasnya pada materi ini juga akan disertakan

contoh parameter antenna yang dibutuhkan dalam

perhitungan tersebut. Parameter tersebut antara lain :

Jarak (d) terjauh antara antenna pemancar (Tx)

dengan antenna penerima (Rx). Sebagai contoh,

jaraknya tersebut sekitar 1 Km, dan jarak ini harus

kita konversi ke mil, sehingga menjadi sekitar 0.6 mil

Frekuensi BS dan Antena penerima, ini merupakan

frekuensi standart 2,4 GHz, dimana frequensi ini

sekarang adalah gratis.

TX Power merupakan daya dari AP (Access Point)

yang akan kita gunakan, misalnya sebesar 22 dBm.

TX Cable Loss ini merupakan loss atau kerugian

yang terjadi karena kabel yang kita gunakan,

misalnya loss yang terjadi sekitar 2 dB. Loss ini

biasanya terjadi pada kabel antara penghubung

dari antenna yang biasa disebut dengan kabel

pigtail. Pigtail biasanya terbuat dari kabel coaxial,

dan diusahakan jangan menggunakan kabel pigtail

yang terlalu panjang. Kabel pigtail yang ada di

pasaran, panjangya sekitar

50 cm.

TX Antenna Gain merupakan daya terpancar

dari antenna yang kita gunakan, misalnya

menggunakan antenna omni directional dengan gain

sebesar 12 dB.

RX Antenna Gain merupakan daya yang dihasilkan

dari antenna penerima, misal kita menggunakan

antenna grid 15 dB.

RX cable Loss sebenarnya hampir sama dengan Tx

kabel loss, hanya saja ini terjadi pada daerah

penerima atau antenna penerima, misalnya 2 dB.

RX Sensitivity merupakan sensitivitas dari antenna

penerima dalam hal menangkap sinyal WiFi dari

antenna pemancar, misalnya sebesar -68 dBm.

2.6.1 System Operating Margin (SOM)

System Operating Margin (SOM) merupakan suatu cara

untuk menghitung selisih antara sinyal yang di terima

dengan sensitifitas suatu penerima penerima. Secara

formula dapat dituliskan sebagai berikut :

SOM = Rx Signal Level – Rx Sensitivity

……………………….. (2.38)

Sedangkan gambaran untuk menghitung SOM tersebut,

ditunjukkan seperti gambar berikut ini.

Gambar 2.3 Skema Jaringan untuk Menghitung SOM

Berdasarkan pada gambar di atas, maka untuk

melakukan perhitungan terhadap System Operating

Margin (SOM) diperlukan beberapa parameter inputan,

antara lain :

Frequency (MHz) yang digunakan pada komunikasi.

Distance (Miles) antara dua stasiun.

TX Power (dBm), WLAN biasanya mempunyai daya

sekitar 30-100mW.

TX Cable Loss (dB), redaman di kabel coax &

konektor antara pemancar ke antenna. Sebaiknya

tidak menggunakan coax sama sekali, hubungan

antara antenna dan pemancar hanya menggunakan

pigtail yang tidak lebih dari satu (1) meter.

TX Antenna Gain (dBi)

Free Space Loss (FSL)

RX Antenna Gain (dBi)

RX Cable Loss (dB), redaman di kabel coax dari

Antenna ke penerima.

RX Sensitivity (dBm), sensitivitas penerima.

Dengan parameter di atas, maka kita akan mendapatkan

tiga output yang dihasilkan, yaitu:

Level sinyal RX (dBm)

Free Space Loss (dB)

Theoretical System Operating Margin (dB)

Setelah kita mempunyai semua data / parameter yang

dibutuhkan kita dapat menghitung System Operating

Margin (SOM) untuk meyakinkan bahwa sistem yang kita

kerjakan akan bekerja secara benar.

Dengan menggunakan bantuan software yang ada pada

http://www.terabeam.com/ support/ calculations/

som.php#calc, maka diperoleh hasil seperti berikut ini.

Gambar 2.4. Software untuk Menghitung SOM

Sinyal yang diterima (Rx signal level) dapat dihitung

dengan menambahkan dan mengurani daya pancar (TX

power) dengan berbagai parameter yang ada dalam

sebuah persamaan yang sederhana, yaitu,

Rx Signal Level = Tx Power – Tx Cable Loss + Tx Antenna Gain – FSL + Rx Antenna Gain – Rx Cable Loss

…………………………(2.39)

http://www.terabeam.com/

2.6.2 Free Space Loss (FSL)

Pada saat sinyal radio berpropagasi di udara, maka akan

mengalami redaman dari udara. Besarnya redaman yang

terjadi dapat dihitung secara empiris. Redaman itulah

yang disebut dengan Free Space Loss (FSL), dengan

rumus seperti persamaan berikut ini.

Free Space Loss

= 20 Log10 (Frequency in MHz) + 20

Log10 (Distance in Miles) + 36.6 ….. (2.40)

Dengan menggunakan bantuan software yang ada pada

alamat http://www.terabeam. com/support/calculations

/free-space-loss.php, maka akan diperoleh hasil seperti

berikut ini.

Gambar 2.5 Software untuk Menghitung Free Space Loss

http://www.terabeam/

2.6.3 Downtilt Coverage Radius (DCR)

Downtilt Coverage Radius (DCR) adalah suatu daerah

jangkuan yang dapat tercover dari suatu antenna atau

BTS yang kita bangun dengan memperhatikan

parameter dari kemiringan antenna, propagasi dari

antenna dan ketinggian tiang dari antenna tersebut. DCR

secara diagram dapat digambarkan seperti berikut ini.

Gambar 2.6. Metoda penghitungan DCR

Dengan memperhatikan gambar di atas, maka secara

matematis dapat dituliskan rumus untuk mencarai Inner

Radius Distance dan Outer Radius Distance seperti

berikut ini.

Inner Radius 岾峇

Distance = ……………... (2.40)

Outer Radius 岾峇

Distance = ………….….. (2.41)

Dengan menggunakan software dari http://www.

terabeam.com/support/calculations /downtilt-cover.php#

calc, dengan beberapa parameter yang diinputkan, maka

diperoleh hasil sebagai berikut :

Gambar 2.7. Penghitungan DCR menggunakan online software

2.6.4 Antenna Downtilt

Antenna Downtilt merupakan suatu kemiringan antenna

yang dapat mempengaruhi jarak dan target coverage.

Secara umum, Antenna Downtilt digambarkan sebagai

berikut.

Gambar 2.8. Antenna Downtilt

Beberapa rumus yang dapat digunakan untuk menghitung Downtilt adalah sebagai berikut :

Distance = ………………….. (2.42)

Angle

= …… ….. (2.43)

Dengan menggunakan software dari http://www.

terabeam.com/support/calculations/antenna-downtilt.php

dengan beberapa parameter yang diinputkan, maka

diperoleh hasil sebagai berikut :

Gambar 2.9. Perhitungan Antenna Downtilt menggunakan software

2.6.5 Fresnel Clearance Zone (FCZ)

Fresnel Clearance Zone (FCZ) merupakan suatu daerah

yang visualisasi dari hasil penyebaran line of sight

dimana signal telah dipancarkan dan diterima oleh suatu

antenna.

Gambaran tentang FCZ ditunjukkan seperti gambar

berikut ini.

Gambar 2.10. Pengururan Fresnel Clearance Zone

(FCZ)

Untuk menghitung r, maka dapat dituliskan formula

seperti berikut ini :

= √ …………….. (2.44)

= √ …………….. (2.45)

Dengan rumus di atas dan memasukkan besarnya jarak

(d), maka akan diperoleh besarnya r.

Dengan menggunakan software dari

http://www.terabeam.com/support/calculations/ fresnel-

zone.php#meters dengan beberapa parameter yang

diinputkan, maka diperoleh hasil sebagai berikut :

Gambar 2.11. Penghitungan FCZ dalam Meter

http://www.terabeam.com/support/calculations/

Apabila perhitungan FCZ menggunakan feet, maka akan

diperoleh hasil seperti berikut ini.

Gambar 2.12. Penghitungan FCZ dalam Feet

2.6.6 RX Level Sinyal

Rx sinyal level dapat dihitung dengan cara

menambahkan dan mengurangi daya pancar (TX power)

dengan berbagai parameter yang ada. Secara matematis

dapat dituliskan dengan rumus seperti berikut ini :

Rx Signal Level

Tx Power – Tx Cable Loss + Tx Antenna

= Gain – FSL + Rx Antenna Gain – Rx Cable Loss

2.7. Teknologi Wireless LAN

Teknologi wireless merupakan teknologi tanpa kabel,

dalam melakukan hubungan telekomunikasi tidak lagi

mengunakan media atau sarana kabel tetapi dengan

menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai

pengganti kabel. Teknologi wireless menggunakan

gelombang elektromagnetik untuk membawa informasi

diantara piranti wireless melalui udara. Dalam

aplikasinya, teknologi Wireless dibagi menjadi berbagai

macam aplikasi sesuai dengan spesifikasi dan panjang

gelombangya, seperti pada gambar beriku ini.

Gambar 2.13. Pembagian spectrum frekuensi pada

teknologi Wireless

Pada gambar diatas, terlihat ada tiga frekuensi penting (

900 MHz, 2.4 GHz, dan 5 GHz) yang sering disebut

dengan Industrial Scientific and Medical (ISM) bands.

Teknologi lain yang menggunakan frekuensi 2.4 GHz

dan 5 GHz juga harus sesuai dengan standard IEEE

802.11.

Teknologi Wireless mempunyai beberapa keuntungan

jika dibandingkan dengan teknologi Kabel, antara lain :

Mempunyai kemampuan untuk menyediakan koneksi

setiap saat dan dimanapun tempatnya, asalkan

mendapatkan sinyal dari Hotspot.

Mudah dalam hal Instalasi

Harganya murah dan kecepatan akses mulai

meningkat dengan teknologi yang baru.

Mudah dalam Upgrade jaringan, tanpa dibatasi oleh

penggunaan kabel jaringan.

User baru dapat berkoneksi dengan cepat dan

mudah.

Berdasarkan instalasinya, terdapat dua model dasar

instalasinya yaitu Ad-hoc Mode dan Infrastruktur Mode.

Ad-hoc mode merupakan bentuk yang paling simple

dengan cara menghubungkan dua atau lebih wireless

client secara bersama-sama menggunakan jaringan peer

to peer. Setiap client yang terhubung dalam jaringan ad-

hoc mode, haknya adalah sama. Coverage area yang

menggunakan sebuah Access Point, disebut dengan

Basic Service Set (BSS) atau cell.

Gambar 2.14. Mode Ad-Hoc dan Infrastruktur

Jaringan ad-hoc hanya akan sesuai jika untuk jaringan

yan kecil, tetapi untuk jaringan yang besar, meka

diperlukan suatu piranti untuk mengontrol komunikasi

didalam wireless tersebut. Sebuah Access Point

diperlukan untuk mengontrol komunikasi antara client

dengan server atau client dengan client. Jaringan

dengan model seperti ini disebut dengan Infrastruktur

mode. Dalam model ini, client tidak dapat berkomunikasi

langsung terhadap client yang lain, melainkan harus

melalui Access Point (AP). Access Point akan mengatur

semua komunikasi dan akan menjamin semua client

mempunyai akses yang sama. Coverage area yang

menggunakan sebuah Access Point, disebut dengan

Basic Service Set (BSS) atau Cell.

2.7.1 IEEE 802.11 a

Jaringan LAN nirkabel pertama yang berkecepatan tinggi

adalah 802.11a, menggunakan teknik Orthogonal

Frequency Division Multiplexing (OFDM) untuk

mengirimkan sampai dengan 54 Mbps pada pita ISM

yang lebih lebar pada frekuensi 5-GHz. Sebagaimana

istilah FDM, ada 52 frekuensi berbeda yang digunakan :

48 untuk data dan 4 untuk sinkronisasi, tidak seperti

ADSL. Karena transmisi menggunakan cara munculnya

frekuensi beberapa pada saat yang sama, teknik ini

dipandang sebagai bentuk spread spectrum, tetapi

berbeda dibandingkan dengan CDMA dan FHSS.

Memisahkan sinyal menjadi band sempit memiliki

beberapa keunggulan dibanding menggunakan band

lebar tetapi tunggal, termasuk imunitas yang lebih baik

untuk gangguan narrowband dan kemungkinan

menggunakan band noncontinuous. Sebuah sistem

encoding yang kompleks digunakan, berdasarkan phase

shift modulation untuk kecepatan hingga 18 Mbps dan

QAM. Pada kecepatan 54 Mbps, 216 bit data dikodekan

menjadi simbol 288-bit. Motivasi OFDM adalah

kompatibilitas dengan sistem European HiperLAN/2.

Beberapa karakteristik yang dimiliki oleh 802.11 a adalah

sebagai berikut :

Menggunakan frekuensi 5 GHz RF.

Tidak kompatibel dengan frekuensi 2.4 GHz, misalnya

standard 802.11 b/g/n.

Relatif mahal untuk diimplementasikan jika

dibandingkan dengan teknologi lainnya.

2.7.2 IEEE 802.11 b

Versi 802.11 b menggunakan metode modulasi OFDM

dari 802.11a tetapi beroperasi dalam band sempit di ISM

2.4 GHz. Secara teori, standard ini dapat beroperasi

sampai dengan 54 Mbps. Ini berarti bahwa komite

802.11 telah menghasilkan tiga LAN nirkabel berbeda

dengan kecepatan tinggi : 802.11a, 802.11b, dan

802.11g dengan radius jangkauan sekitar 100 meter.

Wireless 802.11b/g beroperasi pada pita frekuensi 2400

MHz sampai 2483.50 MHz. Dari range frekuensi

tersebut, dibagi menjadi 11 channel (masing-masing

sebesar 5 MHz) dan berpusat di frekuensi berikut ini :

Channel 1 : 2,412 MHz











Beberapa karakteristik yang dimiliki oleh teknologi

802.11 b adalah sebagai berikut :

Teknologi pertama kali yang bekerja pada frekuensi

2.4 GHz.

Kecepatan maksimum data ratenya 11 Mbps

Jarak jangkauannya sekitar 46 m (150 ft) untuk

pemasangan indoors, dan 96 m (300 ft) untuk

pemasangan outdoors.

2.7.3 IEEE 802.11 g

Teknologi 802.11 g hampir sama dengan teknologi pada

802.11 b, hanya saja ada beberapa karakteristik yang

berbeda, antara lain :

Maksimum data rate-nya mencapai 54 Mbps.

Kompatibel dengan teknologi 802.11b.

2.7.4 IEEE 802.11 n

IEEE 802.11n adalah sebuah perubahan standar

jaringan nirkabel 802.11-2.007 IEEE untuk meningkatkan

throughput lebih dari standar sebelumnya, seperti

802.11b dan 802.11g, dengan peningkatan data rate

maksimum dalam lapisan fisik OSI (PHY) dari 54 Mbps

ke maksimum 600 Mbps dengan menggunakan empat

ruang aliran pada lebar channel 40 MHz. Sejak tahun

2007, Wi-Fi Alliance telah memberikan sertifikat

interoperabilitas produk “ draft-n” berdasarkan pada draft

2.0 dari spesifikasi IEEE 802.11n. Aliansi telah

meningkatkan perangkat ini dengan tes kompatibilitas

untuk beberapa perangkat tambahan yang diselesaikan

setelah Draft 2.0. Semua produk bersertifikat draft-n

tetap kompatibel dengan produk-produk standar terakhir.

IEEE 802.11n didasarkan pada standar 802.11

sebelumnya dengan menambahkan Multiple-Input

Multiple-Output (MIMO) dan 40 MHz ke lapisan saluran

fisik (PHY), dan frame agregasi ke MAC layer. MIMO

adalah teknologi yang menggunakan beberapa antena

untuk menyampaikan informasi lebih lanjut secara

koheren. Dua manfaat penting MIMO adalah

menyediakan keragaman antenna dan spasial

multiplexing untuk 802.11n. Kemampuan lain teknologi

MIMO adalah menyediakan Spatial Division Multiplexing

(SDM). SDM secara spasial me-multiplexes beberapa

stream data independen, ditransfer secara serentak

dalam satu saluran spektral bandwidth. MIMO SDM

dapat meningkatkan throughput data seperti jumlah dari

pemecahan stream data spatial yang ditingkatkan.

Setiap aliran spasial membutuhkan antena yang terpisah

baik pada pemancar dan penerima. Di samping itu,

teknologi MIMO memerlukan frekuensi radio yang

terpisah dan analog-ke-digital converter untuk masing-

masing antena MIMO yang merubah biaya

pembuatannya menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan

sistem non-MIMO. Saluran 40 MHz adalah fitur lain

yang dimasukkan ke dalam 802.11n yang

menggandakan lebar saluran dari 20 MHz di 802.11 PHY

sebelumnya untuk mengirimkan data. Hal ini

memungkinkan untuk penggandaan kecepatan data PHY

melebihi satu saluran 20 MHz. Hal ini dapat diaktifkan di

5 GHz mode, atau dalam 2.4 GHz jika ada pengetahuan

yang tidak akan mengganggu beberapa 802.11 lainnya

atau sistem non-802.11 (seperti Bluetooth)

menggunakan frekuensi yang sama. Arsitektur coupling

MIMO dengan saluran bandwidth yang lebih luas

menawarkan peningkatan fisik transfer rate melebihi

802.11a (5 GHz) dan 802.11g (2.4 GHz).

Kelebihan versi 802.11n dibanding 802.11 sebelumnya

adalah :

Mampu mentransfer data seperti di “ jalan tol wireless”

sehingga menghemat waktu dan lebih cepat.

Terdapat kombinasi dua frekuensi wireless

untuk performance yang lebih baik.

Fitur memperkecil jumlah data yang dibutuhkan untuk

transfer file untuk memberi ruang lebih di jalur

pengiriman file.

Wi-Fi 802.11n dapat mencapai kecepatan 600Mbps.

Jangkauan radius pemancar lebih luas, untuk indoor

sekitar 70 meter, sedangkan outdoor sampai dengan

250 meter.

Banyak produk versi 802.11n yang diklaim lebih

bagus dibandingkan dengan performance 802.11g.

Menggunakan teknologi Multiple Input Multiple Output

(MIMO).

Secara ringkas, table perbandingan teknologi 801.11

beserta variannya adalah sebagai berikut :

Table 2.1. Varian dari 802.11

Catatan : 802.11y hanya diterapkan di Amerika Serikat.

2.7.5 IEEE 802.11 ac

Wireless IEEE 802.11ac adalah standar nirkabel 802.11

yang saat ini sedang dikembangkan yang akan

memberikan throughput yang tinggi pada Wireless Local

Area Network (WLAN) dengan frekuensi operasi 5 GHz.

Secara teoritis, spesifikasi ini akan memungkinkan

throughput multi-stasiun WLAN mimimal 1 Gbps dan

throughput link maksimum minimal 500 Mbps. Hal ini

dilakukan dengan memperluas konsep interface udara

yang dianut oleh 802.11n, bandwidth RF lebih lebar

(sampai 160 MHz), lebih banyak spasial MIMO stream

(hingga 8), MIMO multi-user, dan high-density

modulation (hingga 256 QAM) .

Pada tanggal 20 Januari 2011, Spesifikasi Perdana

Teknis Draft 0.1 telah dikonfirmasi oleh IEEE 802.11

TGac. Menurut penelitian, perangkat dengan spesifikasi

802.11ac diharapkan menjadi umum pada tahun 2015

dengan diperkirakan sebaran 1 miliar diseluruh dunia.

Beberapa teknologi baru yang ditsmbshksn pada

802.11ac :

Channel bandwidth lebih lebar

Channel bandwith 80 MHz dan 160 MHz (vs

maksimum 40 MHz dalam 802.11n), 80 MHz wajib

untuk stasiun, 160 MHz opsional

Lebih banyak spasial MIMO stream

Mendukung hingga 8 spasial stream (vs 4 dalam

802.11n)

Multi-user MIMO (MU-MIMO)

o Multiple Stasiun, masing-masing dengan satu atau

lebih banyak antena, mengirim atau menerima data

stream independen secara simultan. “ Space

Division Multiple Access” (SDMA) : aliran tidak

dipisahkan dengan frekuensi, tetapi diselesaikan

secara spasial, analog dengan model MIMO

802.11n

o Downlink MU-MIMO (satu perangkat pemancar,

perangkat penerima ganda) yang termasuk

sebagai modus opsional

Modulasi

256-QAM, rate 3/4 dan 5/6, ditambahkan sebagai

mode opsional (vs 64-QAM, rate maksimum 5/6

802.11n)

Single sounding dan feedback format untuk

pembentukan beam (vs multiple dalam 802.11n)

Modifikasi MAC (kebanyakan untuk mendukung

perubahan diatas)

Mekanisme koeksistensi untuk channel 20/40/80/160

MHz perangkat 11ac dan 11a/n perangkat

Dalam bentuk Tabel, ringkasan dari masing-masing

standar IEEE 802.X dapat dilihat seperti berikut ini.

Tabel 2.2 Ringkasan dari IEEE 802.11a-11v

2.8. Metode Pemilihan Antenna untuk Aplikasi ISM

Industrial, Scientific and Medical (ISM) radio bands

adalah suatu band radio (bagian dari spectrum radio)

yang bertanggung jawab terhadap pengaturan

penggunaan radio frequency (RF) untuk kebutuhan

industrial, scientific dan medical. Antenna merupakan

salah satu bagian yang penting dalam suatu sistem

komunikasi radio. Antenna dapat digunakan untuk

aplikasi Point to Point ataupun Multipoint.

2.8.1 Aplikasi Point to Point

Untuk aplikasi point ke point, maka diperlukan suatu

antenna pengarah dengan penguatan yang tinggi (high-

gain directional antennas). Dengan adanya sinyal yang

kuat, maka akan dapat merekduksi noise ataupun

interferensi yang ada disekitarnya. Berdasarkan aturan

dari Federal Communications Commiussion (FCC)

dengan frekuensi 2.4GHz serta pengutannya sebesar

24 dBi antenna,maka maksimum transmittnya adalah

sebesar 24 dBm.

Jenis antenna yang sering digunakan untuk aplikasi

Point to Point adalah Grid Antenna, seperti gambar

berikut ini.

Gambar 2.15. Contoh 24dBi directional Antenna dengan

polarisasi vertikal

2.8.2 Aplikasi Multi-Point

Sistem multipoint merupakan tipe koneksi yang

mempunyai sebuah node (antenna / concentrator) dan

sejumlah subscriber node. Setiap subscriber nodes

dapat berkomunikasi secara langsung dengan node

tersebut. Sebuat node harus mempunyai suatu beam

yang cukup agar semua subscriber node dapat

berkomunikasi dengan baik kepadanya. Dengan

demikian, maka antenna jenis ini harus dipasang dengan

sudut elevasi yang baik.

Gambar 2.16. Omnidirectional Antenna dan Pola

Radiasinya

Antenna omnidirectional mempunyai pola radiasi yang

menyebar hampir ke segala arah. Dalam

pemasangannya biasanya dilakukan pada tower atap

atap bagian paling atas setalah penangkal petir.

2.8.3 Parameter Pada Antenna

Antenna mempunyai beberapa parameter yang

menunjukkan spesifikasi dan karakteristik yang dimiliki

oleh suatu antenna. Beberapa parameter tersebut antara

lain:

Frequency Range

Frequency range merupakan suatu area dimana

suatu antenna bekerja. Sebagai contoh, antenna

bekerja pada range frequency 2400-2460 MHz.

Beamwidth

Merupakan sudut deviasi dari titik pusat beam dimana

signal turun sebesar 3 dB dari nilai maksimumnya.

Gain

Merupakan penguatan dari suatu antenna, biasanya

diukur dalam satuan dB.

Front/Back ratio

Seberapa baik suatu antenna daapt menerima sinyal

dari sidelobes bagian belakang dari antenna.

Polarisasi Antenna

Merupakan arah polarisasi dari suatu antenna,

biasanya terdiri dari 2 macam polarisasi yaitu

polarisasi vertical dan horizontal.

Rated wind velocity/Horizontal thrust at rated wind.

Suatu kemampuan antenna untuk menghande dari

terpaan angin dengan bebab yang dimiliki oleh

antenna tersebut.

2.11. Soal Latihan

1. Jelaskan fungsi dari Antena dan sebutkan jenis-jenis

antena berdasarkan pola radiasinya!

2. Apa yang dimaksud dengan Radiasi Gelombang

Elektromagnetik?

3. Jelaskan perbedaan antara Bandwidth dengan

Beamwidth!

4. Mengapa Impedansi perlu diperhatikan ketika kita

menghubungkan antena dengan menggunakan

kabel?

5. Bagaimana cara mengukur penguatan Antena?

6. Jelaskan perbedaan antara IEEE 802.11 a/b/g dan n

7. Jelaskan parameter apa saja yang perlu diperhatikan

dalam pemilihan antenna!

8. Sebutkan parameter-parameter yang dimiliki oleh

suatu antenna!

9. Jelaskan perbedaan antara polarisasi vertical dan

polarisasi horizontal!

10. Apa yang saudara ketahui tentang Channel?

Jelaskan!

2.12. Referensi

John D. Krous, Antenas, McGraw-Hill Book

Company,1988.

http://www.akateljakarta.weebly.com-uploads-Fantena- bab1.doc

file:///C:/CISCO_CCNA/Discovery1_English/theme/cheet

ah.html?cid=0400000000&l1=en&l2=none&chapter =7

http://www.afar.net/tutorials/antennas/

http://www.wlanmall.com/wireless_faq.php

http://www.akateljakarta.weebly.com-uploads-fantena-/

http://www.afar.net/tutorials/antennas/

http://www.wlanmall.com/wireless_faq.php

http://www.terabeam.com/support/calculations/som.php# calc

http://www.wlanantennas.com/information.php?info_id=7

http://www.dono.blog.unsoed.ac.id/files/2009/06/antena.

doc

http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/WiFi :_Menghitung_Link_Budget

http://myteks.wordpress.com/2011/05/17/wireless-lan-

802-11abgny-apa-bedanya/

http://www.terabeam.com/support/calculations/som.php

http://www.wlanantennas.com/information.php

http://www.dono.blog.unsoed.ac.id/files/2009/06/antena

http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/

http://myteks.wordpress.com/2011/05/17/wireless-lan-

BAB III MERAKIT MINI TOWER ANTENA

Tujuan Diklat


1. Menjelaskan tentang langkah-langkah merakit mini

tower antena

2. Melakukan perakitan Mini Tower Antena dengan baik

dan benar

Waktu Diklat


Materi Diklat

Materi diklat ini terdiri dari beberapa sub pokok bahasan

seperti halaman berikut ini.

3.1. Mini Tower Antena

Mini Tower Antena (MTA) merupakan suatu Tower

Antena yang berukuran Mini (kecil), serta digunakan

untuk melakukan Praktikum merakit mini tower bagi

peserta pelatihan. Model Mini Tower Antena

digambarkan sebagai berikut :

Gambar 3.1. Model Mini Tower Antenna

3.2. Merakit Mini Tower Antena

Agar Mini Tower Antena dapat digunakan dengan baik,

maka harus dilakukan perakitan secara benar. Mini

Tower Antenna ini dibuat menggunakan plat dengan

ketebalan 2 mm dan beton eser dengan diameter 8 mm.

Besi beton eser tersebut dibuat dengan model triangle

dengan tinggi masing-masing potongan sekitar 100 mm.

Cara perakitan Mini Tower Antena ditunjukkan seperti

gambar 3.2 berikut ini.

Gambar 3.2 Merakit Mini Tower Antena

Langkah-langkah merakit Mini Tower Antena adalah

sebagai berikut :

Menyiapkan Alat dan Bahan yang digunakan (Mini

Tower Antena, Mur Baut dan Kunci Pas ukuran 14).

Rakitlah mulai dari bagian yang paling bawah

(dudukan), kemudian berurutan sampai ke spit (top

off) Mini Tower Antenna.

Kuatkan (kencangkan) masing-masing Mur-Baut

dengan benar menggunakan kunci pas 14.

3.3. Soal Latihan

1. Apa yang dimaksud dengan Mini Tower Antena?

2. Jelaskan Fungsi Mini Tower Antena!

3. Jelaskan langkah-langkah cara merakit Mini Tower

Antena!

3.4. Referensi

Siyamta, Wireless LAN Trainer, Program Inovasi 2010

P4TK/VEDC Malang.

5 Modul C3.6.Jaringan Nirkabel

Documents

Transcript of 5 Modul C3.6.Jaringan Nirkabel