Wireless Local Area Network (WLAN)

Komponen pendukung jaringan wireless

Jaringan wireless dibangun dari berbagai komponen pendukung, sehingga dapat melakukan komunikasi data. Setiap bagian komponennya memiliki fungsi masing – masing, seperti pada bagian lain dari jaringan seperti LAN atau lainnya. Pada jaringan wireless juga terbagi ke dalam 2 sistem. Sistem pertama berupa Software dan sistem kedua adalah Hardware. Kita akan membahas lebih mendalam dari keduanya :

·         Software :

1. Device Driver

adalah program komputer yang digunakan untuk mengontrol berbagai perangkat

yang terhubung ke komputer.

2. Firmware

Firmware merupakan suatu kombinasi dari persistent memori, kode program dan media penyimpanan yang digunakan untuk embeded system pada perangkat keras.

·         Komponen Hardware :

1. Wireless Card

Adalah suatu adapter untuk komunikasi data pada jaringan wireless, sehingga setiap PC mampu terhubung satu dengan yang lainnya melalui protokol yang sama. Saat ini wireless adapter telah beragam jenisnya, diantaranya yaitu :

a. Wireless USB Card

b. Wireless Card PCI

c. Wireless 3G/HSDPA Modem USB

2. Access Point Router

Suatu router yang digunakan untuk menghubungkan setiap klien ke dalam jaringan wireless (infrastruktur), sehingga mampu terhubung pula ke jaringan internet.

3. Antena

Merupakan suatu perangkat yang pada umumnya digunakan untuk memperluas cakupan penerimaan sinyal jaringan wireless bagi klien atau memperluas jaringan melalui teknik PtP atau PtM.

Pengklasifikasian antena dapat didasarkan :

1. Frekuensi dan ukuran.

Antena yang dipakai di HF berbeda dengan antena yang dipakai bagi VHF, dan juga berbeda dengan antena untuk gelombang mikro. Panjang gelombang berbeda di frekuensi yang berbeda, oleh sebab itu antena harus berbeda dalam ukurannya untuk memancarkan sinyal pada panjang gelombang yang tepat.

2. Directivity (Pengarahan)

Antena bisa omnidirectional, sektorial atau directive. 

• Antena Omni-directional memancarkan pola yang kurang lebih sama di sekitar antena dalam pola 360° yang sempurna. Tipe antenna omnidirectional yang paling populer adalah dipole dan ground plane.

• Antena sektoral menyebar medan terutama ke arah tertentu. Beam antenna sektoral dapat selebar 180 derajat, atau sesempit 60 derajat. Antenna pengarah atau antenna directional adalah antena dimana beamwidth jauh lebih sempit daripada jika di sektorial antena. Mereka mempunyai gain yang paling tinggi dan oleh karena itu digunakan untuk hubungan jarak jauh, seperti PtP atau PtM.

3. Pembuatan fisik

Antena dapat dibuat dalam banyak cara yang berbeda, mulai dari kawat sederhana, ke parabola, hingga kaleng kopi.

• Antena Horn 

Antena ini dibuat biasanya digunakan untuk memancarkan dan menerima gelombang elektromagnetik pada sistem radar (pada pita frekuensi S).

• Antena Grid

Antena ini digunakan untuk tipe penyebaran gelombang elektromagnetik ke area tertentu dengan jarak sedang atau tidak begitu jauh.

•  Antena Biquad

Antena Biquad merupakan antena kawat dipole loop berbentuk kubus ganda dengan reflektornya berbentuk sebuah flat panel (large flat sheet) dengan lebar sisi yang sedikit lebih panjang daripada rangkaian dipolenya sehingga bertindak seolah-olah sebagai bidang yang tak berhingga luasnya.

• Antena Wajan bolic

Modulasi spectrum jaringan wireless 802.11

Spread spectrum menggunakan kekuatan sinyal rendah yang sengaja untuk memperluas memenuhi semua alokasi bandwidth, sementara pada saat yang sama memungkinkan sejumlah pengguna untuk berbagi media / kanal yang sama dengan menggunakan kode yang berbeda untuk setiap pelanggan.

Direct Squence Spread Spectrum (DSSS), Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) dan Orthogonal Frequency Division Multiplexing ( OFDM ) :

1. Kecepatan akses transfer data apabila menggunakan modulasi ini adalah sampai dengan 11 Mbps, dimana modulasi ini bekerja pada perangkat dengan kode standarisasi 802.11b/g.

2. Pada FHSS, pemancar akan secara terus menerus mengubah frekuensi dalam alokasi bandwidth yang di ijinkan sesuai dengan kode tertentu.

3. OFDM memiliki kecepatan maximum data 54 Mbps (dengan throughput yang bisa dipakai sebesar 22 Mbps), dan bisa turun menjadi 11 Mbps pada mode DSSS.

Standarisari Protokol Jaringan Wireless (IEEE 802.11)

Pada jaringan wireless terdapat standarisasi yang digunakan untuk penyesuaian kerja hardware atau software yang dibuat oleh berbagai vendor. Standar tersebut dikeluarkan oleh IEEE yang dikenal sebagai standar IEEE 802.11 dan di lisensi oleh organisasi yang berada di Amerika yaitu FCC. seiring dengan berkembangnya versi standarisasinya. Versi – versi standarisasi dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Pada jaringan wireless dikenal suatu teknologi baru yaitu MIMO (Multiple Input Multiple Output) atau Multiptle Antena Transmitter (Tx) dan multiple antena Receiver (Rx). Kemunculan teknologi tersebut diaplikasikan pada perangkat dengan standar 802.11n yang beroperasi menggunakan Channel-bonding / 40 Mhz pada layer Physical, dan aggregasi frame pada layer MAC.

Frekeunsi dan Kanal Jaringan wireless 802.11

Frekuensi merupakan suatu saluran gelombang elektromagnetik yang berada diudara yang digunakan untuk akses pertukaran data diantara perangkat yang beroperasi pada jaringan wireless.

Jaringan wireless 802.11b/g mendefiniskan lebar saluran kanal sebesar 22 MHz yang beroperasi di frekuensi 2.4 GHz, tetapi pemisah diantara kanal hanya sebesar 5 MHz.

Penggunaan paling populer dari gelombang mikro adalah di oven microwave, yang kebetulan menggunakan frekuensi yang sama dengan frekuensi standard wireless pada praktikum kali ini. Spektrum frekuensi ini berada dalam band yang dibuat terbuka untuk penggunaan umum tanpa perlu lisensi.

Saluran jaringan wireless yang banyak diaplikasikan terbagi ke dalam 2 saluran. Yang pertama saluran untuk IEEE 802.11b/g (2.4 GHz) dan IEEE 802.11a (5Ghz).

Wireless Indoor dan Outdoor

Jaringan wireless apabila didasarkan pada penggunaan area atau lokasi, dapat diklasifikasikan ke dalam dua area.

• Wireless Indoor : adalah jaringan dimana pembuatan, penempatan dan penggunaan akses jaringan berada di dalam gedung atau ruangan.

• Wireless Outdoor : adalah jaringan dimana pembuatan jaringan ditujukan untuk menjangkau area yang lebih luas yang berada di luar ruangan.. hal yang penting dalam pembuatan jaringan ini adalah penempatan AP atau antena berada di tempat yang lebih terbuka atau tidak terhalang (misal pohon, gedung, dll).

Wireless Mode

Jaringan wireless mendeskripsikan beberapa pengaturan/ konfigurasi mode system wireless. Mode tersebut ialah:

a. Mode Master (mode AP atau Station di jaringan infrastruktur) adalah Suatu wireles card di AP Router difungsikan sebagai penyedia layanan. Pada mode ini harus mangatur komunikasi, menentukan dan memberikan SSID untuk jalur akses bagi klien atau memberikan autentikasi konektivitas (password), bahkan perebutan kanal, pengulangan paket, dll . Pengaturan wireless card ini hanya dapat terhubung dengan mode managed yang dikonfigurasi disisi klien.

b. Mode managed (mode klien) adalah konfigurasi wireless card yang hanya dapat bergabung dengan mode master yang telah dibuat, dan secara otomatis akan menyesuaikan konfigurasi saluran dengan master beserta autentikasinya.

c. Monitor adalah modus monitor digunakan oleh beberapa alat (seperti, wireless card menggunakan software kismet) untuk dapat secara pasif mendengarkan trafik data yang lewat pada satu saluran radio tertentu. Pada mode monitor, card nirkabel tidak dapat transmit / mengirim data. Hal ini berguna untuk menganalisis masalah pada sambungan nirkabel atau memerhatikan penggunaan spektrum di jaringan lokal. Modus monitor biasanya tidak digunakan untuk komunikasi

d. Wireless Distribution System (WDS) adalah mode bridge yang ada pada antena atau perangkat AP untuk secara simultan menjembatani (bridge) ke ke perangkat lainnya. Mode ini mengijinkan suatu perangkat bertindak sebagai tranparent bridge pada Layer 2 (Data Link), sehingga traffic secara transparent beroperasi pada mode Layer 2.

Mode Network pada sistem jaringan wireless.

Dasar pembangunan blok jaringan 802.11 adalah disebut Basic Service Set (BSS), BSS adalah gabungan dari group station yang saling terkoneksi antara satu sation dengan station yang lainnnya. Komunikasi yang berlangsung dalam area tersebut dinamakan Basic Service Area (BSA).

1. Mode Ad – Hoc

Ad-Hoc adalah wireless card yang digunakan untuk jaringan PtP, PtM atau MtM, dimana tidak ada satu master node atau AP.

2. Mode Infrastruktur

Infrastruktur adalah jaringan yang terdiri dari suatu AP router yang menyediakan layanan berbagi akses data bagi klien, sehingga setiap klien untuk melakukan konektivitas ke AP melalui frekuensi tertentu, SSID atau autentikasi password yang disediakan oleh AP.

3. Mode Repeater

Repeater adalah node yang dikonfigurasi untuk merelay trafik yang tidak diperuntukkan untuk node atau AP itu sendiri.

4. Mode Bridge

Bridge (antena) merupakan suatu mode, dimana pengaplikasiannya digunakan untuk menggabungkan jaringan lokal ethernet melalui jaringan wireless (berbeda subnet atau berbeda kelas ip address), contoh sederhananya menggabungkan dua jaringan lan pada dua gedung yang berbeda.

Pada mode bridge ini terdapat pengelompokan mode lagi kedalam dua mode :

· Mode Root Bridge :

Mode ini digunakan apabila kita memiliki lebih dari satu antena atau AP yang dikonfigurasikan dengan mode bridge. Salah satunya harus bertindak sebagai Root Bridge. Suatu root bridge hanya dapat berkomunikasi dengan mode nonroot bridge dan client device lain, tetapi tidak dapat digabungkan dengan mode root bridge lain.

· Mode Non Root Bridge

Dalam mode ini dapat bergabung dengan root bridge mode. Beberapa wireless bridge mendukung suatu client untuk terhubung ke non-root bridge, selagi bridge adalah bertindak sebagai AP mode. Mode ini memiliki kemampuan untuk secara simultan bertindak sebagai AP mode dan bridge mode. Klien dapat terhubung ke AP mode (bridge sebagai AP mode) dan bridge berkomunikasi dengan bridge mode lainnya.

5. Mode Router

Mode ini hanya berlaku untuk pada antena, misal antena ubnt. Dalam pengaplikasiannya antena tersebut dapat bertindak sebagai router yang mengabungkan dua jaringan LAN yang sudah ada melalui jarur koneksi wireless. Mode ini berbeda dengan bridge, sebab router memiliki kemampuan yang lebih banyak dan beroperasi lebih cepat (Layer 3 Network) dan memiliki perbadaan data, bila bridge untuk melayani frame, tetapi pada router melayani paket data. Kelebihan lainnya router mampu melakukan routing jaringan.

Jaringan Mesh

• Point to Point (PtP)

Sambungan point-to-point biasanya menyediakan sebuah koneksi internet dimana akses lain tidak tersedia.

• Point to Multipoint (PtM)

Tata letak jaringan yang juga sering dihadapi adalah point-to-multipoint. Apabila beberapa node (antena) berbicara ke pusat akses, ini merupakan aplikasi point tomultipoint.

• Multipoint to Multipoint (MtM)

Tipe tata letak jaringan yang ke tiga adalah jaringan multipoint-to-multipoint, yang juga disebut sebagai ad-hoc atau jaringan mesh.