Standar dan Organisasi wireless LAN


Band Industrial Scientific Medical (iSM)
Ada tiga lisensi bebas keetapan band ISM FCC yang dapat digunakan yaitu band 900 MHz, 2.4 GHz,dan 5.8 GHz.

Band 900 MHz ISM
Band 900 MHz ISM memiliki range frekuensi dari 920 MHz hingga 928 MHz. Tepatnya band ini berada pada 915 MHz ± 13 MHz. Beberapa peralatan wireless masih menggunakan band 900 MHz seperti telepon rumah dan sistem kamera wireless. Organisasi yang menggunakan wireless LANs 900 MHz menemukan cara bahwa peralatan usang membutuhkan biaya yang mahal untuk digantikan perlu beberapa hardware yang tidak dapat difungsikan. Satu kartu frekuensi 900 MHz harus dibayar sebanyak $800 dan hanya boleh ditransmisikan dengan kecepatan hingga 1 Mbps. Jika dibandingkan, 802.11b memiliki kecepatan hingga 11 Mbps dan dijual dengan harga sekitar $100.

Band 2.4 GHz ISM
Band ini digunakan untuk seluruh 802.11, 802.11b dan 802.11g dan hingga sejauh ini paling banyak mendiami area dari tiga band yang dihadirkan dalam bab ini. Band 2.4 GHz ISM ini memiliki batas 2.4000 GHz dan 2.5000 GHz, hanya frekuensi 2.4000-2.4835 yang biasanya digunakan perangkat wireless LAN. Alasan yang mendasar unutk batasan ini karena FCC memiliki ketetapan daya output hanya untuk range frekuensi ini pada band 2.4 GHz ISM.

Band 5.8 GHz ISM
Band ini dapat disebut juga Band 5 GHz ISM. Band 5.8 GHz ISM memiliki batas antara 5.725 GHz dan 5.875 GHz dengan luas bandwidth sebesar 150 MHz. Band frekuensi ini tidak ditetapkan untuk penggunaan piranti wireless LAN. Band 5.8 GHz ISM tumpang tindih dengan band lisensi bebas yang lain, band upper UNII, yang akan menyebabkan kekacauan dengan frekuensi upper 5 GHz yang digunakan untuk wireless LAN.

Band Unlicensed National Information Infrastructure (UNII)
Band 5 Ghz UNII disusun atas tiga band lebar 100 MHz secara terpisah yang mana digunakan oleh 802.11a. Tiga band tersebut adalah lower band, middle band dan upper band. FCC mengamanatkan bahwa lower band digunakan dalam ruangan, middle band digunakan di dalam ruangan atau di luar ruangan dan upper band dialokasikan untuk penggunaan di luar ruangan.

Lower Band
Lower band ditempatkan pada 5.15 GHz dan 5.25 GHz dan ditetapkan oleh FCC memiliki daya output maksimum yaitu 50mW. Ketika diimplementasikan pada peralatan 802.11a, IEEE memiliki ketetapan 40 mW (80%) dari daya output maksimum untuk peralatan 802.11a yang digunakan pada lower band di dalam ruangan.
Middle Band
UNII middle band ditempatkan pada 5.25 GHz dan 5.35 GHz dan ditetapkan memiliki daya output sebesar 250 mW oleh FCC. Daya output yang ditetapkan oleh IEEE untuk UNII middle band adalah 200 mW. Batasan daya ini mengizinkan antar perangkat dalam ruangan atau di luar ruangan dan biasanya digunakan untuk lompatan yang pendek diluar ruangan antar gedung yang berdekatan. Dalam keadaan instalasi rumah-rumah, beberapa konfigurasi termasuk suatu link RF antara rumah dengan garasi, atau rumah dengan rumah tetangga.

Upper Band
Upper band dipesan untuk hubungan di luar ruangan dan dibatasi oleh FCC dengan daya output hingga 1 Watt (1000 mW). Band ini mengisi range frekuensi antara 5.725 GHz dan 5.825 GHz dan sering keliru dengan band ISM 5.8 GHz. IEEE menetapkan daya output maksimum bagi band ini sebesar 800 mW, dimana banyak sekali daya untuk pelaksanaanya di luar ruangan, kecuali untuk kampus besar atau hubungan RF jarak jauh. Peraturan daya output FCC menyelenggarakan aturan tertentu mengenai radiasi daya oleh unsur antena, tergantung pada apakah diimplementasikan pada suatu point-to-multipoint atau suatu point-to-point. Terminologi yang digunakan untuk daya rdiasi oleh antena adalah Equivalent Isotropically Radiated Power ( EIRP).

Point-to-Multipoint (PtMP)
Link PtMP mempunyai koneksi sentral point dan dua atau lebih koneksi non-sentral. Link PtMP secara khas diatur dikonfigurasi dalam suatu hub-n-spoke topologi. Koneksi sentral point mungkin atau tidak mungkin mempunyai suatu antena omnidirectional (suatu antena omnidirectional menghasilkan 360 derajat pancaran horizontal). Adalah penting sebagai catatan bahwa manakala suatu antena omnidirectional digunakan, FCC secara otomatis mempertimbangkan hubungan link PtMP. Mengenai susunan dari suatu link Ptmp, FCC membatasi EIRP untuk 4 Watts pada band 2.4 GHz ISM dan upper band 5 GHz UNII. Lagipula pengaturan batasan daya untuk radiator ( Alat transmisi sinyal RF) pada tiap band adalah 1 Watt. Jika transmisi peralatan wireless LAN dapat disesuaikan dengan daya output, sistem akan sesuai dengan kebutuhan pemakai.
Seandainya transmisi radio pada 1 Watt (±30 dBm) dikoneksikan secara langsung pada antena omnidirectional 12 dBi. Total daya output pada antena adalah sekitar 16 Watt, yang mana nilai ini diatas batas 4 Watt. FCC menetapkan untuk masing-masing 3 dBi di atas awal antena dengan gain sebesar 6 dBi, daya pada intentional radiatir harus dikurangi 3 dB di bawah awal ±30 dBm. Sebagai contohnya, semenjak antena gain yaitu sebesar 12 dBi, daya pada intentional radiator harus dikurangi sebesar 6 dB. Pengurangan ini akan mengakibatkan suatu intentional radiator sebesar + 24 dBm ( 30 dBm– 6 dB), atau 250 mW dan suatu EIRP sebesar 36 dBm ( 24 dBm+ 12 dBi), atau 4 Watts. Dengan jelas aturan ini dapat menjadi mengacaukan, tetapi hasil akhir harus menunjukkan bahwa daya pada intentional radiator tidak pernah melebihi 1 Watt ( lihatlah Gambar 6.2), dan EIRP harus tidak pernah di atas 4 Watts untuk suatu hubungan PtMP.

Gambar 6.2. Tabel kompensasi Daya Point-to-Multipont
Point-to-Point
Link Ptp termasuk antena pemancar directional tunggal dan antena penerima directional tunggal. Hubungan ini termasuk tipe building-to-building atau link serupa dan harus mentaati aturan khusus. Ketika memasang suatu link PtP, batas daya 4 Watt nyaris menghilang menuju ke batas daya. Berkenaan dengan suatu link PtP, FCC mengamanatkan bahwa untuk tiap-tiap 3 dBi diatas awal penguatan antena sebesar 6dBi, daya pada intentional radiator harus dikurangi oleh 1 dB di bawah awal + 30 dBm.
Mempertimbangkanlah contoh yang sebelumnya kita gunakan nilai yang sama: 1 Watt (+ 30 dBm) pada intentional radiator dan suatu antena 12 dBi ( dalam hal ini antena yang digunakan adalah antena directional). Total daya output masih 16 Watts. Dalam contoh ini, sejak penguatan antena adalah 12 dBi, daya pada intentional radiator harus dikurangi sebesar 2 dB, seperti yang ditentang;kan untuk pengurangan 6 dB dalam contoh yang sebelumnya. Pengurangan ini akan menghasilkan suatu daya intentional radiator 28 dBm ( 30 dBm– 2 dB), atau sekitar 630 mW dan EIRP 40 dBm ( 28 dBm+ 12 dBi), atau 10 Watts. Dalam kasus link PtP, daya pada intentional radiator masih terbatas pada 1 Watt, tetapi batas dari EIRP meningkat dengan penguatan antena ( Gambar 6.3). Adalah sangat penting untuk membedakan dengan jelas antara aturan yang menentukan Ptp dan link wireless PtMP.


Gambar 6.3 Tabel kompensasi daya Point-to-Multipoint

Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) adalah pembuat standar untuk hal-hal yang berhubungan informasi teknologi di Amerika Serikat. IEEE membuat standar di dalam hukum yang diciptakan oleh FCC. IEEE banyak membuat standar teknologi seperti Public Key Cryptography (IEEE 1363), FireWire (IEEE 1394),
Ethernet (IEEE 802.3), and Wireless LANs (IEEE 802.11).

Ini adalah bagian dari tugas IEEE untuk mengembangkan standar untuk operasi wireless LAN dalam framework dari peraturan FCC dan regulasi. Berikut ini adalah empat standar utama IEEE untuk wireless LAN :
 802.11
 802.11b
 802.11a
 802.11g




IEEE 802.11
Standar 802.11 adalah standar pertama yang menguraikan penggunaan wireless LAN. Standar ini berisi semua teknologi transmisi termasul Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), Frquency hoping Spreaf Spectrum (FHSS) dan infrared.
Standar IEEE 802.11 menguraikan sistem DSS yang hanya beroperasi pada 1 Mbps dan 2Mbps. Jika sistem DSS beroperasi pada kecepatan data lain dengan baik, seperti 1 Mbps, 2Mbps dan 11 Mbps, sistem tersebut masih tetap menjadi sistem yang memenuhi standar. Jika, sistem beroperasi pada kecapatan selain 1 atau 2 Mbps, sungguhpun sistem tersebut adalah 802.11-memenuhi standar karena kemampuannya untuk bekerja pada 1& 2 Mbps.
IEEE 802.11 adalah salah satu dari dua standar yang menguraikan penggunaan frekuensi hoping pada sistem wireless LAN. Standar 802.11 menguraikan penggunaan sistem FHSS pada 1 dan 2 Mbps. Banyak sistem FHSS pada pasar dimana memperluas fungsinya dengan menawarkan mode yang beroperasi pada 3-10 Mbps, tetapi hanya sebagai DSSS. Jika sistem beroperasi pada kecepatan selain 1&2 Mbps, sistem tersebut tidak dapat diharapkan untuk komunikasi secara otomatis dengan selain perangkat 802.11. Produk 802.11 beroperasi dengan baik pada band 2.4 GHz ISM antara 2.4000 dan 2.4835 GHz. Infrared juga dicakup oleh 802.11 yang merupakan teknologi light-based dan tidak dapat dimasukkan pada band 2.4 GHz ISM.

IEEE 802.11b
Meskipun standar 802.11 telah sukses mengizinkan DSSS sebaik sistem FHSS, teknologi telah membuat perkembangan standar. Segera setelah persetujuan dan pengimplementasian dari 802.11, wireless LAN DSSS sedang mengubah kecepatan data hingga 11 Mbps. Tetapi, tanpa standar untuk memandu penggunaan dari beberapa peralatan akan dapat menjadi permasalahan dengan interoperabilitas dan implementasi. Banyak pabrik yang mengatasi kebanyakan permasalahan implementasi, jadi tugas IEEE adalah relatif mudah yaitu menciptakan suatu standard mengikuti penggunaan umum dari wireless LAN pada market/pasar.Hal tersebut bukanlah sesuatu yang luar biasa untuk standard yang mengikuti teknologi dengan cara ini, terutama sekali ketika teknologi meningkat dengan cepat. IEEE 802.11b, dikenal sebagai " High-Rate" dan Wi-Fi™, menetapkan sistem rangkaian direct ( DSSS) yang beroperasi pada 1, 2, 5.5 dan 11 Mbps.
Kecepatan data dari alat 802.11b adalah hasil dalam menggunakan suatu teknik pengkodean yang berbeda. Meskipun demikian sistem ini masih suatu sistem rangkaian direct/langsung, caranya chip dikodekan ( CCK dibanding Barker Kode) bersama dengan cara informasi yang dimodulasi ( QPSK pada 2, 5.5,& 11 Mbps dan BPSK pada 1 Mbps) mengijinkan suatu jumlah data yang lebih besar untuk ditransfer dalam batasan waktu yang sama. Produk. Produk 802.11b beroperasi hanya dalam band 2.4 GHZ ISM antara 2.4000 dan 2.4835 GHZ. pengkodean dan Modulasi akan dibahas lebih lanjut dalam Bab 8 ( MAC& Phisycal Layer).

IEEE 802.11a
Standar 802.11a menguraikan tentang penggunaan peralatan wireless LAN pada band 5 GHz UNII. Penggunaan pada band UNII secara otomatis membuat peralatan 802.11a tidak kompatibel dengan peralatan lain yang sesuai dengan standar dari seri 802.11 yang lainnya. Alasan dari ketidakcocokan ini adalah sederhana : sistem yang menggunakan frekuensi 5 GHz tidak akan bisa berkomunikasi dengan sistem yang menggunakan frekuensi 2.4 GHz.
Menggunakan band UNII, kebanyakan peralatan bisa mencapai kecepatan data sekitar 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 dan 54 Mbps. Beberapa peralatan yang menggunakan band UNII memiliki kecepatan data sampai 108 Mbps dengan penggunaan teknologi seperti rate doubling. Kecepatan tertinggi dari peralatan ini menghasilkan teknologi terbaru yang tidak di tetapkan standar 802.11a. IEEE 802.11a menetapkan kecepatan data hanya 6, 12 dan 24 Mbps. Kecepatan data maksimum yang ditetapkan oleh standar 802.11a adalah 54 Mbps.

IEEE 802.11g
802.11g menyediakan kecepatan maksimum yang sama dengan 802.11a, yang menggabungkan kembali kecocokan peralatan 802.11b. Kecocokan ini akan membuat mutu wireless LAN meningkat yang sederhana dan murah. Sejak 802.11g merupakan teknologi baru, peralatan 802.11g waktu itu belum tersedia.
Penggunaan IEEE 802.11g ditetapkan pada band 2.4 GHz ISM. Untuk mencapai kecepatan data yang lebih tinggi ditemukan di dalam peralatan 802.11a, 802.11g menggunakan teknologi modulasi Orthogonal Division Frequency Multiplexing (OFDM). Alat ini dapat secara otomatis menombol ke modulasi QPSK dalam rangka untuk berkomunikasi dengan 802.11b yang lebih lambat- dan peralatan 802.11 yang cocok. Dengan semua keuntungan tersebut, pengguna 802.11g pada band 2.4 GHz yang penuh sesak bisa membuktikan kerugiannya.

Persaingan teknologi
Ada beberapa teknologi yang bersaing dengan standard 802.11. Ketika bisnis memerlukan perubahan dan teknologi berkembang, akan ada kelanjutan untuk menjadi standar baru yang diciptakan untuk mendukung pasar seperti halnya penemuan baru yang mengarah pada yang dipakai perusahaan. Teknologi wireless LAN lain yang digunakan pada saat ini yaitu :
 HomeRF
 Bluetooth
 Infrared
 OpenAir

HomeRF
HomeRF beroperasi pada 2.4 GHz dan menggunakan teknologi frekuensi hoping. Lompatan peralatan HomeRF yaitu sekitar 50 lompatan tiap detik-sekitar 5 hingga 20 kali lebih cepat daripada peralatan FHSS 802.11. Versi baru dari HomeRF yaitu menggunakan “wide band” baru peraturan frekuensi hoping yang disetujui oleh FCC dan merupakan versi pertama yang melakukannya. Mengingat peraturan tersebut, diterapkan setelah 08/31/00, yang termasuk :
 Maksimum untuk frekuensi carrier adalah 5 MHz
 Minimal 15 hop
 Maksimum daya output adalah 125 mW
Karena HomeRF mengijinkan suatu peningkatan diatas frekuensi carrier 1 Mhz dan fleksibilitas dalam penerapannya memerlukan kurang dari 75 hop/lompatan, orang mungkin berpikir band frekuensi hop tersebut akan populer diantara korporasi dan vendor-vendor. Bagaimanapun hal ini bukanlah suatu kasus. Sebagai keuntungan ketika menghasilkan kecepatan data 10 Mbps, tidak mengalahkan kerugian daya output 125 mW, dimana batas penggunaan band frekuensi hoping kira-kira pada rangr 150 feet. Hasil ini membatasi penggunaan peralatan wideband frekuensi hoping terutama pada lingkungan SOHO.
Unit HomeRF menggunakan protokol SWAP dimana protokol ini merupakan kombinasi dari CSMA (digunakan pada area jaringan lokal) dan TDMA (digunakan pada telepon selular). SWAP merupakan hybrid dari 802.11 dan standar DECT dan dikembangkan oleh HomeRF working group. Peralatan HomeRF merupakan satu-satunya alat yang sekarang ini mengikuti peraturan wideband frekuensi hoping.

Bluetooth
Bluetooth adalah teknologi frekuensi hoping lain yang beroperasi pada band 2.4 GHz ISM. Kecepatan hop dari peralatan bluetooth ini adalah sekitar 1600 hop tiap detik (sekitar 625µs kali). Tingginya kecepatan lompatan juga memberikan teknologi terbaik untuk noise spurious narrow band. Sistem bluetooth tidak dapat didesain untuk troughput yang tinggi tetapi cukup penggunaan yang sederhana, daya yang lebih kecil, dan cakupan yang pendek (WPANs). Konsep IEEE 802.15 yang baru untuk WPANs termasuk spesifikasi bluetooth.
Suatu kerugian utama penggunaan teknologi bluetooth adalah cenderung mengganggu jaringan 2.4 GHZ lain. Tingginya Kecepatan hop/lompatan bluetooth diatas keseluruhan dapat dipakai pada band 2.4 GHZ membuat sinyal bluetooth nampak untuk semua sistem lain sebagai noise all-band, atau all-band interfaces. Bluetooth juga mempengaruhi sistem FHSS yang lain. All-Band interfaces, mengganggu sinyal diatas frekwensi yang useable membuat sinyal utama tidak terpakai. Peralatan bluetooth beroperasi pada tiga kelas daya : 1 mW, 2.5 mW dan 100 mW. Pada saat ini ada beberapa implementasi dari peralatan bluetooth kelas 3 (100 mW), jadi range data tidak selalu tersedia; tetapi peralatan bluetooth kelas 2 (2.5 mW) memiliki maksimum range 10 meter (33 feet).

Infrared Data Association (IrDA)
IrDA bukanlah standar seperti bluetooth. Rangkaian standard Homerf, dan 802.11, sedangkan IrDA adalah suatu organisasi. Didirikan Pada bulan Juni 1993, IrDA adalah suatu organisasi member-funded dimana memiliki piagam adalah “ untuk menciptakan suatu interoperable, murah, low-power, halfduplex, standar interkoneksi data serial yang mendukung suatu model gedung tanpa lift point-to-point yang dapat menyesuaikan diri untuk suatu cakupan luas peralatan komputer.” Transmisi data Infrared dapat terlihat pada penggunaannya dalam kalkulator, pencetak, beberapa building-to-building dan jaringan komputer di luar ruangan, dan sekarang dikemudikan oleh komputer.

Infrared
Infrared adalah teknologi dengan dasar transmisi cahaya dan bukan spread spectrum-semua teknologi spread spectrum menggunakan RF radiasi. Alat-alat IR dapat mencapai angka maximum 4 Mbps di jarak dekat, tetapi sebagai teknologi cahaya dasar, sumber lain dari cahaya IR dapat campur dengan transmisi IR. Kecepatan data alat IR adalah sekitar 115 kbpsd, yang baik untuk menukar data antara alat-alat handheld. Keuntungan penting jaringan IR yaitu tidak mengganggu jaringan RF spread Spectrum. Untuk alasan ini, ada 2 pelengkap dan dapat dengan mudah digunakan bersama.

Keamanan
Keamanan peralatan IR yang sempurna memiliki dua alasan utama. Pertama, IR tidak bisa menempuh pada kekuatan yang rendah (maksimum 2 mW) dan detik/second, suatu hacker harus secara langsung menginterupsi pancaran dalam rangka mengakses gain pada informasi yang sedang ditransfer. Jaringan single room yang memerlukan konektivitas wireless harus memberikan keamanan dari jaringan IR. Dengan PDAS dan laptop, IR digunakan untuk hubungan point-to-point pada cakupan are yang sangat pendek maka keamanan menjadi hal yang utama.

Stabilitas
Meskipun Demikian IR tidak bisa menerobos dinding karena akan memantul langit-langit dan dinding, yang mana menopang jaringan single-room. Inframerah tidak mengganggu sinyal elektromagnetik, yang mempromosikan stabilitas dari suatu sistem IR. Suatu peralatan yang menyiarkan IR (dapat disamakan untuk antena RF) akan memancarkan informasi IR carrier ke segala arah sehingga sinyal ini dapat diambil alih oleh client IR terdekat. Transmisi IR point-to-point dapat digunakan di luar ruangan dan memiliki range maksimum sebesar 1 km (sekitar 3280 feet) tetapi range ini mungkin terlalu pendek dengan adanya sinar matahari. Sinar matahari kira-kira adalah 60% dari cahaya infrared, yang mana dapat melemahkan siyal infrared.

Contoh soal dan jawaban
1. Jelaskan 4 standart utama IEEE yang mengatur wireless LAN ?
Jawaban:
 802.11
Standar ini berisi semua teknologi transmisi termasul Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), Frquency hoping Spreaf Spectrum (FHSS) dan infrared.Standar ini menguraikan sistem DSS yang hanya beroperasi pada 1 Mbps dan 2Mbps. Jika sistem DSS beroperasi pada kecepatan data lain dengan baik, seperti 1 Mbps, 2Mbps dan 11 Mbps, sistem tersebut masih tetap menjadi sistem yang memenuhi standar. Jika, sistem beroperasi pada kecapatan selain 1 atau 2 Mbps, sungguhpun sistem tersebut adalah 802.11-memenuhi standar karena kemampuannya untuk bekerja pada 1& 2 Mbps.
 802.11b
merupakan pengembangan dari standar IEEE 802.11 yang asli, yang bertujuan untuk meningkatkan kecepatan hingga 5.5 Mb/s atau 11 Mb/s tapi tetap menggunakan frekuensi 2.45 GHz. Dikenal juga dengan IEEE 802.11 HR. Pada prakteknya, kecepatan maksimum yang dapat diraih oleh standar IEEE 802.11b mencapai 5.9 Mb/s pada protokol TCP, dan 7.1 Mb/s pada protokol UDP. Metode transmisi yang digunakannya adalah DSSS.
 802.11a
adalah sebuah teknologi jaringan nirkabel yang merupakan pengembangan lebih lanjut dari standar IEEE 802.11 yang asli, namun bekerja pada bandwidth 5.8 GHz dengan kecepatan maksimum hingga 54 Mb/s. Metode transmisi yang digunakan adalah Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), yang mengizinkan pentransmisian data secara paralel di dalam sub-frekuensi. Penggunaan OFDM memiliki keunggulan resistansi terhadap interferensi dengan gelombang lain, dan tentunya peningkatan throughput. Standar ini selesai diratifikasi pada tahun 1999
 802.11g
adalah sebuah standar jaringan nirkabel yang bekerja pada frekuensi 2,45 GHz dan menggunakan metode modulasi OFDM. 802.11g yang dipublikasikan pada bulan Juni 2003 mampu mencapai kecepatan hingga 54 Mb/s pada pita frekuensi 2,45 GHz, sama seperti halnya IEEE 802.11 biasa dan IEEE 802.11b. Standar ini menggunakan modulasi sinyal OFDM, sehingga lebih resistan terhadap interferensi dari gelombang lainnya.