Wi-Fi VS WiMax

Ivan C. (23408001), Ferdian S. (23408003), Yefta S. (23408024)

Jurusan Teknik Elektro

Universitas Kristen Petra

Surabaya

Abstrak:

Wi-Fi merupakan teknologi yang sudah umum dikenal oleh masyarakat Indonesia maupun negara lain. Sekarang teknologi telah berkembang sehingga telah muncul perkembangan dari Wi-Fi yaitu WiMax, secara fungsi umum memiliki kesamaan yang serupa dengan Wi-Fi tetapi  WiMax telah memiliki peningkatan kecepatan dan jangkauan yang lebih besar daripada pendahulunya yaitu Wi-Fi. Akan tetapi penggunaan WiMax masih sangat jarang ditemukan di Indonesia, umumnya masih ditemukan di daerah kota Jakarta, Indonesia. Sehingga teknologi Wi-Fi masih cenderung digunakan oleh masyarakat Indonesia di jaman sekarang ini.

Kata kunci: wi-fi, wlan, wireless, wimax

  1. 1.      Pendahuluan

Penggunaan jaringan internet saat ini semakin banyak yang menggunakannya. Melalui komputer, laptop hingga handphone sudah bisa dilakukan dengan adanya Wireless Local Area Network – atau yang biasa kita kenal dengan Wi-Fi. Wi-Fi merupakan kependekan dari Wireless Fidelity, yang memiliki pengertian yaitu komplotan standar yang digunakan untuk Jaringan Lokal Nirkabel yang didasari pada spesifikasi IEEE 802.11. Standar terbaru dari spesifikasi 802.11a atau b, seperti 802.11 g, saat ini sedang dalam penyusunan, spesifikasi terbaru tersebut menawarkan banyak peningkatan mulai dari luas cakupan yang lebih jauh hingga kecepatan transfernya.

Awalnya Wi-Fi ditujukan untuk penggunaan perangkat nirkabel dan Jaringan Area Lokal (LAN), namun saat ini lebih banyak digunakan untuk mengakses internet. Hal ini memungkinan seseorang dengan komputer, laptop, ataupun handphone dapat terhubung dengan internet dengan menggunakan titik akses (atau dikenal dengan hotspot) terdekat.

Wi-Fi dirancang berdasarkan spesifikasi IEEE 802.11 Mempunyai empat variasi dari 802.11, yaitu:

  • 802.11a
  • 802.11b
  • 802.11g
  • 802.11n

Spesifikasi b merupakan produk pertama Wi-Fi. Variasi g dan n merupakan salah satu produk yang memiliki penjualan terbanyak pada 2005.

Spesifikasi Kecepatan Frekuensi Band Type
802.11b 11 Mb/s ~2.4 GHz b
802.11a 54 Mb/s ~5 GHz a
802.11g 54 Mb/s ~2.4 GHz b, g
802.11n 100 Mb/s ~2.4 GHz b, g, n

Versi Wi-Fi yang paling luas dalam pasaran sekarang ini (berdasarkan dalam IEEE 802.11b/g) beroperasi pada 2.400 MHz sampai 2.483,50 MHz. Dengan begitu wiFi beroperasi dalam 11 channel (masing-masing 5 MHz), berpusat di frekuensi berikut:

* Channel 1 – 2,412 MHz;
* Channel 2 – 2,417 MHz;
* Channel 3 – 2,422 MHz;
* Channel 4 – 2,427 MHz;
* Channel 5 – 2,432 MHz;
* Channel 6 – 2,437 MHz;
* Channel 7 – 2,442 MHz;
* Channel 8 – 2,447 MHz;
* Channel 9 – 2,452 MHz;
* Channel 10 – 2,457 MHz;
* Channel 11 – 2,462 MHz

Standar IEEE 802.11g

Dalam evolusi WLAN adalah pengenalan IEEE 802.11g. Ini merupakan standar IEEE 802.11g dan secara bertahap dapat meningkatkan performa WLAN. IEEE 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 kecepatannya hingga 54 Mb/s pada 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.

Release date Frequency Throughput Net bit rate Gross bit rate Max indoor range Max outdoor range
Juni 2003 2.4 GHz 22 Mbit/s 54 Mbit/s 128 mbit/s 45 meter 90 meter

Kecepatan standart 802.11g

 Kecepatan Indoor range Outdoor range
54 Mbit/s 27 m 75 m
48 Mbit/s 29 m 100 m
36 Mbit/s 30 m 120 m
24 Mbit/s 42 m 140 m
18 Mbit/s 55 m 180 m
12 Mbit/s 64 m 250 m
9 Mbit/s 75 m 350 m
6 Mbit/s 90 m 400 m

IEEE 802.11a

  • Max data rate 54 Mbps
  • Frekuensi berada pada kisaran 5,15 – 5,85 GHz
  • Modulasi menggunakan teknik OFDM(Orthogonal Frequency Division Multtiplex)
  • Range pancaran datanya 30 meter(indoor) dan 300 meter(outdoor)
  • Maksimum penggunaan setiap access point >256

IEEE 802.11b

  • Max data rate 11 Mbps
  • Frekuensi berada pada kisaran 2,4 – 2,4835 GHz
  • Modulasi menggunakan teknik DSSS(Direct Squence Spread Spectrum)
  • Range pancaran datanya 90 meter(indoor) dan 450 meter(outdoor)
  • Maksimum penggunaan setiap access point >256

IEEE 802.11g

  • Max data rate 54 Mbps
  • Frekuensi berada pada kisaran 2,4 – 2,4835 GHz
  • Modulasi menggunakan teknik OFDM(Orthogonal Frequency Division Multtiplex)
  • Range pancaran datanya 100 meter(indoor) dan 400 meter(outdoor)
  • Maksimum penggunaan setiap access point >256

Perbandingan jarak jangkauan IEEE 802.11a dengan IEEE 802.11b

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.

WiMax pada awalnya adalah sebuah standart Wireless Metropolitan Area Network(W-MAN). Awal mula dirilis dengan sebutan IEEE 802.16 pada akhir tahun 2001, kemudian pada tahun 2003 berganti nama menjadi IEEE 802.16a.

 

Perkembangan Teknologi Wireless

Standar BWA yang saat ini umum diterima dan secara luas digunakan adalah standar yang dikeluarkan oleh Institute of Electrical and Electronics Engineering (IEEE), seperti standar 802.15 untuk Personal Area Network (PAN), 802.11 untuk jaringan Wireless Fidelity (WiFi), dan 802.16 untuk jaringan Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX).

Pada jaringan selular juga telah dikembangkan teknologi yang dapat mengalirkan data yang overlay dengan jaringan suara seperti GPRS, EDGE, WCDMA, dan HSDPA. Masing-masing evolusi pada umumnya mengarah pada kemampuan menyediakan berbagai layanan baru atau mengarah pada layanan yang mampu menyalurkan voice, video dan data secara bersamaan (triple play). Sehingga strategi pengembangan layanan broadband wireless dibedakan menjadi Mobile Network Operator (MNO) dan Broadband Provider (BP). Perbandingan beberapa karakteristik sistem wireless data berkecepatan tinggi digambarkan oleh First Boston seperti berikut.

WiFi 802.11g

WiMAX 802.16-2004*

WiMAX 802.16e

CDMA2000 1x EV-DO

WCDMA/ UMTS

Approximate max reach (dependent on many factors)

100 Meters

8 Km

5 Km

Maximum throughput

54 Mbps

75 Mbps (20 MHz band)

30 Mbps (10 MHz band)

3.1 Mbps (EVDO Rev. A)

2 Mbps (10+ Mbps fpr HSDPA)

Typical Frequency bands

2.4 GHz

2-11 GHz

2-6 GHz

1900 MHz

1800,1900,2100 MHz

Application

Wireless LAN

Fixed Wireless Broadband (eg-DSL alternative)

Portable Wireless Broadband

Mobile Wireless Broadband

Mobile Wireless Broadband

Yang membedakan WiMAX dengan Wi-Fi adalah standar teknis yang bergabung di dalamnya. Jika WiFi menggabungkan standar IEEE 802.11 dengan ETSI (European Telecommunications Standards Intitute) HiperLAN sebagai standar teknis yang cocok untuk keperluan WLAN, sedangkan WiMAX merupakan penggabungan antara standar IEEE 802.16 dengan standar ETSI HiperMAN.

Standar keluaran IEEE banyak digunakan secara luas di daerah asalnya, Amerika, sedangkan standar keluaran ETSI meluas penggunaannya di daerah Eropa dan sekitarnya. Untuk membuat teknologi ini dapat digunakan secara global, maka diciptakanlah WiMAX. Kedua standar yang disatukan ini merupakan standar teknis yang memiliki spesifikasi yang sangat cocok untuk menyediakan koneksi berjenis broadband lewat media wireless atau dikenal dengan BWA.

 

Spektrum Frekuensi WiMAX

Sebagai teknologi yang berbasis pada frekuensi, kesuksesan WiMAX sangat bergantung pada ketersediaan dan kesesuaian spektrum frekuensi. Sistem wireless 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 negara-negara 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.

 

Elemen Perangkat WiMAX

Elemen/ perangkat WiMAX secara umum terdiri dari BS di sisi pusat dan CPE di sisi pelanggan. Namun demikian masih ada perangkat tambahan seperti antena, kabel dan asesoris lainnya.

 

Base Station (BS)

Merupakan perangkat transceiver (transmitter dan receiver) yang biasanya dipasang satu lokasi (colocated) dengan jaringan Internet Protocol (IP). Dari BS ini akan disambungkan ke beberapa CPE dengan media interface gelombang radio (RF) yang mengikuti standar WiMAX. Komponen BS terdiri dari:

  • NPU (networking processing unit card)
  • AU (access unit card)up to 6 +1
  • PIU (power interface unit) 1+1
  • AVU (air ventilation unit)
  • PSU (power supply unit) 3+1

 

Antena

Antena yang dipakai di BS dapat berupa sektor 60°, 90°, atau 120° tergantung dari area yang akan dilayani.

 

Subscriber Station (SS)

Secara umum Subscriber Station (SS) atau (Customer Premises Equipment) CPE terdiri dari Outdoor Unit (ODU) dan Indoor Unit (IDU), perangkat radionya ada yang terpisah dan ada yang terintegrasi dengan antena.

 

Teknologi WiMAX dan Layanannya

BWA WiMAX adalah standards-based technology yang memungkinkan penyaluran akses broadband melalui penggunaan wireless sebagai komplemen wireline. WiMAX menyediakan akses last mile secara fixed, nomadic, portable dan mobile tanpa syarat LOS (NLOS) antara user dan base station. WiMAX juga merupakan sistem BWA yang memiliki kemampuan interoperabilty antar perangkat yang berbeda. WiMAX dirancang untuk dapat memberikan layanan Point to Multipoint (PMP) maupun Point to Point (PTP). Dengan kemampuan pengiriman data hingga 10 Mbps/user.

Pengembangan WiMAX berada dalam range kemampuan yang cukup lebar. Fixed WiMAX pada prinsipnya dikembangkan dari sistem WiFi, sehingga keterbatasan WiFi dapat dilengkapi melalui sistem ini, terutama dalam hal coverage/jarak, kualitas dan garansi layanan (QoS). Sementara itu Mobile WiMAX dikembangkan untuk dapat mengimbangi teknologi selular seperti GSM, CDMA 2000 maupun 3G. Keunggulan Mobile WiMAX terdapat pada konfigurasi sistem yang jauh lebih sederhana serta kemampuan pengiriman data yang lebih tinggi. Oleh karena itu sistem WiMAX sangat mungkin dan mudah diselenggarakan oleh operator baru atau pun service provider skala kecil.

 

Tinjauan Teknologi

WiMax adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan standar dan implementasi yang mampu beroperasi berdasarkan jaringan nirkabel IEEE 802.16, seperti WiFi yang beroperasi berdasarkan standar Wireless LAN IEEE802.11. Namun, dalam implementasinya WiMax sangat berbeda dengan WiFi.

Pada WiFi, sebagaimana OSI Layer, adalah standar pada lapis kedua, dimana Media Access Control (MAC) menggunakan metode akses kompetisi, yaitu dimana beberapa terminal secara bersamaan memperebutkan akses. Sedangkan MAC pada WiMax menggunakan metode akses yang berbasis algoritma penjadualan (scheduling algorithm). Dengan metode akses kompetisi, maka layanan seperti Voice over IP atau IPTV yang tergantung kepada Kualitas Layanan (Quality of Service) yang stabil menjadi kurang baik. Sedangkan pada WiMax, dimana digunakan algoritma penjadualan, maka bila setelah sebuah terminal mendapat garansi untuk memperoleh sejumlah sumber daya (seperti timeslot), maka jaringan nirkabel akan terus memberikan sumber daya ini selama terminal membutuhkannya.

Standar WiMax pada awalnya dirancang untuk rentang frekuensi 10 s.d. 66 GHz. 802.16a, diperbaharui pada 2004 menjadi 802.16-2004 (dikenal juga dengan 802.16d) menambahkan rentang frekuensi 2 s.d. 11 GHz dalam spesifikasi. 802.16d dikenal juga dengan fixed WiMax, diperbaharui lagi menjadi 802.16e pada tahun 2005 (yang dikenal dengan mobile WiMax) dan menggunakan orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) yang lebih memiliki skalabilitas dibandingkan dengan standar 802.16d yang menggunakan OFDM 256 sub-carriers. Penggunaan OFDM yang baru ini memberikan keuntungan dalam hal cakupang, instalasi, konsumsi daya, penggunaan frekuensi dan efisiensi pita frekuensi. WiMax yang menggunakan standar 802.16e memiliki kemampuan hand over atau hand off, sebagaimana layaknya pada komunikasi selular.

Banyaknya institusi yang tertarik atas standar 802.16d dan .16e karena standar ini menggunakan frekuensi yang lebih rendah sehingga lebih baik terhadap redaman dan dengan demikian memiliki daya penetrasi yang lebih baik di dalam gedung. Pada saat ini, sudah ada jaringan yang secara komersial menggunakan perangkat WiMax bersertifikasi sesuai dengan standar 802.162.

Spesifikasi WiMax membawa perbaikan atas keterbatasan-keterbatasan standar WiFi dengan memberikan lebar pita yang lebih besar dan enkripsi yang lebih bagus. Standar WiMax memberikan koneksi tanpa memerlukan Line of Sight (LOS) dalam situasi tertentu. Propagasi Non LOS memerlukan standar .16d atau revisi 16.e, karena diperlukan frekuensi yang lebih rendah. Juga, perlu digunakan sinyal muli-jalur (multi-path signals), sebagaimana standar 802.16n.

 

            Kemampuan jangkau WiMax cukup istimewa, mampu mencakup hingga 50 km dengan kecepatan transfer data hingga 75 Mbps. Dengan kemampuannya yang cukup baik, kadang WiMax digunakan untuk fixed wireless access hingga keperluan cellular. Kemampuan jangkau dari WiMax juga dapat di extend dengan menggunakan kabel fiber optic dan cable modem.

Berikut adalah list dari member WiMax

IC Vendor OEM Operator
Analog Devices Alcatel AT&T
Atheros Siemens British Telecom
Fujitsu ZTE France Telecom
Intel Alvarion Qwest
RF Magic Covad

Aplikasi WiMax di Indonesia

Penyelenggaraan WiMax diijinkan menggunakan frekuensi 2,3 GHz. Penyelenggaraan WiMax di Indonesia ada melalui proses lelang yang diadakan oleh Direktorat Jenderal Pos dan Telekomunikasi Depkominfo yang hasilnya diumumkan pada 16 Juli 2009. Berikut hasil lelangnya :

Sitra WiMax adalah Operator 4G WiMax pertama di Indonesia. Sitra WiMax adalah bagian dari Lippo Group dan merek dagang terbaru dari PT. Firstmedia Tbk. Sitra WiMAX meluncurkan layanan 4G Wireless broadband di bulan Juni 2010. Sitra WiMAX akan melayani 4G Wireless Broadband pertama di Indonesia di daerah terpadat dan sekaligus memiliki hak izin BWA termahal yaitu di coverage Jakarta, Bogor, Depok, Tangerang, Bekasi, Propinsi Banten, Sumatera Utara, dan Propinsi NAD. Sebelum hadir secara komersial untuk publik, Sitra telah melayani sedikitnya 2000 pelanggan dikawasan Jakarta Barat dan Karawaci yang mendapatkan layanan ujicoba gratis sejak September 2010.

Perbandingan WiFi (802.11) dengan WiMAX (802.16)

  802.11a 802.11b 802.11g 802.16d
Peak data rate 54 Mbps 11 Mbps 54 Mbps 75 Mbps
Freq band 5 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 2-66 GHz
Range 50 meter 100 meter 100 meter 50 Km
Ch. Size 20 MHz 20 MHz 20 MHz 1,5 – 20 MHz
Spectral eff. 2,7 bps/Hz 0,6 bps/Hz 2,7 bps/Hz 5 bps/Hz
Modulation OFDM DSSS OFDM OFDM
QoS No No No Yes

 

Perbandingan Wi-Fi dan WiMax

  WiFi (802.11) WiMax (802.16)  
Jarak ± 90 meter ± 48 km Lebih toleransi terhadap multipath delay
Cakupan kualitas Optimal untuk indoor Optimal untuk outdoor karena didukung oleh antenna yang canggih 802.16 = 256 OFDM

802.11 = 64 PFDM

Modulasi adaptive

Skalabilitas frekuensi Lebar frekuensi 20 MHz Penggunaan spectrum frekuensi fleksibel
Kecepatan bit 2,7 bps/Hz peak

> 54 Mbps dalam channel 20 MHz

5 bps/Hz peak

> 100 Mbps dalam channel 20 MHz

802.16 : kecepatan PHY bertambah, efisiensi MAC konstan
QoS Tidak didukung fasilita QoS

Sesuai dengan standart IEEE 802.11e

QoS built-in

Voice/Video dan dibedakan level-level layanannya

802.11  contention-based MAC(CSMA)

802.16 : Grant requwst MAC

 

 

Teknologi WiMax

WiMax IEEE 802.16  bekerja pada 10–66 GHz, setelah IEEE 802.16a dirilis, frekuensi kerjanya ada pada 2–11 GHz. Kecepatan transfer data tiap penggunanya antara 300 kbps – 2 Mbps pada jarak 5–8 km.

 

Standart IEEE 802.16

802.16 802.16a/HiperMAN 802.16e
Rilis Desember 2001 Januari 2003 Pertengahan 2004
Spectrum 10-66 GHz < 11 GHz < 6 GHz
Channel Condition Line of sight only Non line of sight Non line of sight
Bit Rate 32 – 134 Mbps di channel 28 MHz hingga 75 Mbps di channel 20 MHz hingga 15 Mbps di channel 5 MHz
Modulation QPSK, 16QAM, 64QAM OFDM 256 sub-carrier, QPSK, 16QAM, 64QAM OFDM 256 sub-carrier, QPSK, 16QAM, 64QAM
Mobility Fixed Fixed, Portable Nomadic Mobility
Channel Bandwidths 20, 25, 28 MHz Scalable 1,5 – 20 MHz Scalable 1,5 – 20 MHz
Typical Cell Radius 2-5 km 7-10 km, max 50 km 2-5 km

Jenis-jenis Layanan WiMax

1.UGS (Unsolicited Grant Service)

UGS merupakan layanan yang membutuhkan jaminan transfer data dengan prioritas yang paling utama. Kriteria dari layanan ini adalah :

  • Maksimum dan minimum bandwidth yang ditawarkan
  • Membutuhkan jaminan real-time
  • Layanan yang sensitive terhadap throughput, latency dan jitter
  • Contoh layanan VOiP, ATM CBR

2.Non-Real Time Polling Service (NRTPS)

  • Membutuhkan throughput yang intensif dengan jaminan garansi minimal pada latency
  • Jenisnya harus non-real time dengan regular variable size burst
  • Layanan mungkin diperluas sampai full bandwidth namun batas maksimum kecepatan sudah ditentukan
  • Garansi rate diperlukan tetapi delay tidak digaransi
  • Contoh layanan : Video dan audio streaming

3.Real Time Polling Service (RTPS)

  • Sensitif terhadap throughput dan latency dengan toleransi yang lnggar jika disbanding UGS
  • Layanannya bersifat real-time service flows dan periodic variable size data
  • Garansi rate dan syarat delay telah ditentukan
  • Contoh layanan : MPEG veido, VOiP, Video Conference

4.Best Effort (BE)

  • Layanan yang kurang memprioritaskan kecepatan data
  • Tidak ada jaminan pada rate maupun delay
  • Contoh layanan : internet(web browsing), email

Penutup

Penggunaan WiMax di Indonesia perlu dikembangkan seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin maju. Hal ini akan membantu pekerjaan manusia, baik dalam dunia kerja maupun dunia pendidikan. Dan perlu di ingat bahwa kecepatan dan bandwidth sangat berperan penting dalam akses browsing.

 

Referensi:

http://media.techtarget.com/searchMobileComputing/downloads/Finneran.pdf

http://id.wikipedia.org/wiki/WiMAX

http://www.tutorialspoint.com/wimax/wimax_wifi_comparison.htm

http://id.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

Advertisements