ABSTRAK
Broadband Wireless Access (BWA) telah menjadi cara terbaik untuk mempercepat koneksi Internet dan penggabungan data, suara dan layanan video. Broadband Wireless Access (BWA) dapat membantu memperluas jaringan fiber optic dan memberikan kapasitas lebih dibandingkan jaringan kabel atau Digital Subscriber Lines (DSL). Standar IEEE 802.16, mengatur tingkatan untuk widespread dan effective deployments worldwide.
Tugas akhir ini memberikan gambaran tentang teknik Media Access Control (MAC) dan Physical Layer dari standar yang baru. Tugas akhir ini memfokuskan perbandingan antara WiMAX / OFDMA (IEEE 802.16a) dan WiFi (IEEE 802.11g) untuk layanan data mobile broadband. Solusi ini berkembang menggunakan Wireless Fidelity (WiFi) sebagai koneksi client dan transportasi antar mesh dan point-to-multipoint untuk menghubungkan backhaul. Pertama, Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) akan digunakan untuk mesh-to-PoP backhaul, setelah itu WiMAX akan melengkapi WiFi sebagai pilihan untuk transport dalam mesh, dan akhirnya sebagai pilihan akses bagi client.
Berdasarkan hasil yang dipelajari mengenai teknologi WiMAX, maka teknologi ini akan sangat diminati oleh para produsen peralatan dan para provider. Secara jangka panjang, WiMAX bisa menjadi jalan untuk menyediakan akses broadband berkecepatan tinggi pada seluruh masyarakat.
ABSTRACT
Broadband Wireless Access (BWA) has become the best way for rapid Internet connection and integrated data, voice and video services. Broadband Wireless Access (BWA) can extend fiber optic networks and provide more capacity than cable networks or Digital Subscriber Lines (DSL). IEEE Standard 802.16, sets the stage for widespread and effective deployments worldwide.
This paper overviews the technical Media Access Control (MAC) and Physical Layer of this new standard. This paper focuses on comparisons between WiMAX / OFDMA (IEEE 802.16a) and WiFi (IEEE 802.11g) mobile broadband data services. These solutions will evolve from the current model using Wireless Fidelity (WiFi) for client connections and intra-mesh transport and proprietary point-to-multipoint for backhaul links. First, Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) will be used for mesh-to-PoP backhaul, later WiMAX will complement WiFi as an option for transport within the mesh and, finally, as a client access option.
Based on the study on WiMAX technology, provides a favorable climate for equipment manufacturers and providers. In the end, WiMAX could go a long way towards ensuring that all people have access to the high-speed broadband technologies that are so essential.
DAFTAR ISI
ABSTRAK………. i
ABSTRACT………... ii
KATA PENGANTAR………... iii
DAFTAR ISI……….. v
DAFTAR GAMBAR………. vii
DAFTAR TABEL……….. viii
DAFTAR ISTILAH………... ix
BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Masalah……… 1
1.2.Identifikasi Masalah………... 1
1.3.Tujuan……… 2
1.4.Pembatasan Masalah……….. 2
1.5.Sistimatika Penulisan………. 2
BAB II DASAR TEORI 2.1.Teknologi Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)……….. 4
2.2.Kinerja Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)…………... 8
2.3.Aplikasi Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)…………. 9
2.4.Propagasi Line-of-Sight………. 11
2.5.Quadrature Amplitude Modulation (QAM)………... 11
BAB III WIRELESS BROADBAND 3.1.Definisi Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)…... 13
3.2.Spektrum Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)... 16
3.3.Standar IEEE 802.16 untuk Broadband Wireless……….. 17
3.4.Cara Kerja dari Worldwide Interoperability for
Microwave Access (WiMAX)………... 18
3.5.Hal-hal yang dapat dilakukan oleh Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)………..………. 21
BAB IV IEEE 802.16a OFDM-PHY BASEBAND 4.1.Gambaran IEEE 802.16a………... 23
4.2.Gambaran dari 802.16a……….. ……... 25
4.2.1. Ciri-ciri Media Access Control (MAC) Layer 802.16a………. 25
4.2.2. Ciri-ciri dari 802.16a PHY Layer……….. 26
4.3.Gambaran dari 802.16a OFDM PHY……… 29
4.3.1. Deskripsi OFDM symbol………... 29
4.3.2. Struktur dari Layer PHY OFDM IEEE 802.16a……… 31
4.4.Pendeskripsian Blok………...35
4.4.1.Randomization………... 35
4.4.2.Forward Error Correction (FEC)………... 36
4.4.2.1.Reed-Solomon Encoder………. 36
4.4.2.2.Convolutional Encoder / Viterbi Decoder………. 36
4.4.3.Modulasi / Demodulasi………. 37
4.4.4.Frame Assemble………38
4.4.5.IFFT Transmitter / FFT Receiver………. 40
4.4.6.Channel Model……….. 41
BAB V PENUTUP 5.1.Kesimpulan……… 42
5.2.Saran……….. 43
DAFTAR PUSTAKA……… 44
DAFTAR GAMBAR
Gambar II-1. Carrier-carrier dalam sistem OFDM……….. 4
Gambar II-2. Ilustrasi guard interval………... 5
Gambar II-3. Konsep implementasi OFDM……….. 6
Gambar III-1. Standard IEEE……… 14
Gambar III-2. WiMAX transmitting tower………19
Gambar III-3. Cara kerja dari WiMAX………. 20
Gambar IV-1. Topologi dari WMAN……… 23
Gambar IV-2. Adaptif PHY………... 27
Gambar IV-3. Struktur TDD downlink subframe……….. 28
Gambar IV-4. Struktur TDD uplink subframe………... 29
Gambar IV-5. Frekuensi OFDM……… 30
Gambar IV-6. Struktur domain waktu OFDM symbol……….. 30
Gambar IV-7. Transceiver OFDM 802.16a………... 32
Gambar IV-8. Blok diagram baseband PHY layer OFDM 802.16a………..34
Gambar IV-9. Scrambler/Descrambler………..35
Gambar IV-10. Convolutional Encoder………. 37
Gambar IV-11. PRBS untuk modulasi pilots………. 38
Gambar IV-12. Struktur frame FDD OFDM PHY……… 39
Gambar IV-13. Downlink long preamble……….. 39
DAFTAR TABEL
Tabel III-1. Standard WiMAX………... 15
Tabel IV-1. Perbandingan standard IEEE 802.16, 16a, 16e……….. 25
Tabel IV-2. Parameter 256 OFDM PHY layer……….. 31
Tabel IV-3. Mandatory channel coding per modulasi………... 38
DAFTAR ISTILAH
ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line APs : Access Points
CTC : Convolutional Turbo Coding DAB : Digital Audio Broadcasting DMT : Discrete Multi Tone
DPLL : Delay Phase Locked Loop DSL : Digital Subscriber Lines DVB : Digital Video Broadcasting FDD : Frequency Division Duplexing FEC : Forward Error Correction FFT : Fast Fourier Transform
HDSL : High-bit-rate Digital Subscriber Line
IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers IF : Intermediate Frequency
IFFT : Inverse Fast Fourier Transform LAN : Local Area Network
LOS : line-of-sight
MAC : Media Access Control MAN : Metropolitan Area Network NICs : Network Interface Cards NLOS : Non-Line-of-Sight
OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing
PAN : Personal Area Network PC : Personal Computer PDA : Personal Digital Assistant PMP : Point-to-Multipoint
QAM : Quadrature Amplitude Modulation QoS : Quality of Service
QPSK : Quadrature Phase Shift Keying TDD : Time Division Duplexing TDM : Time Division Multiplexing TDMA : Time Division Multiple Access UIUC : Uplink Interval Usage Code UWB : Ultra Wide Band
WAN : Wide Area Network WiFi : Wireless Fidelity
WiMAX : Worldwide Interoperability for Microwave Access WISP : Wireless Internet Service Provider
WLAN : Wireless Local Area Network
WMAN : Wireless Metropolitan Area Network WPAN : Wireless Personal Area Network
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Teknologi Broadband Wireless Access (BWA) telah menjadi solusi terbaik dalam koneksi Internet dan penggabungan data, suara dan video. Teknologi BWA dapat menggantikan jaringan fiber optic dan menyediakan kapasitas yang lebih daripada jaringan melalui kabel dan Digital Subscriber Lines (DSL). Satu dari lebih alasan mengenai aspek teknologi BWA adalah jaringan dapat dibuat hanya dalam beberapa minggu dengan cara menyebarkan beberapa base stations di gedung-gedung atau menara untuk menciptakan kapasitas yang baik dari wireless access system.
Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) adalah jasa wireless Internet yang didesain untuk mencakup daerah yang sangat luas. WiMAX itu sendiri menggunakan standard dari IEEE 802.16 yang mendefinisikan jaringan data wireless pada daerah yang luas. WiMAX betul-betul dipertimbangkan sebagai salah satu solusi terbaik dalam distribusi jarak jauh. Sebagai perbandingan, Wireless Local Area Networks (WLAN) didesain untuk memberikan network access di dalam lingkungan kantor maupun rumah. WiMAX merupakan teknologi nirkabel yang dikenalkan untuk komunikasi antar perangkat elektronik dengan kecepatan perpindahan data 75 - 250 MBps dan radius jangkauannya mulai dari 3 miles hingga bisa mencapai lebih dari 30 miles. WiMAX menggunakan frekuensi 11 GHz untuk alokasi frekuensinya.
1.2. Identifikasi Masalah
1. Bagaimana prinsip kerja WiMAX secara umum?
2. Bagaimana membandingkan kinerja WiMAX (IEEE 802.16a) dengan kinerja WiFi (IEEE 802.11g)?
3. Bagaimana kelebihan dan kekurangan dari teknologi WiMAX?
2
1.3. Tujuan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah:
1. Untuk mempelajari prinsip kerja WiMAX secara umum.
2. Untuk membandingkan kinerja WiMAX (IEEE 802.16a) dengan kinerja WiFi (IEEE 802.11g).
3. Untuk mempelajari kelebihan dan kekurangan dari teknologi WiMAX.
1.4. Pembatasan Masalah
Tugas akhir ini membahas tentang:
1. Arsitektur dan protokol pada WiMAX yang terhubung ke jaringan Internet.
2. Transmisi paket data.
3. Protokol-protokol yang digunakan pada WiMAX secara umum.
1.5. Sistimatika Penulisan
Sistimatika pembahasan dalam laporan ini disusun sebagai berikut. BAB I: Pendahuluan
Dalam bab ini dijelaskan mengenai latar belakang masalah, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, serta sistematika pembahasan.
BAB II: Dasar Teori
Dalam bab ini dijelaskan mengenai teori-teori dasar yang menjadi dasar dari WiMAX.
BAB III: Wireless Broadband
Dalam bab ini dijelaskan mengenai bagian-bagian dari WiMAX. BAB IV: IEEE 802.16a OFDM-PHY BASEBAND
3
BAB V: Penutup
Dalam bab ini dijelaskan tentang kesimpulan dari apa yang telah dipelajari mengenai WiMAX dan juga saran untuk tugas akhir berikutnya sehubungan dengan keterbatasan yang ada pada tugas akhir ini.
BAB V
PENUTUP
5.1.Kesimpulan
1. Keuntungan dari teknologi WiMAX adalah:
a. Single WiMAX main station dapat melayani ribuan pengguna.
b. Pemasangan endpoint dapat dilakukan hanya dalam beberapa hari daripada pemasangan menggunakan kabel.
c. Data rate-nya dapat mencapai 280 Mbps dan jaraknya dapat mencapai 30 miles.
d. Ketika pengguna dalam keadaan bergerak yang berjarak 3 – 5 miles dari base station mempunyai data rate-nya 75 Mbps.
2. Kerugian dari teknologi WiMAX adalah:
a. LOS diwajibkan untuk koneksi jarak jauh (5 – 30 miles). b. Cuaca buruk dapat mengganggu pelayanan.
c. Perangkat wireless lain disekitar interface koneksi WiMAX dapat menyebabkan penurunan data throughput atau menyebabkan disconnect.
3. Perbandingan 802.16a dengan 802.11g:
a. Jarak: 802.11g hanya mempunyai jarak 300 feet, sedangkan 802.16a mempunyai jarak 30 miles.
b. Cakupan: 802.11g dioptimalkan hanya untuk indoor (jarak pendek), sedangkan 802.16a dioptimalkan untuk outdoor (NLOS).
c. Bit Rate: 802.11g mempunyai data rate maksimum yaitu 54 Mbps, sedangkan 802.16a mempunyai data rate maksimum yaitu 70 Mbps. d. Quality of Service (QoS): 802.11g menggunakan contention-based MAC,
sedangkan 802.16a menggunakan TDM untuk downlink dan TDMA untuk uplink.
43
5.2.Saran
Dengan mempelajari WiMAX, maka untuk pengembangan selanjutnya
diharapkan agar dapat diciptakan alat-alat di rumah seperti televisi dan Personal
DAFTAR PUSTAKA
1. Purbo, W, Ono, TCP/IP, Pertama, Gramedia, Jakarta, 2001.
2. Stallings, William, Komunikasi Data dan Komputer, Pertama, Thamir Abdul
Hafedh Al-Hamdany, Salemba Teknika, Jakarta, 2001.
3. Sunomo, Pengantar Sistem Komunikasi Nirkabel, Pertama, Grasindo, Jakarta,
2004.
4. Y.Lee, William C, Mobile Communication Design Fundamental, Willie Series in
Telecommunications, 1993.
5. www.wimaxforum.org
6. http://www.ieee.org
7. http://www.intel.com/ebusiness/pdf/wireless/intel/80216_wimax.pdf
8. http://grouper.ieee.org/groups/802/11/index.html
9. http://www.intel.com
