Salah satu teknologi yang berkembang dalam bidang informasi adalah perangkat
wireless. Khususnya gedung FST Universitas Sanata Dharma juga telah mengembangkan proses belajar mengajar menggunakan teknologi wireless tersebut. Untuk mengetahui performansi jaringan terhadap suatu trafik yang menggunakan perangkat wireless pada gedung FST Universitas Sanata Dharma dibutuhkan parameter peforma jaringan. Parameter tersebut antara lain adalah coverage, nilai SNR, throughput dan latency.
Dalam tugas akhir ini, pengukuran dilakukan pada perangkat wireless untuk mengetahui hubungan antara kuat sinyal, interferensi, coverage terhadap parameter-parameter peforma jaringan tersebut. Dalam hal ini penguji menggunakan aplikasi netstumbler, vistumbler dan
software speedtest dalam penerapannya. Pengujian yang telah dilakukan memberikan rekomendasi bahwa jarak antara perangkat wireless yang jauh menyebabkan kecepatan aktual atau throughput menurun akibat adanya redaman pada media transmisi yaitu udara. Hal tersebut juga mengindikasikan terjadinya latency. Diketahui juga bahwa faktor interferensi dalam hal penggunaan channel access point yang sama berpengaruh memperburuk kinerja jaringan.
One of the technologies developed in the field of information is a wireless device. Especially building FST Sanata Dharma University has also developed the learning process using the wireless technology. To determine the performance of the network traffic using a wireless device in the building FST needed Sanata Dharma Network Performance parameters. These parameters include the coverage, the value of SNR, throughput and latency.
In this thesis, measurements performed on the wireless device to determine the relationship between signal strength, interference, coverage of the Performance parameters of the network. In this case the examiner uses netstumbler applications, and software vistumbler speedtest in its application. Testing that has been done to give the recommendation that the distance between wireless devices away cause actual speed or throughput decreases due to attenuation in the transmission medium is air. It also indicates the occurrence of latency. Please also note that the interference factor in the use of the same access point channel effect worsens network performance.
Investigasi Jaringan WLAN: Study Kasus Hotspot
Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika
Oleh : Christian Nugroho
105314014
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
iii
SKRIPSI
Investigasi Jaringan WLAN: Study Kasus Hotspot Gedung FST
Kampus III Universitas Sanata Dharma
Dipersiapkan dan ditulis oleh : Christian Nugroho
NIM : 105314014
Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji Pada tanggal 18 Maret 2015
Dan dinyatakan memenuhi syarat
Susunan Panitia Penguji
Nama Lengkap Tanda Tangan
Ketua : Bambang Soelistijanto, Ph.D ...
Sekretaris : Puspaningtyas Sanjoyo Adi, ST., M.T. ...
Anggota : Benedictus Herry Suharto, S.T., M.T. ...
Yogyakarta, ... Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma Dekan,
iv
PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat dan menggunakan hasil karya atau sebagian dari hasil karya orang lain, kecuali yang tercantum dan disebutkan dalam kutipan serta daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 9 April 2015
Penulis
v
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : Christian Nugroho
NIM : 105314014
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
“Investigasi Jaringan WLAN: Study kasus Hotspot Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma”
bersama perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta, 9 April 2015
Penulis
vi
ABSTRAK
Salah satu teknologi yang berkembang dalam bidang informasi adalah perangkat wireless. Khususnya gedung FST Universitas Sanata Dharma juga telah mengembangkan proses belajar mengajar menggunakan teknologi wireless
tersebut. Untuk mengetahui performansi jaringan terhadap suatu trafik yang menggunakan perangkat wireless pada gedung FST Universitas Sanata Dharma dibutuhkan parameter peforma jaringan. Parameter tersebut antara lain adalah
coverage, nilai SNR, throughput dan latency.
Dalam tugas akhir ini, pengukuran dilakukan pada perangkat wireless
untuk mengetahui hubungan antara kuat sinyal, interferensi, coverage terhadap parameter-parameter peforma jaringan tersebut. Dalam hal ini penguji menggunakan aplikasi netstumbler, vistumbler dan software speedtest dalam penerapannya. Pengujian yang telah dilakukan memberikan rekomendasi bahwa jarak antara perangkat wireless yang jauh menyebabkan kecepatan aktual atau
throughput menurun akibat adanya redaman pada media transmisi yaitu udara. Hal tersebut juga mengindikasikan terjadinya latency. Diketahui juga bahwa faktor interferensi dalam hal penggunaan channel access point yang sama berpengaruh memperburuk kinerja jaringan.
vii ABSTRACT
One of the technologies developed in the field of information is a wireless device. Especially building FST Sanata Dharma University has also developed the learning process using the wireless technology. To determine the performance of the network traffic using a wireless device in the building FST needed Sanata Dharma Network Performance parameters. These parameters include the coverage, the value of SNR, throughput and latency.
In this thesis, measurements performed on the wireless device to determine the relationship between signal strength, interference, coverage of the Performance parameters of the network. In this case the examiner uses netstumbler applications, and software vistumbler speedtest in its application. Testing that has been done to give the recommendation that the distance between wireless devices away cause actual speed or throughput decreases due to attenuation in the transmission medium is air. It also indicates the occurrence of latency. Please also note that the interference factor in the use of the same access point channel effect worsens network performance.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus, atas segala rahmat dan anugerah yang telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir
“Investigasi Jaringan WLAN: Study kasus Hotspot Gedung FST Kampus III
Universitas Sanata Dharma” ini dengan baik. Dalam menyelesaikan tugas akhir
ini, penulis tidak lepas dari bantuan sejumlah pihak, oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Tuhan Yesus, yang telah menjawab semua doa-doa penulis dan mencurahkan berkat sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. pembimbing tugas akhir dari penulis.
5. Bapak Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D., dan bapak Puspaningtyas Sanjoyo Adi, S.T., M.T., selaku penguji tugas akhir ini. 6. Orangtua dan adik penulis yang telah memberi dukungan doa, materi,
serta semangat. Tanpa semua itu penulis tidak akan memperoleh kesempatan untuk menimba ilmu hingga jenjang perguruan tinggi dan akhirnya dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
ix
Akhir kata, penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan. Penulis juga meminta maaf kepada semua pihak bila ada kesalahan atau hal-hal yang kurang berkenan. Semoga Tuhan memberkati, Amin.
Yogyakarta, 9 April 2015
Penulis
x
MOTTO
xi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL JUDUL ... HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... HALAMAN PENGESAHAN... PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA ... PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ... ABSTRAK ... 1.3 Tujuan Penelitian ... 1.4 Batasan Masalah ... 1.5 Metodologi Penelitian ... 1.6 Sistematika Penelitian ...
1
xii
2.7 Membangun Wireless HotSpot ... 2.8 Antenna WiFi ... 2.9 Signal Strength ... 2.10 Satuan Kekuatan Sinyal ... 2.11 Parameter Performa Jaringan ... 2.12 Alat Pengukuran ... 3.3 Pengolahan Data dan Analisis Data ...
59 59 60 66 IV DATA DAN ANALISIS KINERJA JARINGAN ...
4.1 Topologi Jaringan ... 4.2 Data Penelitian ... 4.3 Analisis Signal, Noise, dan SNR ... 4.4 Analisis Performa Jaringan dengan Speedtest ...
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pembagian channel ... Gambar 2.2. Model Jaringan Ad-hoc ... Gambar 2.3. Model jaringan infrastructure ... Gambar 2.4. Arsitektur IEEE 802.11 berdasarkan model OSI ………... Gambar 2.5. Proses Pembuatan koneksi TCP ………. Gambar.2.6. Cell Layout for Three Channels ... Gambar 2.7. Polarisasi Antenna ... Gambar 2.8. Polarisasi Vertikal ... Gambar 2.9. Polarisasi Horisontal ... Gambar 2.10. Polarisasi Circular ... Gambar 2.11. Polarisasi Cross ... Gambar 2.12. Beamwidth Antenna ... Gambar 2.13. Antenna Omnidirectional ... Gambar 2.14. Pola radiasi antenna omni ... Gambar 2.15. Antenna Grid ... Gambar 2.16. Pola radiasi antenna grid ... Gambar 2.17. Antenna Parabolic ... Gambar 2.18. Pola radiasi antenna parabolic ... Gambar 2.19. Antena Sectoral ... Gambar 2.20. Pola Radiasi Antenna Sectoral ... Gambar 2.21. GUI Netstumbler ... Gambar 2.22. Screenshot Vistumbler ... Gambar 2.23. Screenshot Speedtest ……… Gambar 3.1 Rencana pengujian kuat sinyal setiap Access Point ... Gambar 3.2 Rencana pengujian kualitas access point ...
xiv
Gambar 4.1. Topologi jaringan Gedung FST USD ... Gambar 4.1. mapping kuat sinyal dan coverage access point Wifi.USD ... Gambar 4.2. mapping kuat sinyal dan coverage access point Wifi.USD ... Gambar 4.3. mapping kuat sinyal dan coverage access point Wifi.USD ... Gambar 4.4. mapping kuat sinyal dan coverage access point Wifi.USD ... Gambar 4.5 Grafik SNR AP Wifi.USD (lantai 1) ... Gambar 4.7 Grafik SNR AP Wifi.USD (lantai 2) ... Gambar 4.8 Grafik SNR AP Wifi.USD (lantai 3) ... Gambar 4.9 Grafik SNR AP Wifi.USD (lantai 4) ... Gambar 4.10 Grafik rata-rata throughput access point Wifi.USD (lantai 1) .. Gambar 4.11 Grafik rata-rata latency access point WIFI.USD (lantai 1) ... Gambar 4.12 Grafik rata-rata throughput access point Wifi.USD (lantai 2) .. Gambar 4.13 Grafik rata-rata latency access point Wifi.USD (lantai 2) ... Gambar 4.14 Grafik rata-rata throughput access point Wifi.USD (lantai 3) .. Gambar 4.15 Grafik rata-rata latency access point Wifi.USD (lantai 3) ... Gambar 4.16 Grafik rata-rata throughput access point Wifi.USD (lantai 4) .. Gambar 4.17 Grafik rata-rata latency access point Wifi.USD (lantai 4) ...
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Pembagian channel menurut ITU (International
Telecomunications Union) ... Tabel 2.2. Standart jaringan 802.11 ... Tabel 2.3 Kategori Kekuatan Sinyal ... Tabel 2.4 Konversi dB ke Watt ... Tabel 2.5 Konversi dB ke Watt ... Tabel 2.6. Standarisasi nilai Jitter versi THIPON ... Tabel 2.7. Standarisasi nilai packet loss versi THIPON ………. Tabel 2.6. Standarisasi nilai delay versi THIPON ... Tabel 3.1 Tabel data pengujian kualitas SNR ... Tabel 3.2 Tabel data pengujian throughput ... Tabel 3.3 Tabel data pengujian latency ... Tabel 4.1. Tabel Kategori Sinyal ……… Tabel 4.2 Hasil Analisis SNR Wifi.USD (lantai 1) ... Tabel 4.3 Hasil Analisis SNR Wifi.USD (lantai 2) ... Tabel 4.4 Hasil Analisis SNR Wifi.USD (lantai 3) ... Tabel 4.5 Hasil Analisis SNR Wifi.USD (lantai 4) ... Tabel. 4.6 Rata-rata throughput access point WIFI.USD (lantai 1) ... Tabel. 4.7 Rata-rata latency access point WIFI.USD (lantai 1) ... Tabel. 4.8 Rata-rata throughput access point WIFI.USD (lantai 2) ... Tabel. 4.9 Rata-rata latency access point WIFI.USD (lantai 2) ... Tabel. 4.10 Rata-rata throughput access point WIFI.USD (lantai 3) ... Tabel. 4.11 Rata-rata latency access point WIFI.USD (lantai 3) ... Tabel. 4.12 Rata-rata throughput access point WIFI.USD (lantai 4) ...
xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Jaringan nirkabel merupakan salah satu alternatif dalam membangun sebuah jaringan komputer yang praktis. Salah satu teknologi penting dan menjadi trend dalam jaringan komputer adalah teknologi jaringan komputer nirkabel (Wireless Local Area Network). Teknologi ini adalah perkembangan dari teknologi jaringan komputer lokal (Local Area Network)
yang memungkinkan efisiensi dalam implementasi dan pengembangan jaringan komputer karena dapat meningkatkan mobilitas user dan mengingat keterbatasan dari teknologi jaringan komputer menggunakan media kabel. [1].
Universitas Sanata Dharma adalah suatu Universitas yang sangat memeperhatikan kualitas pembelajaran. Salah satunya dengan menyediakan jaringan WLAN yang baik dan nyaman. Untuk menyediakan suatu jaringan komputer yang baik bagi user dalam mengakses jaringan internet pada Kampus III Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, maka harus dilakukan suatu peningkatan kinerja jaringan wireless yang ada. Pada gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma terdapat 4 (empat) lantai. Dan per lantai dipasang sebuah access point. Jaringan WLAN dibentuk atas dasar perencanaan dan instalasi awal.Adapun sumber perencanaan diambil dari denah atau tata letak gedung yang sudah didokumentasikan. Penempatan
access point juga menggunakan beberapa parameter yaitu daerah jangkauan
(coverage), jumlah pemakai, dan letak access point yang sedapat mungkin dapat dijangkau oleh kabel UTP sebagai uplink dari suatu access point yang terhubung ke switch khusus untuk wireless. Jangkauan suatu access point
dan banyaknya user mempengaruhi koneksi jaringan WLAN, karena semakin jauh jangkauan user dengan access point akan semakin buruk sinyal yang didapat. Kuat lemah sinyal sangat mempengaruhi kinerja jaringan wireless yang ada. Kinerja jaringan WLAN dapat kita lihat dari
throughput dan latency jaringan tersebut. Seperti yang ketahui, sinyal wifi yang dipancarkan oleh AP berpropagasi dalam bentuk tiga dimensi, memiliki panjang jangkauan, lebar jangkauan, dan tinggi jangkauan. Sinyal
wireless cukup sulit untuk diketahui dan diprediksi area-area mana saja yang dapat dijangkaunya. Melihat hal ini, sangatlah mungkin bagi sebuah jaringan
wireless untuk dapat melebarkan jangkauannya di luar dari batasan-batasan fisik yang dibutuhkan. Sehingga penempatan access point sangat mempengaruhi tingkat efektifitas jaringan internet wireless yang ada. Dan semakin banyak user pengakses jaringan wireless tersebutakan semakin banyak pula bandwidth yang terpakai dan membuat koneksi internet melambat.
parameter performa jaringan yaitu: signal, noise, SNR, throughput dan
latency. Hasil analisis diharapkan memberikan data yang dapat sebagai acuan untuk perbaikan jaringan Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma. [2]
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dituliskan beberapa permasalahan yang akan dibahas pada penelitiian ini, yaitu:
1. Seberapa baik pengaruh layanan kualitas WLAN Gedung FST Kampus
III Universitas Sanata Dharma terhadap peforma jaringan?
2. Seberapa baik kualitas akses internet Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma menggunakan jaringan WLAN?
1.3. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui seberapa baik layanan kualitas jaringan WLAN Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma
2. Mengetahui seberapa baik kualitas akses internet Gedung FST Kampus
III Universitas Sanata Dharma menggunakan jaringan WLAN.
3. Memberi rekomendasi kepada Universitas Sanata Dharma guna
1.4. Batasan Masalah
1. Pengambilan data difokuskan pada lingkungan Gedung FST Kampus III
Universitas Sanata Dharma Kondisi dan cuaca tidak diperhitungkan. 2. Tidak membahas algoritma routing pada jaringan WLAN.
3. Parameter yang diuji hanya mencakup throughput, latency, coverage, signal, noise, SNR, dan kecepatan internet.
4. Pengambilan data menggunakan aplikasi Network Stumbler, Vistumbler
dan Speedtest
5. Pengujian dilakukan pada pukul 07.00-17.00.
1.5. Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Studi literatur:
a. Teori Wireless LAN (WLAN) b. Teori sinyal
c. Teori parameter peforma jaringan
2. Menentukan waktu pengukuran parameter kualitas layanan jaringan
Wireless LAN (WLAN). Pengukuran akan dilakukan berdasarkan interval waktu
3. Melakukan pengukuran dan monitoring terhadap parameter kualitas layanan jaringan Wireless LAN (WLAN) yang sudah ditentukan.
4. Evaluasi
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika yang digunakan adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan tentang teori yang berkaitan dengan judul/rumusan masalah di tugas akhir.
BAB III METODE PENGAMBILAN DATA
Bab ini menjelaskan tentang spesifikasi alat yang digunakan dan metode dalam pengambilan data.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA
Bab ini berisi tentang pelaksanaan pengujian dan hasil pengujian. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
6 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Jaringan Wireless LAN
Jaringan wireless LAN adalah jaringan yang mengkoneksikan dua komputer atau lebih menggunakan sinyal radio, cocok untuk berbagi pakai file, printer, atau akses internet. Bila user ingin mengkoneksikan dua tradisional berbasis twisted pair, kabel koaksial, dan serat optik. Wireless
udara, dan meminimalkan penggunaan sambungan kabel. Jadi, Wireless
LAN memiliki fleksibelitas, mendukung mobilitas, memiliki teknik frequency reuse, selular dan handover, menawarkan efisiensi dalam waktu (penginstalan) dan biaya (pemeliharaan dan penginstalan ulang di tempat lain), mengurangi pemakaian kabel dan penambahan jumlah pengguna dapat dilakukan dengan mudah dan cepat.
2.2. Standart 802.11 a/b/g/n
Pada tahun 1997, sebuah lembaga independen bernama IEEE membuat spesifikasi/standar WLAN pertama yang diberi kode 802.11. Peralatan yang sesuai standar 802.11 dapat bekerja pada frekuensi 2,4 Ghz, dn kecepatan transfer data (throughput) teoritis maksimal 2Mbps. Pada bulan Juli 1999, IEEE kembali mengeluarkan spesifikasi baru bernama 802.11. Kecepatan transfer data teoritis maksimal yang dapat dicapai adalah 11 Mbps. Kecepatan transfer data sebesar ini sebanding dengan Ethernet
tradisional (IEEE 802.3 10 Mbps atau 10 Base-T). Peralatan yang menggunakan standar 802.11b juga bekerja pada frekuensi 2,4Ghz. Salah satu kekurangan peralatan wireless yang bekerja pada frekuensi ini adalah kemungkinan terjadinya interfensi dengan cordless phone, microwave oven,
atau peralatan lain yang menggunakan gelombang radio pada frekuensi sama.
Gelombang radio yang dipancarkan oleh peralatan 802.11a relative sukar menembus dinding atau penghalang lainnya. Jarak jangkau gelombang radio relative lebih pendek dibandingkan 802.11b. Secara teknis, 802.11b tidak kompatibel dengan 802.11a. Namun saat ini cukup banyak pabrik hardware
yang membuat peralatan yang mendukung kedua staadar tersebut.
Pada tahun 2002, IEEE membuat spesifikasi baru yang dapat menggabungkan kelebihan 802.11b dan 802.11a. Spesifikasi yang diberi kode 802.11g ini bekerja pada frekuensi 2,4 Ghz dengan kecepatan transfer data teoritis maksimal 54Mbps. Peralatan 802.11g kompatibel dengan 802.11b, sehingga dapat saling dipertukarkan. Misalkan saja sebuah komputer yang menggunakan kartu jaringan 802.11g dapat memanfaatkan
access point 802.11b, dan sebliknya. Channel yang dipakai untuk frekuensi 2,4Ghz ada 11 channel untuk Indonesia dan Amerika yaitu : [5]
Tabel 2.1. Pembagian channel menurut ITU (International
Telecomunications Union)
Tabel 2.2. Standart jaringan 802.11
interference. Secara lengkap gambaran interference yang akan terjadi dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 2.1. Pembagian channel
Berdasarkan gambar di atas bdapat dilihat bahwa interferensi channel akan terhindar jiga menggunakan aturan +5 atau -5 dengan frekuensi yang sudah digunakan. Sebagai contoh, channel 1 tidak akan overlapping dengan channel 5 dan 11.
2.3. Model Jaringan WLAN
Jaringan wireless dikonfigurasikan ke dalam dua jenis jaringan, yaitu mode Infrastruktur dan ad-hoc [6]. Konfigurasi infrastruktur adalah komunikasi antar masing-masing Personal Computer (PC). Komunikasi ad-hoc adalah komunikasi secara langsung antara masing-masing komputer dengan menggunakan piranti wireless. Penggunaan kedua mode tersebut tergantung dari kebutuhan untuk berbagi data atau kebutuhan lain dengan jaringan dengan menggunakan kabel.
2.3.1. AdHoc Mode
transmitter dan receiver wireless untuk berkomunikasi secara langsung satu sama lain seperti tampak pada gambar 2.2. Kekurangan dari mode ini adalah komputer tidak bisa berkomunikasi dengan komputer pada jaringan yang menggunakan kabel. Selain itu, daerah jangkauan pada mode ini terbatas pada jarak antara kedua komputer tersebut.
Gambar 2.2. Model Jaringan Ad-hoc
2.3.2. Infrastructure Mode
Gambar 2.3. Model jaringan infrastructure
2.4. Teknologi WLAN
Dalam teknologi WLAN memiliki beberapa jenis antara lain:
Teknologi Narrowband
Sebuah system radio narrowband (narrow bandwith)
menyampaikan dan menerima infirmasi dari pengguna di dalam pita frekuensi radio yang spesifik dan sempit, tetapi mempunyai performa lenih baik dari pada wideband.
Teknologi Spread Spectrum
Kebanyakan system wireless LAN menggunakan teknologi spread spectrum. Sebuah teknik radio frekuensi wideband yang dikembangkan oleh militer untuk digunakan pada system keamanan dan sebuah system komunikasi militer. Teknik spread spectrum memungkinkan transmisi data dilakukan dengan menggunakan transmission power transmission power yang rendah, namun dengan frekuensi yang lebar. Dalam teknologi
a). Teknologi Frenquency-Hoping Spread Spectrum (FHSS)
Cara kerja dari teknik ini juga tidak berbeda jauh dari namanya. Teknik ini memodulasi sinyal data dengan sinyal pembawa
(carrier) dengan kanal freuensi yang melompat-lompat seiring dengan fungsi waktu. Dengan kata lain, setiap satu satuan waktu akan terjadi proses transfer paket data dengan dimodulasi atau dibungkus dalam suatu kanal frekuensi carrier.
b). Teknologi Direct-Sequence Spread Spectrum (DSS)
Teknik spread spectrum yang satu ini sebagai yang paling banyak dan paling umum digunakan di dunia jaringan wireless.
Perangkat WIFI yang menggunakan standar 802.11b dan 802.11n menggunakan teknik ini adalah sebuauh kode penyebaran yang disisipkan ditengah-tengah proses pengiriman. Proses pengiriman data menggunakan teknologi ini melibatkan serangkaian kode penyebran yang seiring disebut dengan itilah chipping code.
Teknologi Infrared
Teknologi ini jarang digunakan dalam WLAN komersil.
Infrared menggunakan frekuensi tinggi dibawah cahaya yang dapat dilihat di dalam spectrum elektromagnetik cahaya untuk membawa atau mengirimkan data.
Teknologi Orthogonal Frequency Division Multiplexing
(OFDM)
sub-carrier dimodulasi dengan teknik modulasi tertentu pada rasio symbol yang rendah. Teknik OFDM mendukung WLAN unutk dapat mencapai data rate 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, dan 54 Mbps dengan menggunakan 52 sub-carrier yang berbeda dan ditransmisikan secara parallel. Teknik iini digunkan pada standar 802.11a dan 802.11g.
Teknologi High Rate Direct Sequence Spread Spectrum
(HR/DSSS)
HR/DSSS merupakan penambahan dari sistem DSSS yang bekerja pada band frekuensi 2,4 GHz unutk mendukung data rate
5,5 Mbps dan 11 Mbps. Untuk mendapatkan data rate yang lebih tinggi maka ditambahkan CCK (Complemetary Code Keying)
pada pola modulasi. Teknik iini digunakan pada standar 802.11b.[7]
2.5. Arsitek WLAN
Gambar 2.4. Arsitektur IEEE 802.11 berdasarkan model OSI.
Pada gambar 2.1 dapat dlihat bahwa WLAN menggunakan arsitektur logika physical layer dan data link layer yang dibagi menjadi dua bagian pada arsitektur WLAN yaitu LLC (Logical Link Layer) dan MAC (Medium Access Control), namun hanya MAC yang digunakan sebagai fungsi logika WLAN.
Physical layer berfungsi untuk menjaga transmisi data yang dilakukan pada kanal komunikasi. Layer ini merupakan interface antara media wireless dengan MAC layer.[8]
2.6. Model TCP/IP
Arsitektur protocol Transmission Control Protocol/Internet Protocol(TCP/IP) merupakan hasil dari penelitian protocol dan pengembangan dilakukan pada jaringan percobaan packet-switched, ARPANET, yang didanai DARPA, dan secara umum ditujukan sebagai satu set protokol TCP/IP[14]. Set protocol ini terdiri atas sekumpulan besar protocol yang telah diajukan sebagai standart internet oleh Internet Architectur Board (IAB).
Model TCP/IP terdiri atas lima layer yaitu:
1. Application Layer, merupakan layer program aplikasi yang
menggunakan protokol TCP/IP. Beberapa diantaranya adalah: Telnet, FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail transport Protocol),
SNMP (Simple Network Management Protocol), HTTP (Hypertext Transfer Protocol), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) dan DNS (Domian Name System) .
3. Internet Layer, berfungsi untuk menangani pergerakan paket data dalam jaringan dari komputer pengirim ke komputer tujuan. Protokol yang berada dalam fungsi ini antara lain: IP(Internet Protocol),ICMP(Internet Control Message Protocol),dan IGMP (Internet Group Management Protocol).
4. Network Layer, merupakan layer paling bawah yang bertanggung jawab mengirim dan menerima data dari dan ke media fisik.[9]
2.6.1. TCP
(Transmision Control Protocol) TCP merupakan protokol yang berada pada layer transport dari layer TCP/IP. TCP adalah protokol yang bersifat byte stream, connection-oriented dan reliable
dalam pengiriman data. TCP menggunakan komunikasi byte-stream, yang berarti bahwa data dinyatakan sebagai suatu urutan-urutan byte.
Connecton-oriented berarti sebelum terjadi proses pertukaran data antar komputer terlebih dahulu harus dibentuk suatu hubungan. Hal ini dapat doanalogikan dengan proses pendialan nomor telepon dan akhirnya terbentuk hubungan.
konfirmasi setiap kali selesai mengirimkan data, apakah data tersebut sampai pada komputer tujuan dan tidak rusak. Jika data berhasil sampai tujuan, TCP akan mengirimkan data urutan berikutnya. Jika tidak berhasil, maka TCP akan melakukan pengiriman ulang urutan data yang hilang atau rusak tersebut. Dalam kenyataannya TCP menggunakan sebuah acknowledgement (ACK) sebagai suatu pemberitahuan antara komputer pengirim dan penerima.
Proses pembuatan koneksi TCP disebut juga dengan Three-way Handshake . Tujuan metode ini adalah agar dapat melakukan sinkronisasi terhadap nomor urut dan nomor acknowledgement yang dikirimkan oleh kedua pihak dan saling bertukar ukuran TCP
Window. Prosesnya dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.5. Proses Pembuatan koneksi TCP
(Three-way Handshake)
Keterangan dari gambar 2.3 adalah sebagai berikut:
Host pertama (yang ingin membuat koneksi) akan mengirimkan
sebuah segmen TCP dengan flag SYN diaktifkan kepada host
Host kedua akan meresponsnya dengan mengirimkan segmen
dengan acknowledgment dan juga SYN kepada host pertama.
Host pertama selanjutnya akan mulai saling bertukar data dengan
host kedua. TCP menggunakan proses handshake yang sama untuk mengakhiri koneksi yang dibuat. Hal ini menjamin dua
host yang sedang terkoneksi tersebut telah menyelesaikan proses transmisi data dan semua data yang ditransmisikan telah diterima dengan baik. Itulah sebabnya, mengapa TCP disebut dengan koneksi yang reliable.
2.6.2. UDP (User Datagram Protocol)
UDP merupakan protokol yang juga berada pada layer transport selain TCP. Protokol ini bersifat connectionless dan
mengakhiri suatu koneksi, sehingga dalam banyak hal proses yang terjadi sagatlah sederhana dibanding jika mengirimkan data melalui protokol TCP.
Protokol UDP akan melakukan fungsi
ultiplexing/demultiplexing seperti yang dilakukan protokol TCP, bila suatu program aplikasi akan memanfaatkan protokol DP untuk mengirimkan informasi dengan menentukan nomor port pengirim (sourceport) dan nomor port penerima (destination port), kemudian menambahkan sedikit fungsi koreksi kesalahan lalu meneruskan segmen yang terbentuk ke protokol layer internet. Pada layer
Internet segmen tersebut ditambahi informasi dalam bentuk datagram IP dan keudian ditentukan cara terbaik untuk mengantarkan segmen tersebut ke sisi penerima. Jika segmen tersebut tiba pada sisi penerima, protokol UDP menggunakan nomor port informasi IP pengirim dan penerima untuk mengantarkan data dalam segmen ke proses program aplikasi yang sesuai. Beberapa hal yang harus diperhatikan jika suatu program aplikasi akan menggunakan protokol UDP sebagai protokol transport:
Tidak ada pembentukan koneksi. Protokol UDP hanya mengirim
informasi begitu saja tanpa melakukan proses awal sebelumnya.
Tidak ada pengkondisian koneksi. Protokol UDP tidak
Memiliki header kecil. Protokol UDP meiliki 8 byte header
dibanding 20 headerbyte pada TCP.
Tidak ada pengaturan laju pengiriman. Protokol UDP hanya
menekankan kecepatan kirim pada laju program aplikasi dalam menghasilkan data, kemampuan sumber kirim (berdasarkan CPU, laju pewaktuan, dan lain-lain) dan bandwidth akses menuju Internet. Jika terjadi kemacetan jaringan, sisi penerima tidak perlu menerima seluruh data yang dikirim. Dengan demikian laju penerimaan data dibatasi oleh faktor kemacetan jaringan yang terjadi, walaupun pada sisi kirim tidak memperhatikannya.
2.6.3. IP (InternetProtocol)
IP merupakan protokol yang paling penting yang berada pada
layer Internet TCP/IP. Semua protokol TCP/IP yang berasal dari
layer atasnya mengirimkan data melalui protokol IP ini. Seluruh data harus dilewatkan, diolah oleh protokol IP dan dikirimkan sebagai datagram IP untuk sampai ke sisi penerima. Dalam melakukan pengiriman data, protokol IP ini bersifat unreliable, connectionless
dan datagram deliveryservice.
dituju sedang mati), protokol IP hanya memberikan pemberitahuan pada sisi kirim kalau telah terjadi permasalahan pengiriman data ke tujuan melalui protokol ICMP. Connectionless berarti tidak melakukan pertukaran kontrol informasi (handshake) untuk membentuk koneksi sebelum mengirimkan data.
Datagram delivery service berarti setiap datagram yang dikirim tidak tergantung pada datagram yang lainnya. Dengan demikian kedatangan datagram pun bisa jadi tidak berurutan. Metode ini dipakai untuk menjamin sampainya datagram ketujuannya, walaupun salah satu jalur menuju tujuan mengalami masalah.
2.7. Membangun Wireless HotSpot 2.7.1. Hotspot Environment
A. Ukuran Fisik
Ukuran fisik lokasi adalah faktor kunci pertama untuk dipertimbangkan. Hal ini merupakan salah satu unsur (bersama dengan kepadatan pengguna) yang akan menentukan berapa banyak Access Point (AP) harus dipasang. Sebuah AP dapat menjangkau area melingkar sekitar 300 meter ke segala arah. Beberapa AP diharapkan dapat mencangkup untuk area yang luas.
B. Jumlah Pengguna
jumlah pengguna per area. Jumlah pengguna (bersama dengan pola penggunaan mereka) akan menentukan bandwidth yang dibutuhkan untuk memberikan kepuasan pengguna. Target minimum untuk bandwidth 100Kbps per pengguna aktif. Anda perlu menentukan dari model penggunaan berapa banyak pengguna yang terhubung aktif bersamaan. Sebagai contoh,sebuah area dengan 5 pengguna aktif membutuhkan 500Kbps atau konektivitas internet yang lebih baik.
Jumlah pengguna di daerah tertentu dapat mempengaruhi jumlah AP yang di perlukan karena keterbatasan kemampuan dari AP. Pada area dengan banyak pengguna, seperti convention hall, mungkin diperlukan lebih banyak AP untuk menangani beban, meskipun AP tunggal dapat menyediakan cakupan untuk daerah fidik : pengguna 20-25 per AP adalah pedoman yang baik. C. Model Penggunaan
Perlu di tentukan adalah bandwidth minimum yang diperlukan untuk menyediakan pengguna menjalankan aplikasi dilokasi, dengan kapasitas yang cukup untuk mendapatkan kualitas yang baik. Jumlah ini, dikalikan dengan jumlah pengguna secara simultan, menentukan bandwidth internet minimum yang diperlukan. Sebagai contoh, jika anda menentukan penggunaan di situs anda memerlukan 200Kbps bandwitdth untuk kinerja yang memadai dan anda berharap ada pengguna lebih dari 5 secara aktif menggunakan bandwidth yang ini pada satu waktu (dari populasi yang berpotensi besar pengguna terhubung), seorang koneksi internet 1Mbps akan diperlukan [ 10 ]. 200Kbps X 5 pengguna simultan = 1,000Kbps = 1,0 Mbps bandwidth yang dibutuhkan.
2.7.2. Site Coverage
A. Ukuran AP cell, tata letak, dan penempatan.
pertimbangan keamanan untuk menempatkan Access point di tempat yang paling tepat.
Gambar.2.6 Cell Layout for Three Channels
Ketika menerapkan Access Point anda harus mempertimbangkan tata letak saluran dan ukuran cell. Karena sifat membatasi band ISM hanya ada 3 non- interfering (non- overlapping) saluran yang tersedia untuk penggunaan di 802.11b. pola yang dihasilkan perlu menyerupai gambar ada saluran yang sama AP tumpang tindih. Dalam rangka menerapkan tata letak saluran yang sesuai anda harus terbiasa dengan bidang RF (Radio Frequency) yang dipancarkan oleh Access Point yang diberikan. B. AP density
mungkin perlu ditingkatkan untuk memungkinkan lebih banyak AP untuk melayani lebih banyak pengguna. Ini harus selalu dicek dua kali dalam survei situs dan implementasi. Dalam banyak kasus menurunkan output daya access point akan memungkinkan peringatan jumlah AP di daerah tertentu, memungkinkan peningkatan jumlah AP didaerah tertentu, memungkinkan untuk lebih banyak pengguna untuk dilayani dengan throughput yang lebih tinggi [ 10 ] .
2.7.3. Memilih Perangkat A. RF Power
Dalam banyak Access Point fitur ini tersedia. Kurang fitur ini menyebabkan masalah dalam menerapkan lingkungan multi-AP. Biasanya, sebuah AP Enterprise akan mendukung berbagai kekuatan 5-100 milliWatts.
B. Antena
Access Point harus mempunyai kenoektor antenna eksternal, sehingga bisa dipasang berbagai tipe antenna agar sesuai dengan kebutuhan. Beberapa AP bahkan memiliki antena tertanam, sehingga mustahil untuk beralih ke antena model lain. C. Power Over Ethernet ( PoE)
tempat dimana sulit untuk mendapat listrik (langit-langit dan lorong-lorong panjang). PoE menjadi pilihan karena dengan memasang kabel power menyebabkan biaya tinggi di sebabkan pemborosan kabel, karena tiap perangkat membutuhkan dua kabel yaitu kabel UTP untuk data dan kabel listrik untuk powernya, lalu dengan adanya PoE cukup menggunakan satu kabel yaitu kabel UTP dimana transfer data dan aliran listrik terjadi dalam satu kabel. Umumnya PoE yang di gunakan mengacu ke standart IEEE 802.3af di mana maksimum power per port adalah 15.4W, kemudian standart ini di perbaharui oleh IEEE 802.3at di mana maximum power per port adalah 34.2W, ini disebabkan banyak perangkat baru yang membutuhkan supplay power lebih tinggi.
D. Long and Short Preamble Support
menggunakan short preamble dan MS menggunakan long preamble maka keduanya tidak bisa terhubung. Maka dari itu di ciptakan pilihan long atau short preamble, produsen hardware mengembangkan sistem yang secara otomatis bisa mendukung baik pengaturan. Dalam proses ini, option untuk user menghilang dari interface konfigurasi perangkat. Saat ini masih ini ada hardware yang dapat dikonfigurasi menggunakan long atau short preamble [10].
2.7.4. Otentifikasi
Jenis otentikasi terikat dengan Service Set Identifier (SSID) yang dikonfigurasi untuk access point. Jika anda ingin melayani berbagai jenis perangkat klien dengan access point yang sama, mengkonfigurasi beberapa SSID.
Sebelum perangkat wireless client dapat berkomunikasi pada jaringan anda melalui access point, harus terotentikasi ke access point dengan menggunakan otentikasi terbuka atau shared-key authrntication. Untuk kramanan maksimum, perangkat klien juga harus otentikasi ke jaringan menggunakan MAC-address atau Extensible Authrntication Protocol (EAP). Kedua jenis otentikasi ini bergantung pada server otentikasi pada jaringan.
2.7.4.1. Open System Authentication
Pada open system authentication ini, bisa dikatakan
tidak ada “ authentication ” yang terjadi karena client bisa
client melalui proses open system authentication dan association, client sudah di perbolehkan mengirim data melalui AP namun data yang dikirim tidak akan dilanjutkan oleh AP kedalam jaringannya. Bila keamanan WEP diaktifkan, maka data-data yang dikirim oleh Client haruslah dienkripsi dengan WEP key. Bila ternyata setting WEP Key di client berbeda dengan setting WEP Key di AP ( Access Point) maka AP tidak akan mengenal data yang dikirim oleh client yang mengakibatkan data tersebut akan di buang ( hilang ). Jadi walaupun client diijinkan untuk mengirim data, namun data tersebut tetap tidak akan bisa melalui jaringan AP bila WEP key antara Client dan AP ternyata tidak sama.
2.7.4.2. Shared Key Authentication ( WEP )
Lain halnya open system authentication, Shared Key Autentication mengharuskan client untuk mengetahui lebih dahulu kode rahasia (passphare key) sebelum mengijinkan terkoneksi dengan AP. Jadi apabila client tidak
mengetahui “key” tersebut maka client tidak akan bisa
terkoneksi dengan Acces Point. Pada shared key authentication, digunakan juga metode keamanan WEP.
Pada proses authenticationnya, shared key akan
“meminjamkan” WEP key yang digunakan oleh level
untuk menggunakan Shared Key Authentication. WEP menggunakan algoritma enkripsi RC4 yang juga digunakan oleh protokol https. Alogaritma ini terkenal sederhana dan mudah diimplementasikan karena tidak membutuhkan perhitungan yang berat sehingga tidak membutuhkan hardware yang terlalu canggih. Pengecekan WEP Key pada proses shared key authentication dilakukan dengan metode Challenge and response sehingga tidak ada proses transfer password WEP Key. Metode yang dinamakan Challenge anda Response ini menggantikan pengiriman password dengan pertanyaan yang harus dijawab berdasarkan password yang diketahui.
2.7.4.3. WPA Pre-Shared key ( WPA Personal )
Metode keamanan WEP memiliki banyak kelemahan sehingga badan IEEE meyadari permasalahan tersebut dan membentuk gugus tugas 802.11i untuk menciptakan keamanan yang lebih baik dari WEP. Sebelum hasil kerja dari 802.11i selesai,aliansi Wi-Fi membuat metode keamanan baru yang bisa bekerja dengan hardware yang terbatas kemampuannya,maka munculah Wi-Fi Proteced Access ( WPA ) pada bulan april 2003. Standart Wi-Fi ini unruk meningkatkan fitur keamanan pada WEP. Teknologi ini didesain untuk bekerja pada produk Wi-Fi eksisting yang telah memiliki WEP ( semacam software upgrade ) .
Kelebihan WPA adalah meningkatkan enkripsi data dengan teknik Temporal Key Integrity Protocol ( TKIP ). Enkripsi yang digunakan masih sama dengan WEP yaitu RC4, karena pada dasarnya WPA ini merupakan perbaikan dari WEP dan bukan suatu level keamanan yang benar-benar baru, walaupun beberapa device ada yang sudah mendukung enkripsi AES yaitu enkripsi dengan keamanan yang paling tinggi. TKIP mengacak kata kunci
menggunakan “hashing algorithm” dan menambah
2.7.4.4. WPA2 Pre-Shared Key ( WPA2 Personal )
Group 802.11i akhirnya menyelesaikan metode keamanan yang awalnya ditugaskan dari IEEE. Level keamanan ini kemudian dinamakan sebagai WPA2. WPA2 merupakan level keamanan yang paling tinggi. Enkripsi utama yang digunakan pada WPA2 ini yaitu enkripsi AES. AES mempunyai kerumitan yang lebih tinggi daripada RC4 pada WEP sehingga para vendor tidak sekedar upgrade firmware seperti dari WEP ke WPA. Untuk menggunakan WPA2 diperlukan hard ware baru yang mampu bekerja dengan lebih cepat dan mendukung perhitungan yang dilakukan oleh WPA2. Sehingga tidak semua adapter mendukung level keamanan WPA2 ini.
2.7.4.5. WPA Enterprise / RADIUS ( 802.1X / EAP )
menghasilkan kontrol akses autentikasi dan managemen kunci untuk wireless LANs. Spesifikasi ini secara umum sebenarnya ditujukan untuk jaringan kabel yang menentukan bahwa setiap kabel yang dihubungkan ke dalam switch harus melaui proses auntetikasi terlebih dahulu dan tidak boleh langsung memperbolehkan terhubung kedalam jaringan.
Pada spesifikasi keamanan 802.1X, ketika login ke jaringan wireless maka server yang akan meminta user
name dan password dimana “network Key” yang digunakan
oleh client dan AP akan diberikan secara otomatis sehingga Key tersebut tidak perlu dimasukan lagi secara manual. Setting security WPA enterprise/corporate ini membutuhkan sebuah server khusus yang berfungsi sebagai pusat auntentikasi seperti server RADIUS ( Remote Autentication Dial-In Service). Dengan adanya Radius server ini,auntentikasi akan dilakukan perclient sehingga tidak perlu lagi memasukan passphrase atau network key
yang sama untuk setiap client. “network key” disini
Sehingga pada proses authentikasi clirnt menggunakan username dan password. Jadi sebelum terhubung ke wireless LAN atau Internet , pengguna harus melakukan autentikasi terlebih dahulu ke server tersebut. Proses authentikasi 802.1X / EAP ini relatif lebih aman dan tidak tersedia di WEP [10].
2.8. Antenna WiFi
Pada sistem komunikasi radio diperlukan adanya antena sebagai pelepas energi elektromagnetik ke udara atau ruang bebas, atau sebaliknya sebagai penerima energi itu dari ruang bebas. Antena merupakan bagian yang penting dalam sistem komunikasi sehari-hari. Antena kita jumpai pada pesawat televisi, telepon genggam, radio, dan lain-lain.
konsentrasi energi pada gelombang berdiri ini berosilasi dari energi listrik seluruhnya ke energi maknet total dua kali setiap periode gelombang itu. 2.8.1. Voltage Standing Wave Ratio(VSWR)
VSWR adalah perbandingan antara amplitudo gelombang berdiri (standing wave) maksimum (|V|max) dengan minimum (|V|min). Pada saluran transmisi ada dua komponen gelombang tegangan, yaitu tegangan yang dikirimkan (V0+) dan tegangan yang direfleksikan (V0-). Perbandingan antara tegangan yang direfleksikan dengan yang dikirimkan disebut sebagai koefisien refleksi tegangan
(г), yaitu :
Γ= =
di mana ZL adalah impedansi beban ( load ) dan Z0 adalah impedansi saluran lossless. Koefisien refleksi tegangan (г) memiliki nilai
kompleks, yang merepresentasikan besarnya magnitudo dan fasa dari refleksi. Untuk beberapa kasus yang sederhana, ketika bagian
imajiner dari г adalah nol, maka :
a. : г = -1 refleksi negatif maksimum, ketika saluran terhubung
S=
Kondisi yang paling baik adalah ketika VSWR bernilai 1 (S=1) yang berarti tidak ada refleksi ketika saluran dalam keadaan matching sempurna. Namun kondisi ini pada praktiknya sulit untuk didapatkan. Oleh karena itu, nilai standar VSWR yang diijinkan untuk fabrikasi antena adalah VSWR ≤2.
2.8.2. Gain
Gain (directive gain) adalah karakter antena yang terkait dengan kemampuan antena mengarahkan radiasisinyalnya, atau penerimaan sinyal dari arah tertentu. Gain bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis pada umumnya seperti watt,ohm, atau lainnya, melainkan suatu bentuk perbandingan. Oleh karena itu, satuan yang digunakan untuk gain adalah decibel.
Gain dari sebuah antenna adalah kualitas nyala yang besarnya lebih kecil daripada penguatan 36ntenna tersebut yang dapat dinyatakan dengan[11]
Gain=G=k.D
Di mana:
k=efisiensi antenna, 0 ≤k ≤ 1
dBd. “d” di sini mewakili dipole, jadi gain antena diukur relative
terhadap sebuah antena dipole. Jika antena referensi adalah sebuah isotropic, jadi gain antena diukur relatif terhadap sebuah antena isotropic.
Gain dapat dihitung dengan membandingkan kerapatan daya maksimum antena yang diukur dengan antena referensi yang diketahui gainnya.Maka dapat dituliskan pada Persamaan
G=
Decibel (dB) merupakan satuan gain antena. Decibel adalah perbandingan dua hal. Decibel ditetapkan dengan dua cara, yaitu : A. Ketika mengacu pada pengukuran daya.
XdB=10log10( )
B. Ketika mengacu pada pengukuran tegangan.
XdB=20log10( )
2.8.3. Polarisasi
mempertimbangkan jarak, right angle ke arah di mana gelombang tersebut dipancarkan, maka polarisasi dapat digambarkan sebagaimana Gambar:
Gambar2.7. Polarisasi Antenna
Ada empat macam polarisasi antena yaitu polarisasi vertikal, polarisasi horizontal, polarisasi circular, dan polarisasi cross
1. Polarisasi Vertikal
Gambar 2.8. Polarisasi Vertikal
2. Polarisasi Horizontal
Antena dikatakan berpolarisasi horizontal jika elemen antena horizontal terhadap permukaan tanah. Polarisasi horizontal digunakan pada beberapa jaringan wireless.
Gambar 2.9. Polarisasi Horisontal
3. Polarisasi Circular
Gambar 2.10. Polarisasi Circular
4. Polarisasi Cross
Polarisasi cross terjadi ketika antena pemancar mempunyai polarisasi horizontal, sedangkan antena penerima mempunyai polarisasi vertikal atau sebalikanya.
Gambar 2.11. Polarisasi Cross 2.8.4. Beamwidth
B=
Di mana:
B= 3dB beamwidth(derajat)
f= frekuensi(GHz) d= diameter antenna(m)
Apabila beamwidth mengacu kepada perolehan pola radiasi, maka beamwidth dapat dirumuskan sebagai :
β = θ2-θ1
Gambar 2.11 menunjukkan tiga daerah pancaran yaitu lobe utama (main lobe, nomor 1), lobe sisi samping (side lobe, nomor dua), dan lobe sisi belakang (back lobe, nomor 3). Half Power Beamwidth (HPBW) adalah daerah sudut yang dibatasi oleh titik-titik ½ daya atau -3 dB atau 0.707 dari medan maksimum pada lobe utama. First Null beamwidth (FNBW) adalah besar sudut bidang diantara dua arah pada main lobe yang intensitas radiasinya nol.
2.8.5. Tipe Antena
A. Antena Omnidirectional
Gambar 2.13. Antenna Omnidirectional
Antenna omni mempunyai sifat umum radiasi atau pancaran sinyal 360º yang tegak lurus ke atas. Omnidirectional antena secara normal mempunyai gain sekitar 3-12 dBi. Antena ini akan melayani atau hanya memberi pancaran sinyal pada sekelilingnya atau 360 derjat, sedamgkan pada bagian atas antena tidak memiliki sinyal radiasi.
B. Antena Grid
Gambar 2.15. Antenna Grid
Antenna Grid Wifi 2,4 GHz dengan Gain 21 Db, sangat cocok digunakan untuk Antenna Wifi. Bisa digunakan untuk Point to Point, atau Point to multi point. Antena grid memiliki kekuatan sinyal hingga 24 dB, sementara antena parabolic hingga 18 dB. Menambah gain antena, namun akan membuat pola pengarahan antena menjadi lebih sempit.[12]
Gambar 2.16. Pola radiasi antenna grid
C. Antenna Parabolik
Gambar 2.17. Antenna Parabolic
Gambar 2.18. Pola radiasi antenna parabolic D. Antena Sectoral
Antena sectoral hampir mirip dengan antenna omnidirectional. Antena ini digunakan untuk access point to serve a Pont-to-Multi-Point (P2MP). Antena sectoral mempunyai gain jauh lebih tinggi dibanding omnidirectional antena di sekitar 10-19 dBi. Yang bekerja pada jarak atau area 6-8 km. Sudut pancaran antenna ini adalah 45-180 derajat dan tingkat ketinggian pemasangannya harus diperhatikan agar tidak terdapat kerugian dalam penangkapan sinyal.
Pola pancaran yang horisontal kebanyakan memancar ke arah mana antenna ini diarahkan sesuai dengan jangkauan dari derajat pancarannya, sedangkan pada bagian belakang antenna tidak memiliki sinyal pancaran. Antenna sectoral ini jika di pasang lebih tinggi akan menguntungkan penerimaan yang baik pada suatu sector atau wilayah pancaran yang telah di tentukan.
2.9. Signal Strength
Semakin kuat sinyal maka semakin baik dan handal konektivitasnya. Satuan kekuatan sinyal WiFi ditunjukkan dengan satuan dBm. Rentang kuat sinyal WiFi di antara -10 dBm sampai kurang lebih -99 dBm. Sinyal yang nilainya mendekati angka positif maka semakin kuat sinyal tersebut. Pada
buku “Cisco Aironet 802.11a/b/g Wireless LAN Clienr Adapters (CB21AG
and PI21AG) Installation and Configuration Guide” disebutkan kategori
sinya sebagai berikut[13]:
Tabel 2.3 Kategori Kekuatan Sinyal
2.10.Satuan Kekuatan Sinyal 2.10.1.dB (Decibel)
Merupakan satuan perbedaan (atau Rasio) antara kekuatan daya pancar signal. Penamaannya juga untuk mengenang Alexander Graham Bell (makanya huruf "B" merupakan huruf besar). Satuan ini digunakan untuk menunjukkan efek dari sebuah perangkat terhadap kekuatan atau daya pancar suatu signal.
Category Signal Strength Colour Range Percentage
Excellent Green -57 to -10 dBm 75 – 100%
Good Yellow -75 to -58 dBm 40 – 74%
Fair Orange -85 to -76 dBm 20 – 39%
2.10.2.dBm (dB milliWatt)
Merupakan satuan kekuatan signal atau daya pancar (Signal Strengh or Power Level). 0 dbm didefinisikan sebagai 1 mW (milliWatt) beban daya pancar, contohnya bisa dari sebuah Antenna ataupun Radio. Daya pancar yang kecil merupakan angka negatif (contoh: -90 dBm).
Formula perhitungan dari mW ke dBM adalah sebagai berikut:
mW = 10dBm/10
milliwatt (mW) adalah satu per seribu watt (W), atau 1000 milliwatts = 1 watt. watt adalah Standar Unit International dari daya (power). 1 watt = 1 joule energi per detik.
Table Konversi dari dBm ke Watt (milli Watt).
Rumus untuk menghitung dari dBm ke mWatt: dBm = log10 (mW)*10
5 3.2 mW 21 126 mW 37 5.0 W
Tabel 2.4 Konversi dB ke Watt
36 dBm 4.00 watts (batas maximum ERP yang diperbolehkan di
FCC di Amerika)
23 dBm 200 miliwatts (Daya keluaran yang umum pada WLAN
-20 0,01 mW -70 0,0000001 mW
-30 0,001 mW -80 0,00000001 mW
Tabel 2.5 Konversi dB ke Watt
2.10.3.dBi (dB isotropic)
Satuan ini merupakan penguatan dari sebuah antenna terhadap suatu antenna standard imaginari (isotropic antenna) adalah teori isotropic. Teori isotropic untuk antenna tidak dapat di wujudkan tetapi berguna untuk menghitung secara teoritis coverage dan fade area. Penguatan (Gain) dari antenna (di atas 1 Ghz) biasanya menggunakan satuan dBi. Sebuah Antenna Grid 24 dBi memiliki penguatan (Gain) sebesar 24 dBi terhadap antenna standard imaginari 0 dBi (isotropic antenna).
2.10.4.Effective Isotropic Radiated Power (EIRP)
EIRP (Effective Isotropic Radiated Power). EIRP adalah energi efektif yang didapat pada main lobe dari antena pengirim. Menghitung EIRP adalah dengan menjumlahkan penguatan antena (dalam satuan dBi) dengan level energi (dalam satuan dBm) pada antena tersebut.
memperhitungkan kerugian yang di Jalur transmisi dan konektor dan termasuk mendapatkan dari antena. EIRP yang seringkali dinyatakan dalam hal decibels atas referensi daya Emitter oleh Isotropic radiator setara dengan kekuatan sinyal. EIRP yang memungkinkan perbandingan antara berbagai emitters berapapun jenis, ukuran atau bentuk. Dari EIRP, dan dengan pengetahuan yang nyata dari antena mendapatkan itu, dimungkinkan untuk menghitung real bidang kuasa dan kekuatan nilai-nilai.
2.11.Parameter Performa Jaringan
Kemampuan untuk memberikan prioritas yang berbeda untuk berbagai aplikasi, pengguna, atau aliran data, atau untuk menjamin tingkat kinerja tertentu ke aliran data berbeda-beda. Sebagai contoh, laju bit yang diperlukan, delay, jitter, probabilitas packet dropping dan/atau bit error rate (BER) dapat dijamin. Jaminan performa jaringan penting jika kapasitas jaringan tidak cukup, terutama untuk aplikasi streaming multimedia secara
real-time seperti voice iver IP, game online dan IP-TV, karena sering kali aplikasi-aplikasi ini memerlukan bit rate dan tidak memperbolehkan adanya
delay, dan dalam jaringan di mana kapasitas resource-nya terbatas, misalnya dalam komunikasi data seluler. Sebuah jaringan atau protokol yang mendukung performa jaringan dapat menyepakati sebuah kontrak traffic
Beberapa alasan yang menyebabkan performa jaringan penting adalah :
Memberikan prioritas terhadap aplikasi-aplikasi yang kritis
Memaksimalkan penggunaan investasi jaringan
Meningkatkan performansi untuk aplikasi yang sensitive trehadap delay,
seperti voice dan video.
Merespon perubahan aliran trafik yang ada di jaringan.
Terdapat banyak hal yang bisa terjadi pada paket ketika ditransmisikan dari asal ke tujuan, yang mengakibatkan masalah-masalah dilihat dari sudut pandang pengirim atau penerima, dan sering disebut dengan parameter-parameter performa jaringan. [3]
2.11.1. Troughput
Throughput adalah ukuran dari kecepatan di mana data dapat dikirim melewati jaringan dalam (bit per second bps). Kemampuan throughput dalam menopang hardware (perangkat keras) disebut dengan bandwidth. Ada kenyataannya, istilah bandwidth kadang-kadang digunakan sebagai sinonim dari throughput. Jika tp adalah Throughput, dz adalah ukuran data yang dikirim, dan t adalah waktu yang dibutuhkan, maka rumus untuk menentukan throughput adalah:
2.11.2.Jitter
beban trafik dan besarnya tumbukan antar paket (congestion) yang ada dalam jaringan IP. Semakin besar beban trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin besar pula peluang terjadinya congestion dengan demikian nilai jitter-nya akan semakin besar. Semakin besar nilai jitter akan mengakibatkan nilai QoS akan semakin turun. Untuk mendapatkan nilai QoS jaringan yang baik, nilai jitter harus dijaga seminimum mungkin. Terdapat empat kategori penurunan performansi jaringan berdasarkan nilai peak jitter sesuai dengan versi TIPHON (Joesman 2008, dalam Fatoni, 2011),
Packet loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket
IP mencapai tujuannya. Kegagalan paket tersebut mencapai tujuan, dapat disebabkan oleh beberapa kemungkinkan, diantaranya yaitu:
Terjadinya overload trafik didalam jaringan,
Tabrakan (congestion) dalam jaringan,
Kegagalan yang terjadi pada sisi penerima antara lain bisa
disebabkan karena overflow yang terjadi pada buffer.
Di dalam implementasi jaringan IP, nilai packet loss ini diharapkan mempunyai nilai yang minimum. Secara umum terdapat empat kategori penurunan performansi jaringan berdasarkan nilai
packet loss sesuai standar THIPON, yaitu seperti tampak pada tabel berikut.
Kategori Besar Packet Loss
Sangat Bagus 0%
Bagus 1-3%
Sedang 4-15%
Jelek 16-25%
Tabel 2.7. Standarisasi nilai packet loss versi THIPON
2.11.4.Delay
Kategori Besar Delay Sangat Bagus <150 ms
Bagus 150 s/d 300 ms
Sedang 300 s/d 450 ms
Jelek >450 ms
Tabel 2.6. Standarisasi nilai delay versi THIPON
2.11.5.Packet Drop
Packet drop berkaitan dengan antrin pada link. Jika ada paket dating pada suatu antrian yang sudah penuh, maka paket akan didrop/buang sesuai dengan jenis antrian yang dipakai.
2.11.6.Reliability
Relibility adalah karakteristik kehandalan sebuah aliran data dalam jaringan internet. Masing-masing program aplikasi memiliki kebutuhan realibility yang berbeda. Untuk proses pengiriman data, e-mail, dan pengaksesan internet jaringan internet harus dapat diandalkan dibandingkan dengan konferensi audio dan saluran telepon.
2.11.7.Bandwidth
dapat diukur dalam satuan Hertz. Didalam jaringan komputer, bandwidth sering digunakan sebagai suatu sinonim untuk kecepatan transfer data yaitu jumlah data yang dibawa dari sebuah titik ke titik lain dalam jangka waktu tertentu. Jenis bandwidth ini biasanya diukur dalam bps (bits per second).[3]
2.12.Alat Pengukuran
2.12.1.Network Stumbler
Network Stumbler atau NetStumbler merupakan tool yang berfungsi untuk mendeteksi sinyal wireless yang berada dalam jangkauan device wireless kita, bahkan bisa menangkap sinyal yang lebih jauh dari pada yang dapat ditangkap oleh device wireless
Gambar 4. GUI Netstumbler [7] 2.12.2.Vistumbler
Vistumbler merupakan salah satu software yang tidak asing lagi bagi pengguna yang berhubungan langsung dengan wireless.
Vistumbler menampilkan kekuatan sinyal (live scanning) berupa grafik. Selain itu Vistumbler juga mampu memberikan tampilan informasi yang detail tentang channel yang digunakan, MAC Address
dari access point, SSID, presentase sinyal, sinyal tertinggi (High RSSI), RSSI, Authentication, Encryption, Network Type, fungsi GPS,
Gambar 2.22. Screenshot Vistumbler
Pada penelitian ini difokuskan pada kolom RSSI untuk mengetahui kekuatan sinyal sebuah access point yang didapat dari tempat tertentu untuk menentukan coverage access point tersebut. Identitas access point sendiri dapat dilihat pada kolom SSID dan
Mac Address.
2.12.3.Speedtest
Speedtest merupakan tools untuk mengecek kecepatan internet yang digunakan. Dengan melakukan pengujian dengan
speedtest user akan mengetahui seberapa kecepatan internet yang didapatkan dari ISP (Internet Service Proveder) sesuai dengan yang ditawarkan.
Pengukuran kecepatan internet dilakukan dengan menggunakan aplikasi speedtest. Membuka aplikasi speedtest
melalui browser yang telah tersedia. Masukan alamat speedtest
menjalankan aplikasi speedtest klik button beginning test kemudian plikasi speedtest akan melakukan pengukuran terhadap parameter
download, upload, dan latency. Dari hasil pengukuran download, upload, dan latency dengan aplikasi speedtest kita dapat menyimpulkan apakah sudah sesuai atau belum dengan layanan yang ditawarkan oleh ISP (Internet Service Provider). Seperti yang dapat digambarkan pada Gambar 2.23.
59 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Langkah-langkah Penelitian
Dalam penelitian ini penulis menggunakan beberapa langkah– langkah penelitian. Langkah–langkah penelitian yang dilakukan mulai dari pemetaan topologi fisik, logik, wifi dan pengukuran parameter jaringan. 1. Pemetaan topologi fisik
Dalam penelitian pemetaan topologi fisik dimulai dari melakukan wawancara terhadap staff IT Universitas Sanata Dharma Kampus III Paingan selanjutnya melihat dan menganalisa model jaringan yang dipakai Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma untuk saling berkomunikasi. Mengklasifikasikan menurut jenis topologi yang digunakan. Dan memetakan hasil topologi fisik dalam sebuah gambar. 2. Pemetaan Wifi
Dalam penelitian pemetaan wifi dimulai dengan melihat
blueprint pemetaan wifi di lingkungan Gedung FST USD. Selanjutnya menghitung kuat sinyal, pemilihan channel dan daerah coverage yang dapat dijangkau pada setiap access point yang berada di Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma.
3. Pemetaan topologi logik
aliran data yang terjadi dalam model jaringan yang digunakan Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma. khususnya jaringan WLAN untuk saling berkomunikasiserta mengklasifikasikan jenis topologi yang digunakan.
4. Pengukuran parameter jaringan
Dalam penelitian pengukuran parameter jaringan dilakukan dengan dua sekenario. Sekenario pertama untuk mengkur bandwidth
apakah sesuai atau tidak dengan layanan yang diberikan ISP untuk Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma dan sekenario kedua untuk menghitung throughput, latency , signal, noise dan SNR dengan cara mengukur perfoma pada setiap access point dan jaringan WLAN yang berada di Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma.
3.2. Rencana Pengujian
Dalam penelitian ini penulis akan menggunakan beberapa langkah penelitian dan sekenario pengujian. Adapun flowchart penelitian dan skenario pengujian sebagai berikut:
1. Pengujian pertama mengukur kuat sinyal dan coverage pada setiap
access point dengan menggunakan aplikasi Vistumbler.
2. Pengujian kedua mengukur kualitas perfoma setiap access point di Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma terhadap parameter
3. Pengujian ketiga mengukur kualitas sinyal AP Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma terhadap noise dan SNR. Pengujian menggunakan Netstumbler.
4. Pengujian dilakukan pada pukul 07.00-17.00, dengan pembagian waktu
Diagram 3.1 Alur Pengujian 3.2.1. Pengujian Kuat Sinyal dan Coverage
Skenario ini untuk mendapatkan data kuat sinyal dan
coverage dari setiap Access Point yang berada di Gedung FST Kampus III Universitas Sanata Dharma.
Pengukuran terhadap kuat sinyal dan coverage dari Access Point
menggunakan Software Vistumbler.
Analisis Data
Selesai
Kesimpulan & Saran Selesai
Mulai
Pemetaan topologi fisik, pemetaan wifi, topologi logik
Site survey
