Pengantar Sistem Wireless Network

(1)

Pengantar Sistem Wireless

Network

By

Kustanto,S.T.,M.Eng

11/12/2018 1 Pertemuan ke 1 Pengantar WLAN

(2)

Materi



Pengantar sistim wireless

network



Standar IEEE 802.11 (1)



Sistim keamanan WLAN



Quality of Service (QoS)



Mobilitas

(3)

Referensi



Anand R. Prasad and Neeli R.

Prasad,

802.11 WLANs and IP

Networking: security, QoS and

Mobility

, Artech house, london.,

2005



Cysco System, Inc. “Fundamental

of Wireless LANs, Cisco Press

2004

(4)

Kriteria Penilaian



Kehadiran : 5 %

(5)

Pengantar Sistem WLAN



Sejarah WLAN



Ruang lingkup IEEE 802.11



Sistem WLAN IP



Kecenderungan perkembangan

WLAN

(6)

Sejarah WLAN



Awal komunikasi radio

—

Awal 1800s: Michael Faraday, Joseph Henry, Hans Oersted

bereksperimen tentang aliran arus listrik pada satu kawat yang

dapat menginduksi kawat lain

—

1864: James Maxwell berteori tentang osilasi dari arus listrik yang

dapat menimbulkan medan EM. Medan EM ini berpropagasi

dengan kecepatan cahaya. Cahaya tampak merupakan salah satu

fenomena EM dan merupakan bagian dari spektrum EM

—

1873: Maxwall mempublikasikan persamaan Maxwell yang sangat

findamental. 4 persamaan differensial yang mendeskripsikan

perubahan ruang dan waktu pada medan EM

(7)

—

1895: Guglielmo Marconi membangun sistem wireless

telegraph pertama

—

1901: Marconi mentransmisikan transatlantic wireless

telegraph message pertama

—

1906: Reginald Fessenden pertama kali mentransmisikan suara

melalui radio (from Boston to ships in Atlantic)

—

1918: Edwin Armstrong menemukan superheterodyne circuit

untuk receiver radio yg stabil

—

1933: Armstrong menemukan frequency modulation

(sebelumnya yang digunakan adalah amplitude modulation),

lebih tahan terhadap nose dan interferensi

(8)



1934: US creates FCC (Federal Commun. Commission) to

mengawasi telekomun ikasi di publik termasuk pengalokasian

spektrum



1946: AT&T memperkenlkan layanan mobile telephone pertama

dgn menggunakan transmisi radio FM, 120KHz per kanal voice dan

terbatas hanya pada 50 mil dari base station serta menggunakan

operator untuk men-dial

—

Pertengahan-1960s: AT&T’s IMTS (Improved Mobile

(9)



Generasi pertama telepon selular analog (First generation analog cellular

telephony)

—

akhir1940s: AT&T membuat konsep selular untuk frequency reuse

—

1971: AT&T mengajukan High Capacity Mobile Phone Service kepada

FCC

—

1979: US menstandarkan hal itu sebagai AMPS (Advanced Mobile

Phone System) pada daerah 800-900 MHz

•

1983: AT&T me-launchAMPS di Chicago

—

1985: Nordic Mobile Telephone (NMT 450) di Scandanavia, Total

Access Communications System (TACS) di UK, C450 di W. Germany

•

Total : 6 incompatible analog cellular systems di

Europe

•

Motivated Europe to accelerate 2nd generation digital

cellular

(10)



Generasi Kedua Selular Digital (Second generation digital cellular)

—

1989: Europe membuat standar Global System for Mobile

Communications (GSM)

•

1992: GSM di-launching

—

1990: Japan menstandarkan Japanese Digital Cellular (JDC)

yang sekarang disebut Personal Digital Cellular (PDC)

—

1990: Europe menstandarkan Digital Cellular System at 1800

MHz (DCS 1800, yang kemudian dinamakan GSM 1800)

(11)

—

1992: TIA/IS-54 TDMA (Digital AMPS) dikembangkan diUS

—

1996: TIA/IS-95 CDMA di US

—

1995: Personal Handphone System (PHS) di Japan, first

widespread low-tier PCS, is hugely successful



1996: AT&T and Sprint offer PCS in major US cities

—

Smaller cell sites (0.25 km vs traditional 1-8 km),

smaller/lighter portable handsets, cheaper access points



1998: ITU begins to study proposals for 3rd generation cellular



mid-2000s: UMTS, IMT-2000, W-CDMA, cdma2000, EDGE,...



2010-?: 4th generation?

—

Self organizing, ad hoc?

(12)

Overview WLAN



Berasal dari kalangan militer USA

,

untuk komudahan komunikasi di

lingkungan peperangan



Harga hardwere

nirkabel menurun

dan

kwalitas

meningkat



Menawarkan beberapa keuntungan

:

(13)

Perlunya Wireless

(14)

Organisasi WLAN



FCC (Federal Communications

Commission)



IEEE (Institute of Electrical and

(15)

FCC



Established 1934



Regulate radio frequency spectrum and

power



Instansi yang bertanggungjawab

langsung pada konggres (Independent

United States government agency,

directly responsible to Congress)



Area covers are 50 states, District of

Columbia, all US possessions such as

Puerto Rico, Guam and The Virgin

Islands

(16)

IEEE



Create standard for most things related information

technology but still within the laws created by FCC



Specifes many technology standard : Public Key

Cryptography (IEEE 1363), Fire Wire (IEEE 1394),

Ethernet (IEEE 802.3) and wireless Lan (IEEE

802.11)



Create 4 standards for Wireless Lan operation :



802.11



802.11 a



802.11 b

(17)

Standar IEEE 802.x

(18)

Ruang Lingkup IEEE

802.11



802.11a



5GHz, 54Mbps



802.11b



2.4GHz, 11Mbps



802.11d



Multiple regulator domains



802.11e



Quality of Service (QoS)



802.11f



Inter Access Pont Protocol

(IAPP)



802.11g



2.4GHz, 54Mbps



802.11h



Dynamic Frequency Selection

(19)



802.11j



Japan 5GHz Channels

(4.9 to 5.1GHz)



802.11k



Measurement



802.11m



Maintenance



802.11n



High Speed

(20)

Standarisasi WLAN



IEEE 802.11

◦

Kecepatan 1 dan 2 Mbps

◦

Frekwensi 2.4 GHz



IEEE 802.11a

◦

Kecepatan 6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps

◦

Frekwensi 5 GHz



IEEE 802.11b

◦

Kecepatan 1, 2, 5.5 dan 11 Mbps

◦

Frekwensi 2.4 GHz



IEEE 802.11g

◦

Kecepatan max 54 Mbps

◦

Frekwensi 2.4 GHz



IEEE 802.11n

(21)

21

Distribution System

Portal

802.x LAN

Access

Point

802.11 LAN

BSS

₂

802.11 LAN

BSS

₁

Access

Point

802.11 - infrastructure

network



Station (STA)

◦

terminal with access

mechanisms to the wireless

medium and radio contact to

the access point



Basic Service Set (BSS)

◦

group of stations using the

same radio frequency



Access Point

◦

station integrated into the

wireless LAN and the

distribution system



Portal

◦

bridge to other (wired)

networks



Distribution System

◦

interconnection network to form

one logical network (EES:

Extended Service Set) based

on several BSS

STA

₁

STA

₂

STA

₃

ESS

(22)

Aplikasi WLAN



Access Role



Network Ekstention



Building to building Connectivity



Last Mile Data Delivery



Mobility

(23)

Access Role

(24)

(25)

Building to building Connectivity

(26)

Last Mile Data Delivery

(27)

Mobility

(28)

(29)

Mobile Ofce

(30)

Komponen Utama WLAN



Access Point



Mobile /Desktop PC



Ethernet LAN

(31)

11/12/2018 Pertemuan ke 1 Pengantar WLAN by Kustanto 31

(32)

Antenna



Digunakan untuk mengkonversi signal

high frekwensi (RF) dalam transmisinya

sebagai gelombang di udara



3 Jenis antena RF

◦

Omni-directional

◦

Semi-directional

(33)

Omni-directional (Dipole)

Antennas



Antena yang paling banyak digunakan oleh wireless



Disebut dipole karena meradiasikan energiny ke semua

arah

(34)

(35)

Semi-directional Antennas



Beberapa diantaranya

adalah Patch, Pane dan

Yagi



Semua antena pada

umumnya fat dan

dirancang ditempatkan

di tembok



Radiasinya dalam

bentuk hemispherical

(36)

(37)

Highly-directional Antennas



Memancarkan dalam arah (beam) yang paling sempit

diantara tipe yang lain



Menghasilkan gain paling tinggi



Sangat ideal bagi situasi jarak jauh



Beberapa model yang direferensikan adalah parabolic

dishes



Model yang lain adalah grid antenna untuk mengurasi

kekuatan angin



Untuk point-to-point bisa mencapai jarak 42km

(38)

(39)

(40)

Wireless LAN Accessories



RF Amplifers



RF Attenuators



Lightning Arrestors



RF Connectors

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)



Frequency converter digunakan untuk mengkonversi

satu frekwensi ke frekwensi yang lain dengan tujuan

menghilangkan sebuah frekwensi agar tidak

menggangu frekwensi lain

(50)

(51)

(52)

(53)



It’s used for testing cables and

connectors

(54)

Channel Frekuensi



Tabel kanal Frekuensi IEEE

802.11b/g

Channel Frekuensi Channel Frekuensi 1 2412 MHz 8 2447 MHz

2 2417 MHz 9 2452 MHz

3 2422 MHz 10 2457 MHz

4 2427 MHz 11 2462 MHz

(55)

Topologi Wireless LAN

•

Infrastruktur atau

Basic Service Set

(BSS)

a)

b)

(56)

(57)

Topologi Wireless LAN



Ad-hoc atau

Independent Basic Service Set

(IBSS)

11/12/2018 57

(58)

Extended Service Set (ESS)

(59)

Wireless LAN

(60)



Kelas-kelas IP Address



Range Kelas-Kelas IP:

(61)

Sistem Wireless IP

K o m p - A G a t e w a y

K o m p - B

K a r y a w a n 1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 0 / 2 4

K o m p - C

W e b + D a t a b a s e s e r v e r

M a i l S e r v e r + D N S S e r v e r

K o m p - D

P r o x y S e r v e r + N A T

K o m p - F

F T P + D N S S e r v e r K o m p - E

W e b + D a t a b a s e s e r v e r

2 0 0 . 1 . 1 . 9

2 0 0 . 1 . 1 . 1 0 _{1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 1}

(62)

(63)

Apa itu WiMAX?



WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave

Access)



Teknologi akses nirkabel pita lebar (

broadband wireless access atau disingkat

BWA

) yang

memiliki kecepatan akses yang tinggi dengan jangkauan

yang luas



Sebuah basis teknologi jaringan nirkabel

point-to-multipoint



Komersialiasi dari standar IEEE 802.16



Solusi untuk Wireless Metropolitan Area Network



Solusi BWA (Broadband Wireless Access)



Memenuhi standar BWA di benua Eropa (ETSI HiperMAN –

European Telecommunications Standards Institute’s high

performance radio metropolitan area network)

(64)

Mengapa memilih WiMAX?



Solusi Broadband Berkinerja Tinggi yang memberikan

konektivitas High Speed Data dan Next Generation IP

Telephony



Menciptakan kesempatan bisnis baru untuk

layanan-layanan Broadband dalam pasar berkembang, baru

maupun terpencil



Dirancang beroperasi sebagai solusi komplementer bagi

Sistem Selular 2G dan 3G



Worldwide Interoperability for Microwave Access

(WiMAX)

merupakan teknologi komunikasi data

(65)

Mengapa memilih WiMAX?



WiMAX akan tersedia dengan beragam

spektrum frekuensi

◦

Lebih feksibel daripada standar radio lain



Kecepatan data yang besar sampai 70 Mbps



WiMAX station could provide BWA up to 50 kilometers or 30

miles

(66)

Macam-macam Frekuensi pada Wimax :

a) 2.3 Ghz band

b) 2.5 Ghz band (mobile WiMax)

c) 3.5 Ghz band (satelit)

d) 5.8 Ghz band

(67)

Perbandingan perkembangan

teknologi wireless

(68)

Contoh Negara yang sudah menggunakan

teknologi Wimax ini :

1. Singapura : 2.3 Ghz dan 2.5 Ghz

2. Uni Eropa : 3.4 – 3.6 ghz band

3. Australia : 3.5 Ghz band

(69)

Standarisasi WIMEX



Teknologi WiMax diimplementasikan

sesuai standar IEEE 802.16, dimana

standar ini merupakan pengembangan

dari IEEE 802.11 yang merupakan

acuan standarisasi WiFi.



Jadi dapat dikatakan bahwa teknologi

WiMax merupakan pengembangan

dari teknologi WiFi

Teknologi WiMax diimplementasikansesuai

standar IEEE 802.16, dimanastandar ini

merupakan pengembangandari IEEE 802.11

yang merupakan acuanstandarisasi WiFi.



Jadi dapat dikatakan bahwa teknologiWiMax

merupakan pengembangan dariteknologi

WiFi

(70)

Tahapan WiMAX - Teknologi

Setiap transisi memiliki efek pada teknologi

perangkat jaringan,

Fixed Outdoor

Fixed Indoor

Portability

Mobility

2004

2005 / 6

(71)

Tahapan WiMAX - Standarisasi

Pre-standard

802.16a

802.16d

802.16e

2003

2004 / 5

2005 / 6

2006 / 7

Pengembangan pasar dan munculnya

kebutuhan akan mendorong standar

transisi dan aplikasi.

(72)

Perbedaan Wimex vs WLAN dan

Standar Spesifkasi



WiFi

menggabungkan standar

IEEE

802.11

dengan

European

Telecommunications Standards Institute

(ETSI)

HiperLAN

yang merupakan standar

teknis yang cocok untuk keperluan

WLAN

,



WiMAX

merupakan penggabungan antara

(73)

Perbedaan Teknis IEEE 802.11 dan IEEE 802.16

(74)

(75)

Keragaman standar 802.16

(76)

(77)

WiMAX dan teknologi lain

UWB Cable/DSL WiMax (802.16a) Dial-up Wi-Fi (802.11b/g/n) Bluetooth 3G (WCDMA, cdma2000) 2.5G (EDGE, GPRS) 1G (GSM, cdmaOne) Satellite

Fixed Portable Mobile

N a rr o w b a n d B ro a d b a n d T y p ic a l u s e r d a ta r a te Proprietary MBWA Technologies WiMax (802.16e) 802.20 WiBro HSDPA EV-DO, EV-DV

Mobility

ZigBee (802.15.4) LMDS/MMDS

(78)

(79)

Lanjutan…

(80)

(81)

Implementasi WLAN

(82)

(83)

Koneksi Internet via GSM &

CDMA Modem

(84)

(85)

Microwave

(86)

(87)

VSAT

(88)

(89)

(90)