Teknologi Wimax (802.16) dan Wifi (802.11n)

WIMAX (802.16)

Standar 802.16 dikembangkan oleh Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), yang disebut WirelessMANTM , memberikan perspektif baru dalam mengakses internet dengan kecepatan tinggi tanpa tergantung pada jaringan kabel atau modem. Tahun 2002 terbentuk forum Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) yang mengacu pada standar 802.16 dan bertugas menginterkoneksikan berbagai standar teknis yang bersifat global menjadi satu kesatuan. Teknologi WiMAX lebih murah dibandingkan dengan teknologi broadband lain seperti digital subscriber line (DSL) atau kabel modem. Kecepatan koneksi atau kemajuan teknologi yang baru bukan hanya aspek yang penting yang harus dievaluasi, tetapi keduanya merupakan fakta transmisi wireless yang tidak aman untuk berkomunikasi. Aspek keamanan merupakan hal yang sangat penting untuk teknologi broadband dalam mengakses informasi dari internet. Dalam tulisan ini dibahas tentang perkembangan WiMAX, perbedaannya dengan WiFi, fitur-fitur yang ada serta sistem keamanan yang terdapat pada teknologi WirelessMANTM berdasarkan pada spesifikasi standar 802.16. Standar IEEE 802.16 memberikan kemudahan dalam akses internet untuk area metropolitan dengan hanya mendirikan beberapa base station (BS) yang dapat meng-coverage jutaan subscriber (SS). Teknologi WiMAX merupakan solusi untuk kota atau daerah pedesaan yang belum berkembang dalam penyediaan akses internet. Enkripsi data yang digunakan berupa data encryption standar (DES) dan authentication pada setiap client/subscriber station (SS) yang sangat baik dengan sertifikat X.509 yang unik, handal dan dapat dipercaya ketangguhannya. 1. Pendahuluan 1.1 Pengertian WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) merupakan standar industri yang bertugas menginterkoneksikan berbagai standar teknis yang bersifat global menjadi satu kesatuan. WiMAX dan WiFi dibedakan berdasarkan standar teknik yang bergabung didalamnya. WiFi menggabungkan standar IEEE 802.11 dengan ETSI HiperLAN yang merupakan standar teknis yang cocok untuk keperluan WLAN, sedangkan WiMAX merupakan penggabungan antara standar IEEE 802.16 dengan ETSI HiperMAN. Standar keluaran IEEE banyak digunakan secara luas di daerah asalnya, yaitu Eropa dan sekitarnya. Untuk dapat membuat teknologi ini digunakan secara global, maka diciptakan WiMAX. Standar global yang dipakai di dunia dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 1 Standar-standar yang ada dengan spesifikasi yang mendukung komunikasi sampai tingkat MAN disatukan dengan standar WiMAX Kedua standar yang disatukan ini merupakan standar teknis yang memiliki spesifikasi yang sangat cocok untuk menyediakan koneksi berjenis broadband lewat media wireless atau broadband wireless access (BWA). Pada masa mendatang, segala sesuatu yang berhubungan dengan teknologi BWA kemungkinan akan diberi sertifikasi WiMAX. Standar WiMAX dibentuk oleh gabungangabungan industri perangkat wireless dan chip-chip komputer diseluruh dunia. Perusahaan besar ini bergabung dalam suatu forum kerja yang merumuskan standar interkoneksi antar teknologi BWA yang mereka miliki pada produk-produknya. 1.2 Standar IEEE 802.16 (WiMAX) Terobosan jaringan internet wireless sebentar lagi akan menjadi kenyataan. Dengan tower yang dipasang dipusat akses internet (hot spot) di tengah kota metropolitan, seorang pemakai laptop, komputer, handphone, hingga personal digital assistant (PDA), dengan wireless card bisa koneksi dengan internet, bahkan di tengah sawah atau pedesaan yang masih dalam cakupan area 50 kilometer. Hal ini dapat terjadi karena teknologi WiMAX yang menggunakan standar baru IEEE 802.16. Saat ini WiFi menggunakan standar komunikasi IEEE 802.11. Yang paling banyak dipakai adalah IEEE 802.11b dengan kecepatan 11 Mbps, hanya mencapai cakupan area tidak lebih dari ratusan meter saja. WiMAX merupakan saluran komunikasi radio yang memungkinkan terjadinya jalur internet dua arah dari jarak puluhan kilometer. Dengan memanfaatkan gelombang radio, teknologi ini bisa dipakai dengan frekuensi berbeda, sesuai dengan kondisi dan peraturan pemakaian frekuensi di negara user. Pada awalnya standard IEEE 802.16 beroperasi ada frekuensi 10-66 GHz dan memerlukan tower line of sight, tetapi pengembangan IEEE 802.16a yang disahkan pada bulan Maret 2004, menggunakan frekuensi yang lebih rendah yaitu sebesar 2-11 GHz, sehingga mudah diatur, dan tidak memerlukan line-of-sight. Cakupan area yang dapat dicoverage sekitar 50 km dan kecepatan transfer data sebesar 70 Mbps. Pengguna tidak akan kesulitan dalam mengulur berbagai macam kabel, apalagi WiMAX mampu menangani sampai ribuan pengguna sekaligus. Prediksi perkembangan pemakai yang menggunakan WiMAX akan terus berkembang dari tahun ke tahun seperti terlihat pada Gambar 2 berikut ini.

Gambar 2 Grafik prediksi perkembangan penggunaan WiMAX di berbagai benua dari tahun ketahun Intel akan mulai memasang antena luar ruangan WiMAX sebagai tahap pengembangan WiFi. Teknologi WiFi dan WiMAX akan saling melengkapi. WiFi untuk jangkauan jarak dekat di seputar kampus atau kantor sedangkan WiMAX untuk memfasilitasi sebuah kota dengan akses wireless internet. Pada akhirnya, diperkirakan hampir semua laptop, PDA, dan piranti information and communication technology (ICT) lainnya akan compatible dengan fitur WiFi dan WiMAX. 1.3 Keuntungan WiMAX Ada beberapa keuntungan dengan adanya WiMAX, jika dibandiungkan dengan WiFi antara lain sebagai berikut: 1.Para produsen mikrolektronik akan mendapatkan lahan baru untuk dikerjakan, dengan membuat chip-chip yang lebih general yang dapat dipakai oleh banyak produsen perangkat wireless untuk membuat BWA-nya. Para produsen perangkat wireless tidak perlu mengembangkan solusi end-to-end bagi penggunanya, karena sudah tersedia standar yang jelas. 2.Operator telekomunikasi dapat menghemat investasi perangkat, karena kemampuan WIMAX dapat melayani pelanggannya dengan area yang lebih luas dan dengan kompatibilitas yang lebih tinggi. 3.Pengguna akhir akan mendapatkan banyak pilihan dalam berinternet. WiMAX merupakan salah satu teknologi yang dapat memudahkan kita untuk koneksi dengan internet secara mudah dan berkualitas. 4.Memiliki banyak fitur yang selama ini belum ada pada teknologi WiFi dengan standar IEEE 802.11. Standar IEEE 802.16 digabungkan dengan ETSI HiperMAN, maka dapat melayani pangsa pasar yang lebih luas. 5.Dari segi coverage-nya saja yang mencapai 50 kilometer maksimal, WiMAX sudah memberikan kontribusi yang sangat besar bagi keberadaan wirelass MAN. Kemampuan untuk menghantarkan data dengan transfer rate yang tinggi dalam jarak jauh dan akan menutup semua celah broadband yang tidak dapat terjangkau oleh teknologi kabel dan digital subscriber line (DSL). 6.Dapat melayani para subscriber, baik yang berada pada posisi line of sight (LOS) maupun yang memungkinkan untuk tidak line of sight (NLOS). WiMAX memang dirancang untuk melayani baik para pengguna yang memakai antenna tetap (fixed wireless) maupun untuk yang sering berpindah-pindah tempat (nomadic). WiMAX tidak hanya hanya dapat melayani para pengguna dengan antenna tetap saja misalnya pada gedunggedung diperkantoran, rumah tinggal, toko-toko dan sebagainya. Bagi para pengguna antenna indoor, notebook, PDA, PC yang sering berpindah tempat dan banyak lagi perangkat mobile lainnya memang telah kompatibel dengan dengan standar-standar yang dimilik WiMAX. Perangkat WiMAX juga mempunyai ukuran kanal yang bersifat fleksibel, sehingga sebuah BTS dapat melayani lebih banyak pengguna dengan range spektrum frekuensi yang berbeda-beda. Dengan ukuran kanal spektrum yang dapat bervariasi ini, sebuah perangkat BTS dapat lebih fleksibel dalam melayani pengguna. Range spektrum teknologi WiMAX termasuk lebar, dengan didukung dengan pengaturan kanal yang fleksibel, maka para pengguna tetap dapat terkoneksi dengan BTS selama mereka berada dalam range operasi dari BTS. Fasilitas quality of service (QOS) juga diberikan oleh teknologi WiMAX ini. Sistem kerja media access control pada data link layer yang connection oriented memungkinkan digunakan untuk komunikasi video dan suara. Pemilik internet service provider (ISP) juga dapat membuat berbagai macam produk yang dapat dijual dengan memanfaatkan fasilitas ini, seperti membedakan kualitas servis antara pengguna rumahan dengan pengguna tingkat perusahaan, membuat bandwidth yang bervariasi, fasilitas tambahan dan masih banyak lagi.

Gambar 3 Sebuah BTS WiMAX dapat digunakan sebagai backhaul untuk titik-titik hotspot Standar IEEE 802.16 merupakan keluaran dari organisasi IEEE, sama seperti IEEE 802.11 adalah standar yang dibuat khusus untuk mengatur komunikasi lewat media wireless. Yang membedakannya adalah WiMAX mempunyai tingkat kecepatan transfer data yang lebih tinggi dengan jarak yang lebih jauh, sehingga kualitas layanan dengan menggunakan komunikasi ini dapat digolongkan ke dalam kelas broadband. Standar ini sering disebut air interface for fixed broadband wireless access system atau interface udara untuk koneksi broadband. Sebenarnya standarisasi IEEE 802.16 ini lebih banyak mengembangkan hal-hal yang bersifat teknis dari layer physical dan layer datalink (MAC) dari sistem komunikasi BWA. Versi awal dari standar 802.16 ini dikeluarkan oleh IEEE pada tahun 2002. Pada bersi awalini, perangkat 802.16 beroperasi dalam lebar frekuensi 10-66 GHz dengan jalur komunikasi antar perangkatnya secara line of sight (LOS). Bandwidth yang diberikan oleh teknologi ini sebesar 32-134 Mbps dalam area coverage maksimal 5 kilometer. Kapasitasnya dirancang mempu menampung ratusan pengguna setiap satu BTS. Dengan kemampuan semacam ini teknologi perangkat yang menggunakan standar 802.16 cocok digunakan sebagai penyedia koneksi broadband melalui media wireless. Perbedaan teknis antara IEEE 802.11 dengan IEEE 802.16 dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini. Tabel 1 Perbedaan teknologi IEEE 802.11 dengan IEEE 802.16 IEEE 802.11 IEEE 802.16 Perbedaan Teknis Jarak Dibawah 9 Km Hingga 50 Km Teknik 256 FFT sistem signalingnya menciptakan fitur ini. Coverage Optimal jika bekerja di dalam ruangan Dirancang untuk penggunaan diluar ruangan dengan kondisi NLOS IEEE 802.16 memiliki sistem gain yang lebih tinggi, mengakibatkan sinyal lebih kebal terhadap halangan dalam jarak yang lebih jauh. Skalabilitas Skala pengguna-annya hanya dalam tingkat LAN. Ukuran frekuensi kanalnya dibuat fix (20 MHz) Dibuat untuk mendukung sampai 100 pengguna. Ukuran frekuensi kanal dapat bervariasi mulai dari 1,5 sam-pai dengan 20 MHz. Sistim TDMA dan peng-aturan slot komunikasi, sehingga semua frekuensi yang termasuk dalam range IEEE 802.16 dapat dipakai serta jumlah pengguna dapat bertambah. Bit Rate 2,7 bps/Hz hingga 54Mbps dalam kanal 20 MHz 5 bps/Hz hingga 100 Mbps dalam kanal 20 MHz. Teknik modulasi yang lebih canggih disertai koreksi error yang lebih fleksibel, sehingga penggunaan freku-ensi kanal lebih effisien. QoS Tidak mendukung QoS QoS dibuat dalam layer MAC Adanya pengaturan secara otomatis terhadap slot-slot TDMA, sehingga dimanfaatkan untuk peng-aturan QoS. 1.4 Varian-Varian IEEE 802.16 Varian-varian WiMAX dimaksudkan untuk mengembangkan performance dan kemapuan dari teknologi yang digunakannya, agar menjadi lebih hebat dan dapat meluas penggunaannya. Untuk mengembangkan jangkauan dan daya jualnya, maka standar IEEE 802.16 direvisi menjadi IEEE 802.16a. Standar teknis IEEE 802.16a inilah yang banyak digunakan oleh perangkat-perangkat dengan sertifikasi WiMAX. Selain IEEE 802.16a, varian lainnya adalah IEEE 802.16b yang banyak menekankan segala keperluan dan permasalahan dengan quality of service (QoS), IEEE 802.16c banyak menekankan pada interoperability dengan protokol-protokol lain, IEEE 802.16d merupakan revisi dari IEEE 802.16c ditambah dengan kemampuan untuk access point, serta IEEE 802.16d menekankan pada masalah mobilitas. Varian-varian standar IEEE 802.16 dapat dilihat pada Tabel 2 berikut ini. Tabel 2 Varian-varian standar IEEE 802.16 IEEE 802.16 IEEE 802.16a IEEE 802.16e Terstandarisasi 'Januari 2002 Januari 2003 (IEEE 802.16a) Estimasi pertengahan 2004 Spektrum 10 – 66 GHz 2 – 11 GHz < 6 GHz Kondisi Kanal Line Of Sight Non Line Of Sight Non Line Of Sight Bit Rate 32 sampai 134 Mbps menggunakan frekuensi kanal 28 MHz Hingga 70 Mbps menggunakan frekuensi kanal 20 Mhz Hingga 15 Mbps menggunakan frekuensi kanal 5 MHz Modulasi QPSK, 16 QAM dan 64 QAM OFDM 256 256 sub-carrier, QPSK, 16 QAM, 64 QAM OFDM 256 sub-carrier, QPSK, 16 QAM, 64 QAM Mobilitas Perangkat wireless tetap Perangkat wireless tetap dan portabel Nomadic Mobility Frekuensi Per Kanal 20, 25 dan 28 MHz Mulai dari 1,5 hingga 20 MHz Mulai dari 1,5 hingga 20 MHz Radius Per Cell 2 sampai 5 Km 7 – 10 Km dengan kemampuan maksimal hingga 50 Km 2 – 5 Km Perubahan yang cukup signifikan pada standar IEEE 802.16 untuk membentuk varian IEEE 802.16a, adalah lebar frekuensi operasinya. Perbedaan ini dimaksudkan untuk mendukung komunikasi dalam kondisi line of sight (LOS), dan non line of sight (NLOS). Dengan adanya sistem NLOS, keterbatasan yang ada pada WiFi dapat dikurangi. Perubahan yang sangat signifikan pada standar 802.16 untuk membentuk varian terletak pada lebar frekuensi operasinya. Standar 802.16 beroperasi pada range 10-66 GHz, sedangkan 802.16a menggunakan frekuensi yang lebih rendah, yaitu 2–11 GHz, sehingga memungkinkan komunikasi non line of sight (NLOS). Kelemahan dari komunikasi dengan frekuensi rendah ini adalah semakin kecil kapasitas bandwidth dari koneksi yang dilakukannya. Ukuran kanal-kanal frekuensi yang fleksibel dengan range yang lebar, merupakan keunggulan dari 802.16a. Aplikasi standar WiMAX untuk berbagai keperluan ditunjukkan pada Gambar 4 dibawah ini. Gambar 4 Teknologi WiMAX memungkinkan aplikasinya yang luas untuk berbagai keperluan Beberapa topologi dan pilihan backhauling telah didukung oleh teknologi WiMAX, antara lain saluran kabel backhauling (typically over Ethernet), dan koneksi point to point. Pada Gambar 5 di bawah ini terlihat empat buah base station (BS) meng-coverage 4 sektor/kawasan, sebuah repeater sebagai pengumpulan (aggregation) sinyal yang akan dikirimkan ke wilayah pedesaan (rural area). Komunikasi antar base station (BS) dapat menggunakan wireless maupun optical fiber. Gambar 5 Topologi WiMAX dalam area perkotaan dan pedesaan Selain perubahan frekuensi operasi, pada layer physical dari standar IEEE 802.16a ditambahkan tiga spesifikasi baru untuk mendukung fitur NLOS-nya ini, yaitu single carrier PHY, 256 FFT OFDM PHY dan 2048 FFT OFDM PHY. Format sinyaling OFDM dipilih dalam standar ini dimaksudkan agar teknologi ini dapat bersaing dengan competitor utamanya yaitu teknologi CDMA, yang juga bekerja dalam sistem NLOS. Fitur-fitur lain yang ada pada standar IEEE 802.16a adalah sebagai berikut: 1.Untuk menghantarkan jaringan komunikasi yang berkualitas dengan jangkauan yang luas adalah lebar kanal frekuensi yang fleksibel. 2.Burst profile yang dapat beradaptasi (fasilitas burst adalah cirri khas dari teknologi broadband). 3.Forwarding error correction (FEC) untuk mengoreksi jika terjadi kesalahan. 4.Advanced antenna system untuk meningkatkan wilayah jangkauan. 5.Kapasitas dan kekebalan terhadap interferensi dari sinyal lain. 6.Dynamic frequency selection (DFS), pemilihan frekuensi kanal secara dinamis dan juga berfungsi untuk mengurangi interferensi. 7.Space time coding (STC) yang akan meningkatkan performance dalam area batas pinggir dari sinyal yang dipancarkan oleh sebuah base station (BS). Selain layer physical (PHY), standar ini juga menentukan seperangkat aturan yang berada pada layer data link (MAC). Standar ini digunakan untuk melayani pengguna dalam sistem point to multi point. Standar IEEE 802.16a menggunakan sistem slot koneksi yang ada dalam protokol time division multiple access (TDMA). Pengaturan slot koneksi ini diatur oleh BTS untuk melayani para pengguna yang ingin terkoneksi dengannya. Fitur-fitur physical layer (PHY) ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3 Fitur-fitur physical layer teknologi IEEE 802.16 WiMAX No Fitur Keuntungan 1 Menggunakan sistem sinyaling 256 point FFT OFDM. Mendukung sistem multipath untuk memungkinkan diaplikasikan pada area terbuka (outdoor) dengan kondisi LOS dan NLOS. 2 Ukuran kanal frekuensi yang fleksibel (misalnya 3,5 MHz, 5 MHz, 19 MHz) Menyediakan fleksibilitas yang memung-kinkan komunikasi beroperasi menggunakan kanal-kanal frekuensi yang bervariasi sesuai dengan kebutuhan. 3 Didesain untuk dapat mendukung sistem smart antenna Dengan menggunakan smart antenna yang lebih nyaman digunakan sehari-hari, inteferensi dapat ditekan dan gain dapat ditingkatkan. 4 Mendukung TDD dan FDD Duplexing Menangani masalah bervariasinya regulasiregulasi diseluruh dunia. 5 Sistem modulasi yang fleksibel dengan sistem error correction yang bervariasi setiap RF burst Memungkinkan terjalinnya koneksi yang reliable, memberikan transfer rate yang maksimal kepad setiap subscriber yang terkoneksi dengannya. Layer media access control (MAC) dari standar IEEE 802.16 ini didesain untuk dapat membawa dan mengakomodasi segala macam protokol di atasnya, seperti ATM, Ethernet atau internet protokol (IP). Fitur-fitur media access control layer ditunjukkan pada Tabel 4 berikut ini. Tabel 4 Fitur-fitur MAC layer teknologi IEEE 802.16 WiMAX No Fitur Keuntungan 1 Connection oriented Proses routing dan paket forwarding yang lebih reliable. 2 Automatic retransmisi request (ARQ) Meningkatkan performance end to end dengan menyembunyikan error pada layer RF yang dibawa dari layer di atasnya. 3 Automatic power control Memungkinkan pembuatan topologi celluler dengan power yang dapat terkontrol secara otomatis. 4 Security dan encription Melindungi privasi dari para subscriber 5 Mendukung sistem modulasi adaptive Memungkinkan data rate yang lebih tinggi 6 Scalability yang tinggi hingga mendukung 100 subscriber Biaya penggunaan yang sangat efektif, karena mampu menampung pengguna dalam jumlah yang besar. 7 Mendukung sistem quality of service (QoS) Dapat memberikan latency rendah pada aplikasiaplikasi delay sensitive, seperti VoIP dan streaming video. 2. Implikasi Keamanan Pada Teknologi Wirelessmantm (Standar Ieee 802.16) 2.1 Prinsip Kerja Teknologi WirelessMANTM Teknologi WirelessMANTM / IEEE 802.16 / WiMAX dapat meng-cover area sekitar 50 kilometer, dimana ratusan pelanggan akan di-share sinyal dan kanal untuk mentransmisikan data dengan kecepatan sampai 155 Mbps. Aspek keamanan merupakan aspek yang sangat penting dan akan dievaluasi oleh para pengguna internet dengan menggunakan fasilitas ADSL atau teknologi kabel modem maupun yang berlangganan dengan teknologi WiMAX. Sistem pengamanan data dilakukan pada layer physical (PHY) dan data link layer (MAC) pada suatu arsitektur jaringan, tepatnya pada base station (BS) untuk didistribusikan ke wilayah sekelilingnya dan subscriber station (SS) untuk komunikasi point to multipoint. Base station (BS) dihubungkan secara langsung dengan jaringan umum (public network). Secara umum WirelessMANTM traffic dibedakan menjadi tiga bagian, seperti berikut ini : 1.Pelanggan mengirimkan data dengan kecepatan 2 – 155 Mbps dari subscriber station (SS) ke base station (BS). 2.Base station akan menerima sinyal dari berbagai pelanggan dan mengirimkan pesan melalui wireless atau kabel ke switching center melalui protokol IEEE 802.16. 3.Switching center akan mengirimkan pesan ke internet service provider (ISP) atau public switched telephone network (PSTN). Ketiga bagian tersebut di atas secara blok dapat dilihat pada Gambar 6 dibawah ini. Gambar 6 Traffic yang terjadi pada WiMAX Pada Gambar 6 di atas laptop dan desktop personal computer (PC) berfungsi sebagai subscriber station (SS), tower antenna beserta perangkatnya sebagai base station (BS) dan swithcing center sebagai pengatur pilihan koneksi ke internet service provider (ISP). 2.2 Ancaman Umum Dalam teknologi WiMAX / WirelessMANTM, sebuah base station (BS) akan meng-coverage seluruh wilayah kota yang terdiri atas ratusan / jutaan pelanggan (subscriber). Semua pelanggan akan menggunakan media yang sama (sharing) berupa udara untuk mentransfer data. Teknologi yang digunakan untuk komunikasi antara subscriber station (SS) dan base station (BS) menggunakan teknologi time division multiple access (TDMA). Untuk menjamin confidentiality data pada pelanggan maka pengiriman / penerimaan data dari subscriber station (SS) dan base station (BS) dienkripsi menggunakan X.509 yang disertifikasi oleh RSA. Ancaman yang umum pada pelanggan berdasarkan teknologi WirelessMANTM adalah sebagai berikut : 1. Pencurian sinyal atau layanan. 2. Pencurian data user. 3. Cloning. Dalam standar IEEE 802.16 digunakan metode untuk meningkatkan keamanan yang berupa authentication, authorization dan encryption. Authentication yang digunakan pada subscriber station (SS) adalah X.509 dengan RSA public key cryptograpy standard (PKCS). Authentication dan authorization pada subscriber station digunakan X.509 dengan kunci publik untuk mengidentifikasi informasi, misalnya UserID, SS’s name dan lain sebagainya. Informasi ini akan terus teridentifikasi selama komunikasi antara subscriber station (SS) dan base station (BS) masih berlangsung. Encryption yang digunakan dalam standar IEEE 802.16 adalah 56-bit DES pada mode cyclic block chaining (CBC). Kesalahan yang terjadi pada cypertext tidak dipropagasikan ke dalam plaintext dengan menerapkan algoritma multiple encryption. 2.3 Subscriber Station (SS) Authentication dan Registrasi Setiap subscriber station (SS) terdiri dari dua buah sertifikasi yaitu X.509 dan sertifikasi dari perusahaan. Sertifikasi yang menghubungkan antara 48-bit MAC SS dan dan kunci RSA dikirimkan dari base station ke subscriber station(SS) dalam bentuk authorization request(AR) dan authentication information (AI). Setelah berhasil melakukan proses authentication dan authorization maka subscriber station (SS) akan tercatat dalam jaringan dan subscriber akan menerima sebuah IP address dari server DHCP dan dapat mengakses WirelessMANTM . 2.4 Struktur Layer Layer pertama adalah physical layer (PHY), jalur frekuensi, modulasi, teknik pengkoreksi kesalahan, sinkronisasi antara pemancar dan penerima dan struktur time division multiplexing (TDM). Layer diatasnya berfungsi untuk menyediakan pelayanan kepada subscriber, misalnya transmisi data dalam frame, pengontrolan media akses, pengelompokan kedalam media access control (MAC). MAC bertanggung jawab tentang bagaimana dan kapan base station (BS) atau subscriber station (SS) mentransmisikan sinyal melalui kanal. 2.5 Privasi Sublayer Privasi sublayer menyediakan sistem pengamanan data dengan enkripsi diantara base station (BS) dan subscriber station (SS). Base station (BS) memproteksi pengaksesan data dengan cara enkripsi pada seluruh jaringan. Dalam privasi sublayer dibedakan menjadi dua protokol sebagai berikut: 1.Enkapsulasi protokol yang akan bertanggung jawab terhadap data yang melewati jaringan broadband wireless access (BWA). 2.Protokol key management ( privacy key management or PKM) yang menyediakan keamanan distribusi antara base station(BS) dan subscriber station (SS). 2.6 Protokol Privacy Key Management (PKM) Protokol privacy key management (PKM) digunakan untuk mengamankan data antara subscriber station dan base station. Pada saat subscriber station (SS) menginginkan login ke base station (BS), maka akan mengirimkan pesan authentication information (AI) ke base station (BS), seperti terlihat pada gambar dibawah ini. Gambar 7 Proses authentication Pesan ini terdiri dari kode SS’s yang unik berupa sertifikat X.509 yang dikeluarkan oleh perusahaan SS’s. Setelah subscriber station (SS) memberikan identifikasi ke base station (BS), maka akan mengirimkan pesan authorization request (AR). Pesan request dari base station (BS) digunakan untuk menjamin akses data jaringan dan keamanan informasi yang didukung dengan adanya enkripsi data dari subscriber station (SS). Pada saat base station (BS) menerima pesan authentication information (AI) dan authorization request (AR), maka akan segera melakukan validasi identitas SS’s dan mengecek permintaan. Apabila permintaan diperbolehkan, maka base station (BS) akan mengeluarkan sebuah security association identity (SAID) dengan requesting SS dan sebuah authorization key (AK) yang telah dienkripsi dengan SS’s public key Pesan request dari base station (BS) digunakan untuk menjamin akses data jaringan dan keamanan informasi yang didukung dengan adanya enkripsi data dari subscriber station (SS). Pada saat base station (BS) menerima pesan authentication information (AI) dan authorization request (AR), maka akan segera melakukan validasi identitas SS’s dan mengecek permintaan. Apabila permintaan diperbolehkan, maka base station (BS) akan mengeluarkan sebuah security association identity (SAID) dengan requesting SS dan sebuah authorization key (AK) yang telah dienkripsi dengan SS’s public key. Sebelum current key habis masa berlakunya, maka subscriber station (SS) mememinta lagi authorization yang baru dari base station (BS) untuk menghindari gangguan yang mungkin terjadi. Protokol PKM menyerupai model client server, dimana subscriber station (SS) adalah PKM client dan base station (BS) merupakan PKM server. Protokol PKM menggunakan kunci publik cryptograpy untuk membuat authorization antara subscriber station (SS) dan base station (BS). 2.7 Security Association (SA) Protokol PKM berdasarkan konsep security association (SA). Security association (SA) merupakan seperangkat metode kriptografi dan asosiasi penyandian yang terdiri dari informasi tentang bagaimana penerapan suatu algoritma, bagaimana menggunakan penyandian dan lain sebagainya. Setiap pelayanan memerlukan asosiasi keamanan. Untuk subscriber station (SS) menggunakan traffic encryption (TEK) state machine untuk setiap asosiasi keamanan. TEK akan bertanggung jawab untuk memanajemen enkripsi lalu lintas data pada setiap pelayanan. Subscriber station (SS) akan mengirimkan key request ke base station (BS), dan base station (BS) akan mengirimkan jawaban secara random private key ke subscriber station (SS). Kunci ini dienkripsi menggunakan 3DES selama proses authorization. Setelah dienkripsi menggunakan kunci private, maka semua data dienkripsi dengan algoritma kunci simetrik. Spesifikasi yang digunakan adalah 56-bit DES dalam mode cyclic block chaining(CBC), seperti ditunjukkan pada Gambar 8. Ada tiga tipe security association (SA) yaitu primary, static dan dynamic. Setiap subscriber station (SS) menentukan sebuah primary security association (SA) dengan base station (BS) selama proses inisialisasi. Static security association ditentukan oleh base station (BS), sedangkan dynamic security association ditentukan dan diselesaikan oleh setiap permulaan dan akhir layanan selama proses koneksi. Setiap subscriber station (SS) mempunyai nomor yang unik dan eklusif, tetapi semua tipe static dan dynamic dapat di-share dengan multiple subscriber station. Subscriber station (SS) bertanggung jawab untuk menanyakan kepada base station (BS) untuk substansi yang baru sebelum waktunya habis pada base station(BS). Protokol PKM juga bertanggung jawab terhadap sinkronisasi antara subscriber station (SS) dan base station (BS). Gambar 8 Proses enkripsi data Pada Gambar di atas, plaintext di-XOR-kan dengan blok chipertext kemudian di enkripsi, agar informasinya secure sehingga tidak mudah diketahui oleh orang lain yang tidak berhak. 2.8 Kunci Pemeliharaan Base Station (BS) dan Subscriber Station (SS) Base station (BS) bertanggung jawab dalam pemeliharaan informasi untuk semua security association (SA), sedangkan subscriber station (SS) bertanggung jawab untuk mendukung otorisasi dengan base station (BS) dan memelihara otorisasi kunci yang aktif. Setelah subscriber station (SS) menyelesaikan negoisasi, maka akan mengubah otorisasi dengan base station (BS). Awalnya base station (BS) menerima pesan dari subscriber station (SS) untuk mengaktifkan otoritas yang baru, kemudian base station (BS) mengirimkan jawaban atas pertanyaan subscriber station (SS). Authorization key (AK) akan aktif sampai waktu yang ditentukan berakhir sesuai dengan batas waktu authorization key (AK). Apabila subscriber station (SS) mengalami kegagalan dalam melaksanakan otorisasi sebelum waktu authorization key (AK) berakhir, maka base station (BS) tidak dapat mengaktifkan authorization key (AK) untuk subscriber station (SS), dan subscriber station (SS) tidak diberi otorisasi. Base station (BS) akan menghapus semua traffic encryption (TEK) dengan otorisasi dari subscriber station (SS). Base station (BS) selalu menyiapkan authorization key (AK) ke subscriber station (SS) atas suatu permintaan. Base station (BS) akan mendukung dua aktivitas authorization key (AK) untuk setiap client subscriber station (SS). Authorization key (AK) mempunyai batas lifetime dan secara periodik akan di-refresh. 2.9 Metode Cryptography Pertama kali didesain, protokol privacy key management (PKM) telah dirancang menggunakan X.509 sertifikasi digital dengan kunci publik RSA untuk enkripsi, subscriber station (SS) authentication dan pengubahan kunci otorisasi. Untuk enkripsi data digunakan data encription standar (DES) dengan chiper block chaining (CBC) 56-bit untuk standar IEEE 802.16. Inisialisasi vektor chiper block chaining (CBC) tergantung dari jumlah frame dan perbedaan antar frame. Untuk mereduksi jumlah perhitungan intensif pemrosesan kunci publik selama operasi normal, maka pada proses enkripsi digunakan 3DES. Protokol privacy key management (PKM) untuk otorisasinya menggunakan hashed message authentication code (HMAC). Kelebihan dari enkripsi menggunakan protokol privacy key management (PKM) adalah keduanya kokoh (robust) dan dibuat dalam bentuk yang standar serta dapat digunakan dalam platform yang berbeda (modular). 2.10 Implementasi Sistem komunikasi perangkat IEEE 802.16 (WiMAX) agar aman, maka diperlukan tiga hal sebagai berikut: 1. Device authentication Authentication berkaitan dengan metoda untuk menyatakan bahwa informasinya betul-betul asli, atau orang yang mengakses atau memberikan informasi adalah betul-betul orang yang dimaksud. Authentication yang digunakan adalah X.509. Digital passports dapat menjamin identifikasi perangkat IEEE 802.16 seperti wireless yang digunakan dalam access point. 2. Data confidentiality ( privacy) Confidentiality atau privacy merupakan hal yang sangat penting untuk jaringan termasuk komunikasi wireless. Inti utama aspek confidentiality atau privacy adalah usaha untuk menjaga informasi dari orang yang tidak berhak mengakses. Confidentialy biasanya berhubungan dengan data yang diberikan ke pihak lain untuk keperluan tertentu, sedangkan privacy lebih ke arah data-data yang bersifat privat. 3. Data integrity Keutuhan data mutlak diperlukan dalam suatu komunikasi wireless. Jaminan terhadap keutuhan data dapat dilakukan dengan digital signature atau fungsi hash. Untuk menambahkan X.509 sertifikasi digital untuk authentication, security builder PKI toolkit dapat digunakan seperti berikut ini: 1.Generate RSA, ECC dan Diffie-Hellman (DH) private/public keys. 2.Generate certificate reguest (PKCS #10). 3.Sertifikasi parsing dan ekstraksi kunci publik. 4.Generate shared secret keys (AES, 3DES, RC2, RC4). 5.Securely transport shared secrets menggunakan RSA, Diffie-Hellman (DH), Elliptic-Curve Menezes Qu Vanstone (ECMQV) atau Elliptic-Curve Diffie-Hellman (ECDH), 6.Securely store privacy keys, local identity certificates, and trusted root certificates. 7.Verify code signature for firmware update (PKCS #7). Untuk mencapai tingkat keamanan dan efisiensi yang tinggi, maka untuk teknologi WiMAX sebaiknya menggunakan seperti berikut ini:. 1.128 bit advanced encryption standard (AES) untuk kecepatan dan enkripsi simetrik untuk menjaga confidentiality, 2.HMAC-SHA-1 algoritma hash untuk kecepatan dan keutuhan data. 3.256-bit ECMQV untuk kecepatan dan keamanan data, authentication dan transport menggunakan 128-bit AES. Untuk pengamanan data teknologi WiMAX menurut Certicom[2], dapat digambarkan seperti Gambar 9. Pengamanan komunikasi wireless jalur lebar (broadband) dilakukan dari jaringan internal sampai dengan terkoneksi ke jaringan internet. Gambar 9 Implemantasi sistem keamanan pada WiMAX standar 3. Penutup 3.1 Kesimpulan Dari pembahasan di atas dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut. 1.Akhir-akhir ini teknologi wireless telah berkembang sangat pesat yang menyediakan hubungan telekomunikasi tanpa tergantung dari jaringan kabel menggunakan telepon atau TV kabel. Dengan adanya teknologi WirelessMANTM maka akan memberikan kemurahan dan kecepatan transfer data dengan akses internet jalur lebar (broadband). 2.Standar IEEE 802.16 memberikan kemudahan dalam akses internet untuk area metropolitan dengan menerapkan beberapa base station (BS) yang dapat meng-coverage jutaan subscriber station (SS). 3.Teknologi WiMAX merupakan salah satu solusi untuk dapat mengembangkan teknologi informasi dalam suatu kota atau pedesaan karena jangkauannya sampai jarak 50 km, sehingga memungkinkan untuk meng-coverage seluruhnya. 4.Meskipun tidak didesain untuk menggeser jaringan lokal (LAN), standar IEEE 802.16 menyediakan fitur untuk pengembangan 802.11, sehingga saling melengkapi. 5.Standar IEEE 802.16 menggunakan authentication subscriber station (SS) yang handal. Setiap subscriber station (SS) mempunyai sertifikat X.509 yang unik, handal dan dapat dipercaya ketangguhannya, karena layanan mempunyai kunci yang berbeda. 3.2 Saran Beberapa hal yang disarankan dalam penulisan makalah tentang sistem keamanan teknologi WiMAX ini, adalah sebagai berikut. 1.Mudah-mudahkan teknologinya dapat segera terealisasi untuk dipasarkan, mengingat akan kebutuhan masyaratat tentang pentingnya informasi. 2.Diharapkan dapat memanfaatkan sebagian infrastruktur yang sudah ada pada standar IEEE 802.11 yang sekarang sudah berjalan. WIFI (802.11n) 1. Pendahuluan Permintaan untuk perangkat Wireless LAN mengalami pertumbuhan luar biasa selama beberapa tahun belakangan ini, sebagai ukuran dari cepatnya perkembangannya ditandai dengan jumlah pengiriman WLAN chipset di tahun 2005 melebihi 100 juta unit, bertambah lebih dari sepuluh kali lipat dari tahun 2001 dengan kiriman sebanyak 10 juta unit. Sejauh ini, permintaan meningkat terutama oleh pemakai notebook komputer untuk menghubungkan ke jaringan ditempat bekerja dan untuk keperluah pribadi di kedai kopi, bandara, hotel, dan tempat-tempat pertemuan lainnya. Dampaknya, Teknologi Wi-Fi® paling umum dipergunakan untuk mengakses internet yang diikuti oleh DSL dan telepon modem. Kenyataannya, lebih dari 90 persen notebook komputer yang sekarang tersedia di pasaran dilengkapi dengan built-in WLAN. Kemudahan penggunaan Wi-Fi membantu untuk meningkatkan pemakaian teknologi komputer untuk internet kedalam peralatan lain seperti alat-alat komunikasi, alat musik streaming, alat permainan, dan bahkan peralatan foto dan peralatan video. Peningkatan penggunaan ini seperti untuk peralatan audio video semakin mempercepat teknologinya. Dampak dari penggunaannya, harus dibuat standarisasi dari turunan teknologi jaringan Wi-Fi ini yaitu 802.11n. Diharapkan standar ini telah disepakati oleh standar industri IEEE sebelum tahun 2007. Sementara itu, peralatan yang mengikuti standar 802.11n telah tersedia dipasaran, pemakai mengharapkan dapat membangun jaringan Wireless dengan kecepatan tinggi dan mendukung peralatan WLAN yang telah ada. 2. Standar perbandingan Wi-Fi® Standar WLAN yang diterima di pasaran adalah 802.11b, yang mana spesifikasi tekniknya menyediakan kecepatan sampai 11 Mbs dengan menggunakan teknik modulasi yang disebut Complementary Code Keyring (CCK), dan juga mendukung Direct-Sequence Spread Spectrum (DSSS) dari spesifikasi asli 802.11. Standar 802.11a digambarkan sama dengan teknologi 802.11b, menggunakan metode transmisi yang disebut Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). OFDM di 802.11a memungkinkan kapasitas sampai 54 Mbps, meskipun kapasitasnya besar, 802.11a tidak pernah dapat menggantikan 802.11b karena perbedaan frekuensi yaitu antara 5 Ghz dengan 2.4 Ghz. Pada bulan Juni 2003, standar 802.11g disahkan IEEE, yang menggunakan OFDM untuk penggunaan frekuensi 2.4 Ghz. Standar ini paling baik diantara kedua standar sebelumnya, dimana frekuensi yang dipakai adalah 2.4 Ghz sama seperti 802.11b tetapi kapasitasnya mencapai 54 Mbps. Peralatan WLAN dengan standar 802.11g cepat ditangkap oleh produsen, karena penggunaan 802.11b telah meluas dipasaran. Saat ini, sebagian besar peralatan jaringan komputer mendukung transmisi 802.11g. Karena teknologi ini semakin baik dan semakin murah. Peralatan-peralatan yang sekarang juga banyak yang medukung di kedua frekuensi yaitu 2.4 Ghz (802.11g) dan 5 Ghz (802.11a) dalam satu chipset. Melihat kesuksesan standar 802.11g, maka mulai diusulkan kembali standar 802.11n oleh dunia industri yang diharapkan akan mendapatkan persetujuan di awal tahun 2006, tetapi kenyataannya saat ini masih belum juga dan diharapkan akhir tahun 2007 standar 802.11n akan disahkan, sehingga produsen dapat langsung memproduksi dan memasarkannya. 802.11n : pilihan standar baru Munculnya spesifikasi 802.11n berbeda dari pendahulunya, karena kapasitas yang dapat dihasilkan dari standar ini mencapai 600 Mbps, tetapi penyedia peralatan saat ini membatasi kapasitasnya hanya 300 Mbs.. Sebagai perbandingan, pada standar 802.11b kapasitas yang tersedian adalah 11 Mbps, peralatan untuk standar 802.11a dan 802.11g mempunyai kapasitas 54 Mbps. Peningkatan OFDM Dalam standar 802.11n, syarat utama adalah tetap mendukung OFDM dengan melakukan peningkatan dari peralatan standar di 802.11 a/g, dengan meningkatkan maksimum kode dan pelebaran bandwith. Perubahan ini memperbaiki kapasitas bertambah 65 Mbps dari 54 Mbps yang telah ada. Memperbaiki Kinerja MIMO Satu komponen yang paling luas dari spesifikasi draft adalah Multiple Input Multiple Output (MIMO). MIMO memanfaatkan gelombang radio yang bersifat multipath: transmisi informasi dipantulkan melalui dinding, pintu, dan objek-objek lain guna mencapai antena dengan menerima beberapa rute dan beberapa kali. Tidak terkendalikan, multipath mengubah tanda original, membuat lebih sukar untuk diuraikan dan menurunkan kemampuan perangkat Wi-Fi. MIMO memanfaat teknik multipath yang disebut space-division multiplexing. Transmisi peralatan WLAN memecah menjadi beberapa bagian, yang disebut spatial streams dan setiap spatial streams mengenai ruang masing-masing untuk memancarkan antena hingga berhubungan sampai akhir. Draft standar 802.11n memecah menjadi 4 bagian, walaupun saat ini tidak semua peralatan mendukung hal tersebut. Menggandakan beberapa spatial streams dari satu dua diefektifkan ganda data awal, akan terjadi trade off, bagaimanapun, seperti peningkatan konsumsi power, dan peningkatan kapasitas akan memboroskan. Spesifikasi draft-n meliputi cara penghematan power, yang mana akan menekan kebutuhan akan power dengan menggunakan berbagai alur hanya ketika hubungan membutuhkan peningkatan kemampuan. Penghematan power MIMO termasuk dalam usulan yang diajukan dalam draft-n. Peningkatan MIMO Ada dua fitur di spesifikasi draft-n yang terpusat pada bagaimana meningkatkan kemampuan MIMO, yang disebut Beam-Forming dan Diversity (keaneka ragaman). Beam-foaming adalah teknik menghubungkan gelombang radio terpusat menuju antena, dengan demikian meningkatkan performa dengan membatasi gangguan. Memanfaatkan keaneka ragaman berbagai antena dengan mengkombinasikan keluaran atau beberapa subset yang terbaik dari beberapa antena yang disediakan untuk menerima beberapa pecahan ruang. Hal ini penting karena spesifikasi draft-n mendukung hingga empat antena/penerima, peralatan akan dimungkinkan untuk membangun dengan kode antena yang berbeda. Sebagai contoh, notebook dengan dua antena dimungkinkan untuk menghubungkan access point yang memiliki tiga antena. Pemanfaatan keaneka ragaman berbagai antena dengan mengkombinasikan hasil atau memilih subseksi paling baik nomor lebih besar antena dari memerlukan ke menerima nomor arus mengenai ruang . Hal ini penting karena draft-n mendukung spesifikasi hingga empat antena, dengan ini dimungkinkan untuk mempertemukan antena yang berbeda frekuensi. Notebook dengan dua antena, sebaga contoh, dapat dimungkinkan untuk mengakses tiga antena yang berbeda. Dalam kasus ini, hanya dua yang terpakai walaupun notebook terebut dapat mengakses tiga antena. Dengan keaneka ragaman , antena kelebihan menaruh ke baik menggunakan . alat dengan lebih antena menggunakan orang-orang edisi tambahan untuk di cakupan panjang . untuk contoh , hasil dari dua antena boleh mengkombinasikan ke menerima satu arus mengenai ruang untuk mencapai cakupan mata rantai panjang . konsep boleh diperluas untuk mengkombinasi hasil dari tiga antena ke menerima dua arus mengenai ruang untuk tarip data tinggi dan cakupan dan sangat on. Tabel 1 Komponen utama draft 802.11n Fitur Uraian Status Spesifikasi OFDM Yang Lebih Baik Mendukung bandwith yang lebar dan kode rate yang tinggi untuk dapat mencapai maksimum data rate mencapai 65 Mbps Membutuhkan Bagian Ruang Multiplexing performan memperbaiki dengan data menguraikan ke dalam berbagai arus terus dipancarkan berbagai antena fakultatif untuk empat arus mengenai ruang Keragaman Pilihan tersedia untuk 4 buah antena Penghematan Power MIMO kekuasaan batas comsumption hukuman mimolet dengan memanfaatkan berbagai hanya antena pada as-needed basis Membutuhkan Channel 40 Mhz tarip data ganda efektif dengan lebar terusan menggandakan dari 20 MHz untuk 40 MHz Pilihan Pengumpulan efisiensi memperbaiki dengan ledakan pengiriman membiarkan dari berbagai paket data diantara hubungan ongkos exploitasi Membutuhkan mengurangi Inter-frame mengatur jarak satu beberapa draft-n fitur dirancang untuk efisiensi memperbaiki . menyediakan kelambatan pendek diantara OFDM pengiriman dari di 802.11a atau g Membutuhkan Metode Gree efisiensi memperbaiki dengan dukung menghapuskan untuk 802.11a/b/g alat di semua draft-n jaringan Tersedia Pilihan Meningkatkan Throughput dan Kecepatan Rata-Rata Cara fakultatif yang lain di 802.11n tarip data ganda efektif draft oleh menggandakan lebar WLAN terusan hubungan dari 20 MHz untuk 40 MHz . utama trade-off sini tersedia terusan sedikit untuk yang lain alat . di kasus 2.4-GHz rombongan , disana kamar cukup untuk tiga non-overlapping 20-MHz terusan . tiada gunanya untuk katakan , 40-MHz mengerjakan terusan tidak kamar banyak cuti untuk yang lain alat untuk bergabung jaringan atau memancarkan di sama airspace . ini cerdas berarti , manajemen dinamis kritis untuk memastikan yang 40-MHz pilihan terusan keseluruhan memperbaiki WLAN performan dengan menjaga keseimbangan high-bandwidth permintaan klien beberapa dengan perlu yang lain klien ke tetap dihubungkan untuk jaringan. Bahasan ini mencakup banyak wajib mayor dan fitur fakultatif draft 802.11n spesifikasi , meskipun demikian ulasan oleh tidak yang mendalam berarti . yang lain fitur fakultatif yang draft-n hardware boleh dukung , untuk contoh , tinggi meliputi throughput cara salinan , yang mana membantu memperpanjang cakupannya network , dan elec jarak waktu pengawal , yang mana efisiensi memperbaiki oleh lebih lanjut ongkos exploitasi membatasi. Dengan semua rendah hati fakultatif dan back-off pilihan , array mungkin kombinasi fitur dan tarip data surat-menyurat dapat berlimpahan . tepat , arus 802.11n draft menyediakan untuk 576 tarip data mungkin bentuk . di perbandingan , 802.11g menyediakan untuk 12 tarip data mungkin , saat 802.11a dan 802.11b delapan menetapkan dan empat , berturut-turut. Tabel 2 Perbandingan utama spesifikasi IEEE 802.11 802.11a 802.11b 802.11g 802.11n standar diakui 'Juli 1999 'Juli 1999 'Juni 2003 Belum diratifikasi Kecepatan data maksimum 54 Mbps 11 Mbps 54 Mbps 600 Mbps Modulasi OFDM DSSS atau CCK OFDM atau DSSS atau CCK OFDM atau DSSS atau CCK Frekuensi RF 5 Ghz 2.4 Ghz 2.4 Ghz 5 Ghz atau 2.4 Ghz Banyaknya pemecahan ruang 1 1 1 1 ,2, 3, 4 Lebar Channel 20 Mhz 20 Mhz 20 Mhz 20 Mhz atau 40 Mhz WLANs Saat Ini Draft 802.11n spesifikasi crafted dengan standar sebelum di pikiran untuk kecocokan menjamin dengan lebih dari 200 juta Wi-Fi ini alat dalam menggunakan . draft-n ujung mengakses akan menceritakan dengan 802.11a alat di 5-GHz rombongan sebagai baik sebagai 802.11b dan 802.11g hardware di 2.4-GHz frekwensi . di penambahan untuk dasar interoperability diantara alat , 802.11n menyediakan untuk jaringan lebih besar efisiensi dalam lebih cara mencampur apa 802.11g offers. Kehadiran 802.11b sukar hubungan pengganti sementara pohon di 2.4G-Hz rombongan sebab mengerjakan standar lebih tua tidak mengakui OFDM , yang mana dipekerjakan oleh 802.11g dan draft-n . ini berarti itu jika OFDM ingin klien untuk menceritakan di kehadiran 802.11b klien , mereka memerlukan untuk menggunakan lebih tua standard’s hubungan di paling sedikit untuk melindungi pengiriman mereka . ini air sangat efisiensi jaringan sebab paket data waktu tak sebanyak jauh mengambil untuk memancarkan dengan 802.11g dan draft-n dari mereka bawah melakukan usia 802.11b standar. Beberapa WLAN chipset leveransir , mencakup Broadcom , rencana seperti inovatif dipikirkan untuk memperbaiki efisiensi mencampur 802.11b/g jaringan . kebetulan , isu langsung ditunjukan di draft-n spesifikasi. Satu paling penting fitur di draft-n spesifikasi untuk memperbaiki dicampur performan cara pengumpulan . agak dari mengirimkan bingkai data single , buntel klien memancarkan beberapa bingkai bersama-sama . demikian , pengumpulan memperbaiki efisiensi dengan memugar persentase waktu itu data menjadi lebih dipancarkan jaringan , sebagai bentuk badan 1 illustrates. Gambar 1 bagaimana pengumpulan efisiensi memperbaiki di Mixed-Mode jaringan Lebih mudah banyak untuk draft-n alat untuk hidup pada waktu sama dengan 802.11g dan 802.11a hardware sebab mereka semua menggunakan OFDM . bahkan sangat , disana fitur di spesifikasi yang efisiensi pertambahan di OFDM-only jaringan . satu fitur seperti dikurangi bingkai mengatur jarak , atau memberhentikan , yang mana memendekkan kelambatan diantara transmissions. Untuk performan mungkin paling baik , draft-n spesifikasi menyediakan untuk apa dipanggil greenfield cara , yang mana jaringan dapat kumpulan untuk mengabaikan semua awal standar . itu tidak bersih pada ini apakah panggung greenfield cara akan wajib atau fitur fakultatif di akhir 802.11n draft , tetapi itu mungkin pilihan. Realistis , battery-powered WLAN hardware akan melanjutkan membangun sekitar 802.11g dan bahkan 802.11b untuk waktu beberapa . meskipun efisiensi ditingkatkan membangun ke dalam draft-n spesifikasi , bagaimanapun , itu sukar untuk menghapuskan semua rintangan 802.11b . ini berarti itu pemakai melihat untuk jaringan mungkin paling baik performan boleh ingin untuk mempertimbangkan menggantikan 802.11b WLAN hardware pada mereka. Permintaan Aplikasi Pemakai 802.11n Sebab itu bidang lebih besar jauh janji , cakupan lebih baik , dan keandalan , 802.11n menguntungkan di variasi bentuk jaringan . dan sebagai muncul networked aplikasi menjaga mengambil di rumah , nomor menumbuhkan pemakai akan datang untuk melihat 802.11n tidak hanya sebagai penaikan untuk jaringan ada mereka , tetapi sebagai keperluan. Dengan banyak internet kecepatan hubungan di bawah 5 Mbps , itu tak mungkin itu pemakai yang menggunakan WLAN sederhana teknologi ke sepasang komputer single dengan internet hubungan taxing jaringan ada mereka di paling sedikit ketika di cakupan akhir . bahkan ini kelas pemakai boleh senang dikejutkan oleh pertambahan di cakupan dan keandalan yang tanjakan untuk draft-n WLAN hardware dapat tawaran . beberapa arus dan aplikasi muncul yang mengemudi memerlukan untuk 802.11n suara lebih IP ( suara ) , streaming video dan musik , bermain game , dan penyimpanan dempet jaringan. Sebagai dengan suara , streaming musik aplikasi yang memerlukan dapat dipercaya sangat hubungan yang dapat menjangkau semua rumah . jutaan pemakai membangun libraries musik digital kekomputeran pribadi pada mereka dengan menyobek koleksi cd mereka dan digital membeli lebih merekam internet . di penambahan , angka-angka menumbuhkan streaming langsung musik dari internet. Sebagai koleksi musik digital mereka tumbuh , lebih pemakai menemukan mereka akan seperti dapat untuk mendengarkan itu terus stereoskop kamar hidup atau pemain via yang lain kamar sekitar rumah . meskipun demikian bidang tinggi tidak perlu sama sekali , tambahan cakupan dan keandalan yang draft-n tawaran boleh lebih baik cocok untuk streaming musik dari older-generation WLAN hardware. Bermain game aplikasi yang semakin membuat menggunakan rumah WLANs , apakah pemakai menghubungkan wirelessly untuk internet dari kekomputeran mereka dan portable bermain game alat atau menggunakan jaringan untuk bertanding dengan yang lain di rumah. Aplikasi menumbuhkan itu permintaan semua yang 802.11n untuk offer―high tarip data sebagai baik sebagai cakupan dan reliability―is Network-Attached penyimpanan , atau bunyi sengau . bunyi sengau populer menjadi di perusahaan sebagai seperti murah , easy-to-install pilihan untuk data backup . lebih baru-baru ini , bunyi sengau menjaga mengambil di kantor kecil dan bahkan beberapa rindu , sebagai ingin pemakai ke usaha perlindungan album foto digital tumbuhkan mereka dari keras kegagalan perjalanan , dan sebagai harga self-contained bunyi sengau backup baik jatuh sistem di bawah $1,000 . baru , lebih aplikasi menggairahkan untuk bunyi sengau muncul , seperti sebagai video pusat penyimpanan dapat dipercaya itu permintaan , high-bandwidth hubungan ke arus tv merekam sebelumnya menunjukan , video musik dan full-length pilem fitur ke televisi dan kekomputeran semua rumah. Seperti file-bersama besar memindahkan sebagai tv merekam sebelumnya menunjukan dari video pribadi penangkap ke komputer catatan atau pemain media portable untuk sebelah luar mengamati rumah mengambil perencanaan dan kesabaran pada lebih tua WLAN . bentuk badan 2 bandingan waktu itu akan mengambil ke pergantian 30-minute arsip video . pada tarip pergantian data paling baik , itu akan mengambil 42 menit ke mengcopy arsip menggunakan 802.11b , dan tak sebanyak dari menit dengan two-antenna draft-n klien. Gambar 2 Waktu yang dibutuhkan untuk mengirim data HD-Video selama 30 menit Perusahaan boleh paling keuntungan dari tarip data mentah tinggi yang draft-n janji standar . pekerja pengetahuan mempunyai biasa tumbuh untuk kebaikan WLANs di kantor . mereka dapat membawa catatan mereka ke konferensi kamar , coworkers’ mejatulis , bahkan daerah patah , dan masih mengakses ke e-mail , saat messaging , dan internet , sebagai baik sebagai data perseroan. Tetapi seperti aplikasi sehari-hari beberapa sebagai file-bersama besar memindahkan dari server group , database perseroan mengakses , dan sistim backups , dapat lambat bersusah payah pada 54-Mbps WLAN . untuk seperti high-traffic aplikasi , banyak sebaliknya untethered jangkar pekerja kekomputeran mereka Ethernet kawat , yang mana menghubungkan untuk jaringan pada 100 Mbps atau bahkan 1 Gbps.With draft-n hardware , pemakai dapat paling baik dunia kedua-duanya : kecepatan kawat Ethernet dan mobilitas WLAN. Rekomendasi Sebagai terang dari bagian sebelum , hampir semua perusahaan dapat hari ini kebaikan dari higher-bandwidth WLANs . namun , banyak besar businesses diharapkan ke sampai masa menunggu 802.11n disahkan sebelum seperti penyebaran besar memulai baru standar . perusahaan yang siap ke menyebar , sebagai baik sebagai pemakai dan lebih kecil businesses khawatir untuk keuntungan mengambil tarip data tinggi dan cakupan meningkatkan dan keandalan , harus hati-hati toko . tidak semua WLAN hardware mimolet meliputi , keaneka ragaman , dan yang lain 802.11n-like fitur dapat mengakui selalu mengalah dengan standar muncul . pembeli harus lihat untuk produk yang katakan “IEEE 802.11n draft Compliant.” Pembeli harus juga menjaga di pikiran itu disana tuan rumah fitur fakultatif di draft-n spesifikasi . banyak mereka , seperti sebagai penyaluran dan greenfield cara , untuk nama sedikit , dirancang untuk tarip data mentah memperbaiki , dan memerlukan saat ini pada akhir kedua-duanya mata rantai di perintah dimungkinkan. Disana juga perbedaan diantara bagaimana draft-n fitur diterapkan . beberapa draft-n hardware mendukung 40-MHz penyaluran , untuk contoh , lebih baik dari yang lain pada menjaga keseimbangan permintaan high-bandwidth hubungan untuk satu klien dengan perlu yang lain pemakai di jaringan. Strategi baik untuk pemakai perencanaan ke tanjakan tarip data dan cakupan rumah mereka WLANs untuk start dengan draft-n penerus dan pembelian satu itu dukung paling mengenai ruang arus dan fitur fakultatif itu anggaran belanja membolehkan . mengikuti serupa strategi untuk high-bandwidth file-sharing seperti alat-alat sebagai video pribadi penangkap dan backup penyimpanan devices. Untuk klien tak yang melakukan tidak tarip data tinggi memerlukan , untuk pemain musik contoh streaming isi dari perpustakaan rumah digital atau internet , draft-n boleh membantu cakupan memperbaiki dan keandalan. Memilih hak draft-n pilihan untuk battery-powered alat boleh barang licik di daftar berbelanja sebab med kekuasaan sebagai penting pertimbangan sebagai tarip data , cakupan , dan harga . telepon suara , untuk contoh , rendah alat bidang yang mungkin kebaikan dari teknik mimolet lingkungan di mana cakupan dan keandalan isu , tetapi pada harga hidup baterei. Kekomputeran catatan boleh kebaikan dari high-performance mimolet seperti fitur , penyaluran dan greenfield cara untuk pergantian arsip dan data backups . menjaga di pikiran yang dengan penyaluran dan mimolet power-conservation , yang mana memungkinkan berbagai hanya arus mengenai ruang ketika mereka perlu , fitur performan boleh akhir kekuasaan menyelamatkan kasus beberapa sebab catatan aktip di WLAN untuk pendek periods. Gambar 3 efisiensi memperbaiki dengan dukung menghapuskan untuk 802.11a/b/g alat di semua draft-n jaringan Mengapa Memilih Draft-N untuk Standar Jaringan? Pertama dan terkemuka , Broadcom’s Intensi-fiTM keluarga WLAN chipset 802.11n draft-compliant . dan walaupun draft-n standar nampak kandang wajar pada ini panggung , Intensi-fi keluarga sangat programmable , yang mana berarti itu menyesuaikan diri ke tak terduga dan perubahan tak diduga-duga di spesifikasi. Kedua, hak untuk Broadcom-designed tanda teknik memproses , Intensi-fi chipset aktip fitur keaneka ragaman , yang mana memberi hubungan jaringan diantara dua rangkap dua performan tinggi alat antena , cakupan , dan tanpa keandalan harga dan med kekuasaan antena ketiga pada satu connections. Kesetiaan Intensi-fiTM radio kedua yan tersedia , yang mana berarti itu dapat memelihara tarip data tinggi di jarak panjang dan lebih kondisi-kondisi merugikan. Dengan hormat untuk fakultatif 40-MHz cara terusan , Intensi-fi chipset menyediakan keseimbangan rel diantara performan dan perlu yang lain keanggotaan WLAN . Intensi-fi’s “good-neighbor” mendekatnya ke penyaluran sering meliputi pengamatan untuk yang lain lalu-lintas jaringan , terus dengan mekanisme ke kembali cepat mandi semua 20-MHz terusan ketika yang lain klien memerlukan untuk menceritakan. Intensi-fi chipset dukung standar terakhir ke terjamin WLANs , mencakup WPA2 dan CCX versi 4 . di penambahan , Intensi-fi dukung SecureEasySetup™ , one-touch push-button susunan keamanan itu pengganti sementara itu gampang untuk menginstal terjamin WLAN. Akhirnya , Intensi-fi dukung 125 kecepatan tinggi Mode™ ( juga mengenal sebagai SpeedBooster ) , kepemilikan high-speed cara di Broadcom’s 54g™ 802.11g keluarga chipset , sebagai baik sebagai BroadRange™ tanda teknologi memproses yang memperbaiki kemampuan Wi- Fi alat untuk daerah ulasan memperpanjang . jaringan dapat keuntungan mengambil 125 tinggi jika cara kecepatan semua WLAN alat di jaringan meliputi Intensi-fi atau 54gTM chipset . BroadRangeTM,on yang lain tangan , performan jaringan memperbaiki di 802.11g tanpa memperhatikan rendah hati chipset bagian yang lain alat di jaringan. Untuk kepastian tambahkan keandalan terbesar dan cakupan paling baik , produk memilih membangun dengan Intensi-fiTM teknologi.

Sumber Referensi :
1.Terjemahan bebas : White – Paper ; 802.11n: Next-Generation Wireless LAN Techonology oleh Indra Sufian.

2.Ilmu Komputer.com : Sistem Keamanan Pada Worlwide Interoperabality for Microwave Access (WiMAX) oleh Siyanta.

Teknologi Ethernet

TEKNOLOGI ETHERNET

10 Gbps DAN 100 Gbps

1. Pendahuluan

Ethernet adalah sistem jaringan yang dibuat dan dipatenkan perusahaan Xerox. Kecepatan Ethernet waktu itu hanya 3 Mbps dan dikenali sebagai Experimental Ethernet. Ethernet adalah implementasi metoda CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) yang dikembangkan tahun 1960 pada proyek wireless ALOHA di Hawaii University diatas kabel coaxial. Standarisasi sistem ethernet dilakukan sejak tahun 1978 oleh IEEE. (lihat Tabel 1.)

Tabel 1 Badan pekerja di IEEE

Working Group	Bentuk Kegiatan
IEEE802.1	Standarisasi interface lapisan atas HILI (High Level Interface) dan Data Link termasuk MAC (Medium Access Control) dan LLC (Logical Link Control)
IEEE802.2	Standarisasi lapisan LLC
IEEE802.3	Standarisasi lapisan MAC untuk CSMA/CD (10Base5, 10Base2, 10BaseT, dll.) IEEE802.3z (Gigabit Ethernet)
IEEE802.4	Standarisasi lapisan MAC untuk Token Bus
IEEE802.5	Standarisasi lapisan MAC untuk Token Ring
IEEE802.6	Standarisasi lapisan MAC untuk MAN-DQDB (Metropolitan Area Network-Distributed Queue Dual Bus)
IEEE802.7	Grup pendukung BTAG (Broadband Technical Advisory Group) pada LAN
IEEE802.8	Grup pendukung FOTAG (Fiber Optic Technical Advisory Group.)
IEEE802.9	Standarisasi ISDN (Integrated Services Digital Network) dan IS (Integrated Services ) LAN
IEEE802.10	Standarisasi masalah pengamanan jaringan (LAN Security)
IEEE802.11	Standarisasi masalah wireless LAN dan CSMA/CD bersama IEEE802.3
IEEE802.12	Standarisasi masalah 100VG-AnyLAN
IEEE802.14	Standarisasi masalah protocol CATV

Kecepatan transmisi data di ethernet sampai saat ini adalah 10 sampai 100 Mbps. Saat ini yang umum ada dipasaran adalah ethernet berkecepatan 10 Mbps – 100 Mbps yang biasa disebut seri 10Base/100Base. Ada bermacam-macam jenis 10Base diantaranya adalah: 10Base5, 10Base2, 10BaseT, dan 10BaseF yang akan diterangkan lebih lanjut kemudian.

Pada metoda CSMA/CD, sebuah host komputer yang akan mengirim data ke jaringan pertama-tama memastikan bahwa jaringan sedang tidak dipakai untuk transfer dari dan oleh host komputer lainnya. Jika pada tahap pengecekan ditemukan transmisi data lain dan terjadi tabrakan (collision), maka host komputer tersebut diharuskan mengulang permohonan (request) pengiriman pada selang waktu berikutnya yang dilakukan secara acak (random). Teknik ini disebut dengan backoff algorithm Dengan demikian maka jaringan efektif bisa

digunakan secara bergantian.

Untuk menentukan pada posisi mana sebuah host komputer berada, maka tiap-tiap perangkat ethernet diberikan alamat (address) sepanjang 48 bit yang unik (hanya satu di dunia). Informasi alamat disimpan dalam chip yang biasanya nampak pada saat komputer di start dalam urutan angka berbasis 16, seperti pada Gambar 1.

Gambar 1 Contoh ethernet address

48 bit angka agar mudah dimengerti dikelompokkan masing-masing 8 bit untuk menyetakan bilangan berbasis 16 seperti contoh di atas (00 40 05 61 20 e6), 3 angka didepan adalah kode perusahaan pembuat chip tersebut. Chip diatas dibuat oleh ANI Communications Inc. Contoh vendor terkenal bisa dilihat di Tabel 3, dan informasi lebih lengkap

lainnya dapat diperoleh di http://standards.ieee.org/regauth/oui/index.html.

Tabel 3 Daftar vendor terkenal chip ethernet

Nomer kode	Nama vendor
00:00:0C	Sisco System
00:00:1B	Novell
00:00:AA	Xerox
00:00:4C	NEC
00:01:14	Ricoh
08:08:08	3COM
08:00:07	Apple Computer
08:00:09	Hewlett Packard
08:00:20	Sun Microsystems
08:00:2B	DEC
08:00:5A	IBM

Dengan berdasarkan address ehternet, maka setiap protokol komunikasi (TCP/IP, IPX, AppleTalk, dll.) berusaha memanfaatkan untuk informasi masing-masing host komputer dijaringan.

2. Gigabit LAN

Kemunculan LAN Gigabit

Untuk memenuhi kebutuhan network mendatang, teknologi LAN Gigabit muncul dengan cepat. Dikenal sebagai Gigabit Ethernet dan 1G-AnyLAN, LAN ini beroperasi di atas bermacam-macam media, termasuk fiber, coaxial, dan twisted-pair copper wiring kategori 5.

A brief history from Ethernet to Gigabit Lan

Pada awalnya, Ethernet didesin untuk dijalankan di atas kabel koaksial pada kecepatan maksimum 10 MBps. Sekarang Ethernet beroperasi pada kabel koaksial thin-wide (10base2) dan unshielded twisted-pair (UTP) telephone wiring (10baseT). Devais pada network–PC, workstation, printer, server, dll – secara fisik terhubung ke kabel tunggal yang dikenal sebagai bus.

Pada perkembangan berikutnya, muncul teknologi Switch Ethernet, untuk menghindari problem tabrakan paket. Sebuah Switch Ethernet menggantikan pengkabelan hub. Berikutnya adalah Fast Ethernet, yang membesarkan bandwidth LAN dari 10 MBps menjadi 100 MBps. Ia menggunakan 2 standar: Gigabit 100Base-T (IEEE 802.3u) dan Gigabit 100VG-AnyLAN (IEEE 803.12). Bila upgrade ke switch Ethernet dilakukan tanpa perlu NIC baru dan pengkabelan, Fast Ethernet memerlukan NIC baru dan mungkin juga pengkabelan baru.

Standar 100Base-T menggabungkan dua skema signaling yang dikenal sebagai 100Base-4T dan 100Base-TX. 100Base-T mempunyai option protokol half-duplex yang beroperasi di atas kabel 4 pasang (kategori 3, 4 atau 5 UTP), yang juga digunakan untuk 10Base-T, shielded Twisted-pair (STP) dan fiber. Tiga pasang digunakan untuk transmisi data untuk masing-masing arah, sedangkan pasangan keempat untuk perlindungan kolisi.

Standar 100VG-AnyLAN menggunakan metode akses media berprioritas permintaan, dibandingkan dengan skema CSMA/CD yang didefinisikan Ethernet Standar. Trafik LAN diprioritaskan dalam 2 tipe – prioritas tinggi (trafik suara dan video) dan prioritas normal (data) – dalam system bertipe round robin. Ia beroperasi di atas kabel 4 pasang kategori 3 dan 5, STP atau Fiber.

Token Ring

Token-Ring berbasis standar IEEE 802.5 dan beroperasi pada 4 atau 16 MBps. Dengan Token-Ring, devais network secara fisik terhubung dalam konfigurasi ring dimana data dilewatkan dari devais ke devais secara berurutan. Sebuah paket kontrol, yang dikenal sebagai kontrol token, juga dilewatkan dalam ring. Devais yang ingin mentransmit data akan mengambil token, mengisinya dengan data dan dikembalikan ke ring. Devais penerima akan mengambil token tersebut, lalu mengosongkan isinya dan dikembalikan ke ring. Protokol ini mencegah terjadinya kolisi data dan menghasilkan performansi yang lebih baik pada penggunaan high-level bandwidth.

Ada tiga tipe pengembangan dari Token Ring dasar: full duplex, switched dan 100VG-AnyLAN. Token Ring Full Duplex menggandakan bandwidth yang tersedia bagi devais pada network. Switched Token Ring menggunakan switch yang mentransmisikan data antara segmen LAN, tidak antara devais LAN tunggal. Standar 100VG-AnyLAN mendukung format Ethernet dan Token Ring pada kecepatan 100 MBps.

Fiber distributed Data Interface

FDDI adalah pasangan teknologi LAN Ethernet IEEE 802 yang mendukung data transfer 100 MBps untuk jarak sampai 100 km. FDDI bukan standar IEEE dan beroperasi di atas kabel fiber optik dengan menggunakan arsitektur ring counter-ruting kembar yang dapat menghubungkan sampai 500 devais per ring. Ring kembar memungkinkan LAN tetap beroperasi bila terjadi kegagalan pada salah satu ring atau node.

Asynchronous Transfer Mode

ATM beroperasi mulai dari 25 MBps sampai 622 MBps. ATM adalah suatu bentuk teknologi paket switching yang menggunakan sel data dengan panjang tetap (53 byte) pada sirkuit virtual. Dengan ukuran sel data yang tetap dan kecil, memungkinkan switching pada kecepatan dengan throughput tinggi. Dengan delay yang sangat kecil dan waktu interval yang tetap antar sel data, memungkinkan aplikasi suara dan video dikirim lewat LAN dan berbagai jenis tipe data yang berbeda digabungkan dalam network yang sama. Walaupun ATM tidak mencapai kecepatan Gigabit di atas network, feature delay dan waktu interval menjadikannya teknologi potensial untuk LAN kecepatan tinggi membawa aplikasi multimedia.

Dua Standar

Problem terbesar yang dihadapi LAN Gigabit adalah adanya dua standar yang menyebabkan adanya masalah kompatibilitas. Selain itu, baik Gigabit Ethernet ataupun 1G-AnyLAN tidak menjamin pengoperasian suara atau video yang time-sensitive. Pertanyaan lain yang belum terjawab sekitar throughput dan jarak capai antar node dengan kabel tembaga.

Isu kompatibilitas menjadi lebih kompleks dengan adanya kebutuhan pemakaian Ethernet Gigabit di atas LAN bersama. Unswitch Ethernet menggunakan CSMA/CD untuk menghindari tabrakan data. Di sisi lain Switched Ethernet tidak menghadapi masalah tabrakan, karena desainnya yang full duplex. Oleh karena itu, protokol CSMA/CD dihentikan. Pada kecepatan Gigabit di atas network dimana kedua tipe protokol Ethernet digunakan, tabrakan akan terjadi denga jumlah besar, sehingga akan memerlukan transmisi ulang yang dapat mengurangi performansi secara signifikan.

Dua prosedur sedang dievaluasi untuk masalah LAN Gigabit bersama. Yang pertama memerlukan perluasan carrier yang digunakan ketika devais network memulai transmisi untuk menjaga sinyal carier aktif lebih lama. Perluasan ini memungkinakn frame ethernet berjalan lebih jauh tanpa tabrakan. Ada negatif efek bila paket Ethernetnya besar.Dan bila paket lebih kecil (64 Kb), efisiensi berkurang sebagai hasil dari kombinasi paket besar dan kecil.

Pendekatan kedua menggunakan buffered repeater untuk menjalankan protokol CSMA/CD. Secara tradisional, Lan bersama berjalan half-duplex. Dengan meletakkan tabrakan pada buffered repeater, end station tidak perlu melakukan transmisi ulang. Kerugiannya adalah buffered repeater memerlukan tambahan 8 Kb memori per port untuk menangani kemampuan buffering.

LAN Gigabit ATM

Satu argumen kuat yang memfavoritkan ATM adalah karena kemampuan multimedianya yang lebih berkembang. Ethernet Gigabit didak mempunyai suatu skema untuk prioritas pengiriman trafik time-sensitive. 1G-AnyLan (100VG) menyerahkan dua level prioritas untuk trafik, tetapi pada LAN yang sibuk prioritas tersebut tidak menjamin suara dan video datang tepat waktu. Sedangkan pada ATM, ketepatan waktu diperoleh karena penggunaan sel berukuran tetap, dibandingkan paket berukuran tak tetap pada Ethernet. Sel tersebut memudahkan transportasi secara simultan berbagai jenis tipe trafik.

Keuntungan besar LAN Ethernet Gigabit adalah tidak perlu penulisan ulang aplikasi, sedangkan ATM memerlukannya untuk mengakomodasi switching data.

LAN 1 Gigabit Ethernet

Sebuah produk LAN Gigabit ditawarkan oleh sebuah vendor. Mempunyai teknologi konsentrator multichannel yang menyediakan transport data symetric bebas tabrakan. Beroperasi pada kecepatan 1 GBps di atas kabel 4 pasang kategori 5 UTP, dengan 320 Mbps dialokasikan untuk komunikasi dari workstation ke server, 320 untuk respon server ke workstation, dan 320 sisanya untuk fungsi remote, seperti e-Mail, video feed, video konferen, dan internet. Data dikonversi dari format 8 bit ke format khusus 10 bit untuk keperluan transmisi. Pengkodean ini adalah kompatibel standar industri dan menyediakan feature untuk pemeliharaan penyelarasan waktu, deteksi kesalahan hardware, dan pengiriman/penerimaan karakter kontrol dari network sambil menjaga kompatibiltas semua tipe data.

10 Gigabit Ethernet

Perkembangan jaringan Ethernet yang selama ini sekedar di dalam ruang lingkup LAN, selanjutnya akan mencakupi MAN (Metropolitan Area Network) dan WAN (Wide Area Network). Saat ini di Indonesia, sudah banyak yang meng-upgrade infrastruktur dari sebelumnya 10 Mbps menjadi 1 Gbps atau sering kali disebut Gigabit network. Namun dari sisi teknologi, orang sudah mulai menyebut 10 Gbps Ethernet.

100 Gigabit Ethernet

Seiring dengan perkembangan teknologi dan kebutuhan, Ethernet 100Gbps yang dimulai dari Ethernet 40Gbps telah mulai diproduksi. Ethernet ini untuk menjawab kebutuhan pasar yang memerlukan bandwidth dengan kapasitas besar. Evolusi dari kebutuhan bandwidth dapat dilihat dalam gambar 2 berikut.

Gambar 2 Evolusi bandwith ethernet

Adapun grafik dari pertumbuhan kebutuhan jumlah ethernet berdasarkan bandwith dapat dilihat dalam gambar 3.

Gambar 3 Grafik pertumbuhan kecepatan berbanding dengan kebutuhan

Standar baru dari IEEE 802.3ae yaitu 10 Gigabit Ethernet memberikan evolusi dari teknologi Ethernet dengan membawa teknologi Ethernet 10G sepuluh kali lipat dalam kinerja dibandingkan dengan 1 Gigabit Ethernet. Dan sebelumnya Ethernet hanya mendominasi area LAN atau Local Area Network, tidak halnya dengan 10G Ethernet di mana aplikasi tidak hanya mencakup seputar LAN saja, namun melebihi itu yaitu juga termasuk WAN.

Beberapa standar yang melegenda & menjadi acuan kita dalam mengoperasikan peralatan LAN, MAN & WAN dapat kita ingat antara lain seperti:

- IEEE 802.3 ethernet

- IEEE 802.11 Wireless LAN

Bagi anda yang ingin melihat dari dekat beberapa teknologi yang menarik khususnya untuk LAN menggunakan kabel / fiber berkecepatan 1-10Gbps dapat membaca beberapa tutorial seperti http://grouper.ieee.org/groups/802/802_tutorials/index.htm

Ide di balik 1Gbps & 10Gbps Ethernet, mereka tetap menggunakan Medium Access Control (MAC) seperti yang gunakan di teknologi 10Base-T yang kita pakai hari ini (1999-2003) di banyak LAN. Tapi mereka memperlebar kecepatan hingga sangat tinggi, bahkan karena menggunakan media fiber optik, terutama Single Mode Fiber (SMF) mereka bisa mengembangkan akses tersebut menjadi WAN dengan jarak beberapa puluh kilometer bukan hanya sekedar LAN yang jaraknya hanya beberapa ratus meter saja.

Dengan protokol MAC IEEE 802.3 yang sama dengan ethernet yang kita gunakan hari ini Perlu diingat bahwa 10G Ethernet yang baru masih mempertahankan jaringan Ethernet yang ada dalam hal ukuran frame (frame size), dan format frame. Namun tidak seperti 1 Gigabit Ethernet, 10 G Ethernet support full-duplex transmisi dan hanya bekerja pada jaringan atau media optic.

Gigabit Ethernet dapat bekerja di media copper (tembaga). Spesifikasi dari 802.3ae juga mendefinisikan dua interface fisik termasuk untuk LAN dan satunya lagi untuk WAN. Dan interface fisik untuk LAN adalah antara lain:

• 10 Gbase-SR dengan 850 nm serial interface dengan jangkauan 990 feet melalui multimode fiber.

• 10 Gbase-LR dengan 1,310 nm serial interface dengan jangkauan sedikit lebih dari 6 mil melalui single-mode fiber.

• 10 Gbase-ER dengan 1,550 nm serial interface dengan jangkauan kurang lebih 25 mil melalui single-mode fiber.

Keuntungan

Ada beberapa keuntungan yang bisa diperoleh dengan menggunakan LAN kecepatan tinggi ini, misalnya:

• Interkoneksi server untuk cluster server.

• Switch pada server.

• Aggregasi beberapa 1000BASE-T menjadi 10Gigabit Ethenet (Gbit Ethernet).

• Sambungan antar gedung.

• Penggunaan Media Single Mode Fiber (SMF) dan Multi Mode Fiber (MMF)

Bagi ISP / Network Service Provider (NSP) penggunaan teknologi Gbps Ethernet (GbE) ini menarik dipandang dari beberapa aplikasi seperti:

• Interkoneksi Server Farm (peternakan server).

• Sambungan intra-POP menggunakan Multi Mode Fiber (MMF) untuk jarak < 300 meter.

• POP uplink untuk Inter-POP untuk jarak < 40 km.

• Akses Metropolitan Area Access (MAN) melalui Wavelength Division Multiplexing (WDM).

• Menggunakan media dark fiber, SONET, TDM dll.

Contoh topologi gabungan jaringan 100Mbps, 1Gbps & 10Gbps dalam LAN diperlihatkan dalam gambar terlampir.

Gambar 2 Topologi gabungan dengan menggunakan 10 Gbps LAN

Adapun contoh topologi penggunakan Gigabit Ethenet untuk ISP / NSP diperlihatkan di contoh gambar terlampir.

Gambar 3 Topologi penggunaan 10GBps Ethernet oleh ISP/NSP

Ada beberapa perbedaan yang menyolok antara 1Gbps & 10Gbps ethernet. Pada 1Gbps yang sering dikenal juga sebagai 1000Base-T, mereka masih mengusahakan menggunakan jaringan fisik kabel UTP. Pada 1000Base-T Teknik modulasi Multi-Level Analog Signaling (MAS) ditambah Forward Error Correction (FEC) dan proses equalisasi memungkinkan sepasang kabel UTP digunakan pada kecepatan 250Mbps (dengan bandwidth 62MHz).

Artinya sebuah kabel UTP Category 5 sebanyak empat (4) pasang dapat digunakan untuk memperoleh kecepatan 1Gbps pada jarak 100 meter. Pada kecepatan 10Gbps, kabel UTP sama sekali tidak digunakan. Jaringan fisik fiber optik digunakan secara ekslusif dan full duplex. Single Mode Fiber (SMF) & Multi Mode Fiber (MMF) dapat digunakan pada 10Gbps ethernet. Teknik Multi-Level Analog Signaling (MAS) yang digunakan untuk memodulasi data pada kecepatan 10Gbps sebetulnya dapat di paksa untuk bekerja s/d 40Gbps. MAS sendiri diturunkan dari Pulse Amplitude Modulation (PAM) yang secara sederhana merupakan proses On-Off Keying cocok untuk memodulasi sinar laser.

Umumnya menggunakan Reed Solomon Forward Error Correction (FEC) untuk memperoleh Bit Error Rate (BER) sekitar 10-14 (sangat tinggi sekali). Dengan teknologi Silicon CMOS submicron dengan lebar gate 0.18um diperoleh gate delay sekitar 30 ps (sekitar 30GHz frekuensi cut off).

10Gbps pada WAN di operasikan sebagai muatan dalam jaringan WAN OC-192c/VC-4-64c yang mempunyai payload rate 9.584640 Gbps. Oleh karena itu harus digunakan mekanisme pacing pada MAC agar data dapat dimasukan ke OC-192c tersebut. Hal ini menyebabkan jaringan fisik LAN & WAN menggunakan MAC IEEE 802.3 yang sama.

Sumber Referensi :

1. Pengenalan Hardware dan Topologi Jaringan kompiuter.

2. http://standards.ieee.org/regauth/oui/index.html.