Teknologi Wimax

<<<<<Sebelum memahami dan membahas teknologi Wimax marilah kita baca bissmillaH>>>>>>>

Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) adalah sebuah teknologi baru masa kini dari perkembangan Wifi dan BWA (brodband wireless Accees) yang perbedaannya dengan wifi yaitu kecepatan jauh lebih tinggi pada teknologi Wimax dibandingkan teknologi wifi biasa. kemudian jangkauan lebih jauh untuk sinyal Wimax dibandingkan wifi. dari hasil searching teknologi wimax mempunyai kecepatan data mencapai 70 MBps. Wimax dapat diaplikasikan memalui broadband Last mile ataupun backhaul. Biar lebih jelas kita lihat gambar di bawah ini :

 Adapun Jenis Wimax yang ada masa kini yaitu ada banyak tapi saya jelaskan cukup 2 saja diantaranya :

1. Wimax 802.16-2004 

Jenis ini memiliki karakteristik yaitu :

• Approximate max reach (dependent on many factors) artinya memiliki maximal jarak sampai 8 Km
• Maximum Througphut artinya kecepatan maxsimum data yang dimiliki mencapai  75 Mbps (20 MHz band)
• Typical Frequency bands artinya memiliki frekuensi mencapai  2-11 Ghz
• Application artinya penggunaan aplikasi / penerapan mengguakan Fixed Wireless broadband (eg-DSL alternative) 

2. Wimax 802.16e

Jenis ini memiliki karakteristik yaitu :

• Approximate max reach (dependent on many factors) artinya memiliki maximal jarak sampai 5 Km
• Maximum Througphut artinya kecepatan maxsimum data yang dimiliki mencapai  30 Mbps (10 MHz band)
• Typical Frequency bands artinya memiliki frekuensi mencapai  2-6 Ghz
• Application artinya penggunaan aplikasi / penerapan mengguakan Portable Wirless Broadband

Adapun layanan-layanan wimax yang ada adalah sebagai berikut:

• Fixed Wimax

Yang membuat Wimax menjadi suatu teknologi yang menarik adalah karena rentang pengembangan aplikasi menjadi semakin mungkin dan masuk akal dan tidak terbatashanya pada akses internet broadband. adapun layanannya dalah bentuk fixed Wimax adalah :

T1/E1 untuk kepentingan bisnis , Voice Over IP ( Voip ) sebagai backbone perusahaan telepon , (IPTV) senagai pengganti TV cable , backbone untuk Wi-Fi hotspots dan menara telepon celular , jasa telepon mobile, mobile data TV , jasa emergency mobile , pengganti kabel fiber optic untuk backbone wireless . Wimax memberikan service fixed(tetap), portable atau mobile non-line-of-sight ( NLOS) terhadap sebuah station subscriber / device terkoneksi , yang dikenal sebagai sebuah alat customer premise equipment (CPE) . 

Beberapa tujuan dari Wimax sendiri bersangkutan dengan kemampuan Wimax itu sendiri dalam menangani service coverage area sekita 6 mil dari sebuah Wimax Base Station untuk point-to-multipoint , non-line-of-sight . Kemampuan ini dapat memberikan kemampuan sampai dengan 40 megabits per second (Mbps) untuk fixed dan aplikasi portable .Site / Pusat Wimax Cell dapat memberikan bandwith yang cukup untuk mensuport ratusan dari kepentingan bisnis dengan kecepatan setara dengan T1 dan ribuan pelanggan rumahan yang memiliki koneksi setara dengan service DSL dari satu base station . biar lebih jelas kita lihat gambar di bawah ini : 

Fixed Wimax menawarkan biaya yang lebih efektif terhadap solusi point to point dan point to multipoint .

• Mobile Wimax

Mobile Wimax membawa aplikasi fixed wireless untuk melangkah lebih jauh dan memberikan kemampuan kepada aplikasi-aplikasi berbasis telepon ke skala yang lebih besar . Sebagai contohnya , mobile Wimax memberikan kemampuan streaming video untuk melakukan broadcast terhadap perangkat kamera polisi yang berada di dalam mobil ataupun berbagai macam alat yang bergereak diatas 100 kilometer / jam . 

Potensi yang dimiliki ini dapat menggantikan kemampuan telepon selular dan data mobile yang didapatkan dari operator telepon seperti EvDo, EvDv dan HSDPA . Mobile WiMax memiliki nilai penting untuk penggabungan service seperti mobile TV dan game online . biar lebih jelas kita lihat gambar di bawah ini :

Mobile Wimax memungkinkan kita untuk berbagai macam perangkat telekomunikasi untuk bergerak fungsi menjadi mobile or Handphone

• Wimax bukanlah Wi-Fi

Yang paling sering terdengar tentang deskripsi Wimax di media bahwa Wimax adalah pengembangan dari Wi-Fi . Pada kenyataanya bahwa Wimax lebih dari itu . Tidak hanya Wimax menawarkan eksponen range dan troughput yang lebih besar dari Wi-Fi ( Secara teknis , berbicara tentang 802.11b, meskipun varian-varian baru dari 802.11 menawarkan pengembangan-pengembangan secara substansi darivarian “b” – 802.11b) , Wimax juga menawarkan tingkatan carrier dari quality of service ( QoS) dan keamanan . Wi-Fi sendiri selama ini memiliki permasalahan dengan keamanannya . Varian “b” dari 802.11 menawarkan tidak adanya prioritas untuk trafikpenggunaan yang ideal untuk voice ataupun video. Batasan range dan troughput dari Wi-Fi berarti bahwa Wi-Fi Service Provider harus membangun dan menyaipakan banyak akses point untuk mengcover area dan service yang sama digunakan untuk jumlah layanan customer yang digunakan oleh sebuah / satu Wimax base station . Group kelompok kerja IEEE 802.11 sudah melakukan approval terhadap upgrading untuk 802.11 dan QOS nya . Biar Lebih jelasnya kita lihat gambar di bawah ini :

Dimana Wi-Fi mengcover sebuah kantor atau coffee shop , sementara Wimax mengcover sebuah kota terlihat jelas perbandingannya bukan.

• Menggabungkan voice/suara dan data semudah menggunakan radio FM

Penggabungan Data dan Suara semudah menggunakan Radio FM
Coba ketika kira memvisualisasikan keadaan dimana kita  menghidupkan FM Radion di suatu tempat seperti di rumah di hp kita . Kita akan menerima informasi ( berita , cuaca , berita olahraga ) dari layanan tersebut ( Stasiun Radio FM ) dan perangkat keras yang digunakan adalah Radio FM dengan antenanya . Wimax sendiri dapat dijabarkan sebagai seuatu hal yang sama dengan cara kerja Radio FM diatas .

Dimana base station ( radio dan antena ) dimisalkan untuk stasiun radio kemudian melakukan pengiriman informasi / data seperti ( akses internet , VoIP, IPTV) dan alat berlangganan seperti Wimax CPE yang digunakan untuk menerima layanan . Perbedaan besarnya adalah Wimax adalah layanan dua arah yang interaktif . Biar lebih jelas kita lihat gambar di bawah ini :

Kemudian kita akan membahas Arsitektur Wireless

Pada bagian berikut akan diberikan konsep gambaran simpel dan daftar istilah yang akan menolong kita untuk dapat mengerti bagaimana Wimax bekerja dan akan membantu kita untuk dapat melakukan komunikasi dengan industri teknologi Wimax .

• Arsitektur Wireless : point-to-point dan point-to-multipoint

Ada 2 skenario dalam pengembangan teknologi wireless baik point-to-point dan point-to-multipoint.

1. Point-to-point (P2P)

Point-to-point biasanya digunakan ketika ada dua titik kepentingan dimana kondisi adalah satu titik pengirim dan satu titik sebagai penerima . Skenario ini juga digunakan untuk proses media transportasi / melakukan proses tranportasi dari sumber data ( data center , fasilitas colocation server , fiber POP , kantor pusat , dan lain lain ) ke klien / pelanggan atau juga digunakan sebagai titik untuk distribusi dengan menggunakan metode arsitektur point to multipoint . Sebagai suatu arsitektur yang disebut dengan penyebaran / beam dengan terfokus diantara 2 rentang titik dan troughput dari point-to-point radio yang lebih besar daripada produk point-to-multipoint.

     2.  Point-to-Multipoint (PMP)

Dapat dilihat pada gambar diatas dimana point-to-multipoint dapat diartikan sama dengan distribusi . Satu base station dapat melayani ratusan dari pelanggan yang berbeda-beda baik yang bersangkutan dengan bandwith dan layanan yang disediakan . Biar lebih jelasnya kita lihat gambar di bawah ini

Konfigurasi point-to point dan point-to-multipoint 

Line of sight (LOS) atauu Non-line of sight (NLOS)

Perbedaan antara line of sight dan non-line of sight .

Pada masa-masa awal teknologi ( sebagai contoh LDMS,MMD) yang kurang sukses kalau mau dibilang tidak sukses ya dalam penerapannya untuk pasar yang masal yang disebabkan karena ketidak mampuan untuk memberikan layanan yang berbasiskan skenarion non-line-of-sight . Hal ini menyebabkan keterbatasan jumlah pelanggan yang dapat dijangkau dan memberikan biaya yang tinggi untuk penyediaan base station dan perangkat CPE , sehingga menyebakan rencan bisnis yang dikembangkan mengalami kegagalan .

Wimax memiliki fungsi terbaik pada situasi line of sight dan tidak seperti teknologi sebelumnya , Wimax memberikan rentang / range dan troughput yang dapat diterima meskipun pelanggan tidak dalam wilayah line of sight terhadap base station . Bangunan-bangunan yang terdapat antara base station dan pelanggan menurunkan range/ rentang jarak dan troughput itu sendiri , tetapi dalam lingkungan wilayah perkotaan , sinyal radio masih cukup kuat untuk memberikan pelayanan yang memuaskan .

Kemampuan yang diberikan oleh Wimax teknologi yang dapat melakukan pelayanan dalam konsep non-line-of-sight , menyebabkan Service Provide atau penyedia jasa yang menggunakan Wimax dapat menjangkau banyak pelanggan dalam kantor-kantor yang berada dalam gedung untuk mendapatkan pelanggan dengan biaya yang rendah dikarenakan banyak pelanggan yang dapat diperoleh hanya dari satu base station . Biar lebih jelasnya kita lihat gambar di bawah ini :

Konfigurasi point-to point dan point-to-multipoint 

Radio Wimax

Inti dari Wimax adalah Radio Wimax itu sendiri . Sebuah radio terdiri dari sebuah transmitter ( pengirim ) dan sebuah receiver ( penerima ) .

Wimax Radios menjalankan proses listrik osilasi pada sebuah frekwensi yang dikenal sebagai carrier frekwensi ( pada Wimax biasanya diantara 2 dan 11 GHz . Sebuah radio dapat disamakan dengan sebuah perangkat networking seperti router atau bridge yang didalam perangkat tersebut di manage oleh software dan dibentuk pada papan sirkuit yang berisikan kumpulan chip set yang komples .

Wimax aristektur merupakan arsitektur yang simple , dibangun dengan dua komponen utama yaitu radio dan antenna . Banyak produk Wimax yang menawarkan perangkat radio base station terpisah dengan antennanya . Sebaliknya , banyak perangkat CPE yang ditawarkan merupakan 2 jenis solusi yaitu CPE dengan sebuah antenna untuk luar gedung dan CPE sebagai perangkat langganan didalam ruangan , biar lebih jelas kita libat gambar di bawah ini :

Solusi WiMAX menggunakan antena yang terpisah dengan radio

Keuntungan utama dari model tersebut adalah radio terlindung dari perubahan cuaca yang ekstre dan juga kelembaban dimana dapat mengurangi kinerja dan ketahanan radio . Sebagai tambahan , atenna outdorr akan mengoptimalkan link budget ( kinerja dari koneksi wireless ) antara transmitter dan receiver , khususnya pada scenario line of sight . Antena yang terkoneksi melalui media kabel ke Radio Wimax disebut sebagai pigtail . Satu aturan sederhana tentang instalasi wireless adalah usahakan agar panjang pigtail sependek mungkin . Kenapa ? Semakin panjang pigtail akan semaik banyak sinyal yang lost antara antenna dan radio . Kabel LMR-400 sebagai contoh akan kehilangan sekitar 1dB untuk setiap 3 m kabel .

Radio dan Tempat Penyimpanannya .

Radio ditempatkan pada sebuah casing tahan cuaca dan tidak jauh dari antena

Foto diatas menunjukan bahwa radio Wimax dipasangkan dengan sebuah casing . perhatikan dari kiri ke kanan :
a) kabel grounding yang terdapat pada casing
b) Koneksi Ethernet ke sumber data
c) Heliax / pigtail kabel ke antenna

Bagaimana caranya untuk memastikan kalau antenna ditempatkan setinggi mungkin dengan mengingat keuntungan dari topologi line-of-sight dan juga diusahakan agar panjang pigtail sependek mungkin ? Satu pendekatan yang mungkin dilakukan adalah dengan meletakkan radio dekat dengan atap yang dipasangkan radio dan casingnya . Dipertimbangkan untuk casing / tempat penyimpanan radio sudah termasuk criteria berikut :
a) faktor keamanan
b) Daya tahan terhadap cuaca , dengan kondisi dingin atau panas diharapkan radio masih dapat berfungsi .
.
Penutup / casing yang terbuat dari papan metal atau fibergalass dengan sebuah kunci akan memberikan keamanan . Berikut akan diberikan penjelasan bagaimana temperature yang paling cocok untuk digunakan oleh radio Wimax , radio itu sendiri dapat digunakan pada suhu ideal – 20 f sampai dengan 120 f . Dimana radio itu sendiri akan memproduksi panas yang disebabkan oleh proses operasi kerjanya .

Antena Wimax

Tipe antenna yang didesain untuk kebutuhan aplikasi yang berbeda

Tipe antenna yang didesain untuk kebutuhan aplikasi yang berbeda .
Different antenna types are designed for different applications
Antena Wimax , seperti halnya antenna yang digunakan pada radio mobil , telepon selular , radio FM , atau TV didesain untuk mengoptimalkan kinerja terhadap penerima sinyal . Gambar diatas menunjukkan 3 tipe utama yang biasa digunakan untuk pengembangan Wimax . Dari Atas ke bawa adalah :
1. Omnidirectional Antena
2. Antena Sector
3. Antena Panel , memiliki fungsi khusus.
Maka antena wimax itu gabungan dari ketiga anntena yang menghasilkan teknologi tinggi serta memungkinkan mengeluarkan biaya yang cukup besar.

Antena Omni Directional

Antena Omni directional digunakan untuk konfigurasi point-to-multipoint

Halangan utama pada penggunaan antenna omni directional adalah penggunaan dan penghamburan energi yang besar dalam proses mem-broadcast 360 derajat . Hal ini menjadi batasan terhadap jarak dan kekuatan akhir sinyal . Omni directional sangat ideal digunakan pada situasi dimana subscriber / pelanggan yang banyak berada sangat dekat dengan Base Station . Sebagai contoh dari aplikasi omni directional ada hotspot WiFi dimana cakupan area 100 meter dan pelanggan yang terkoneksi dikonsentrasikan pada area yang tidak terlalu besar

Antena Sectoral

Antena Sector / Sektoral difokuskan pada area yang terfokus

Perangkat antenna sectoral , dengan memfokuskan penyebaran sinyal pada sebuah area yang difokuskan , memberikan cakupan area yang lebih luas dan energi / power yang digunakan lebih sedikit . Banyak operator lebih memilih untuk menggunakan antenna sektoral untuk mengcover 360 derajat service area daripada menggunakan antenna omni directional , hal ini berkaitan dengan kinerja yang lebih baik untuk antenna sektoral .

Antena Panel

Antena Panel sering digunakan untuk kebutuhan aplikasi point-to-point

Antena Panel biasanya berbentuk panel datar dengan ukuran kurang lebih 30 cm persegi . Antena panel dapat dikonfigurasikan dengan baik untuk penggunaan casing / box yang berbentuk persegi empat . Konfigurasi daya dilakukan dengan memberikan aliran listrik melalui kabel ethernet yang dikoneksikan ke radio/antenna . Sumber daya listrik semacam ini dikenal dengan Power over Ethernet ( PoE) .

Harga berpariasi dari hasil searching dari mang google harga antena dari setiap jenisnya sekitar 250.000-500.000 tergantung kualitas yang di berikan.

Adapun Peralatan untuk membuat Wimax sendiri untuk mencobanya dapat di buat oleh mahasiswa adalah :

1. Merancang seluruh rangkaian dengan menggunakan chipset yang sudah disertifikasi

2. Memanfaatkan rancangan yang sudah tersedia di pasaran, menggunakan open hardware.

Adapun langkah-langkahnya sebagai berikut

1. Siapkan peralatannya diantaranya motherboard yang bagus contoh dengan merek intel ataupun yang lainnya menggunakan embedded system, berbasis open hardware artinya sebuah sistem yang tertanam dalam sebuah perangkat keras bisa berupa chip ataupun yang lainnya biar lebih jelas kita lihat gambar di bawah ini menggunakan Motherboard Arcom :

Harga  Motherboard di pasaran dari 300 ribu sampai satu jutaaan.

Setelah itu kita buat paradigma prangkat yang dari PC ke Embedded System 

bair lebih jelas kita lihat :

kita bisa lihat blok diagram komputer dan blok diagram embedded pc kita bisa lihat perbedaanya pada bagian cf dan rom artinya cf adalah compact flash yang terpasang.

2. WiMAX mini PCI menggunakan Chipset Wavesat adapun Konfigurasi System Embedded

kita lihat gambarnya di bawah ini : 

Kita bisa lihat di dalam Chishet terdiri dari beberapa perangkat lainnya diantaranya :

• Socet MiniPCI dan CF
• Konector catu daya
• Soket RJ 45
• Ram : 64/128 Mb
• CPU : Amd Geode
• Chipset
• Soket MiniPCI
• Konektor RS232

ini semua berpungsi untuk membuat Wimax bekerja dengan stabil.

Selanjutnya Kita rakit dengan prangkat lainnya biar lebih jelas kita lihat gambar di bawah ini :

kita bisa lihat prangkat yang terpasang pada rakitanya diantaranya :

• Embedded PC
• Compact Flash
• Wirless Mini PCI
• Adaptor
• UTP RJ-45
• POE
• UTP RJ-45 tipe Cross

Nah kita berhasil membuat WIMAX sendri biayanya dari masing-masing bertotal hanya mencapi 

2-3 Juta tergantung kualitas yang kita inginkan dari hasil searching yang ada di mang google.

Kemudain Perangkat luank yang digunakan menggunakan open source berbasis linux diantaranya sistem Operasi Marveleos dan Openwireless aplikasi ini mudah diguankan dan bisa diguankan hanya dengan memory 128 mb. 

Kelebihan dari Wimax ini adalah sebagai berikut :

Harganya murah dan terjangkau

Konfigurasi mudah

Prangkat yang digunakan mudah didapat

Dapat di bawa dengan mudah istilah lain Portabel

Kelemahan dari Wimax ini adalah

Jangkauan rendah

Terlalu simpel

Kesimpulan yang dapat kita tangkap untuk membuat Wimax sendiri yaitu : 

Bahwa teknologi wimax dapat dimanfaatkan oleh kita. teknologi tinggi yang di dapat dari wimax secara instan mudah diguankan dan dibawa solusi dari para mahasiswa untuk melakukan experimen ataupun percoban ini dengan biaya cukup murah kita bisa membuat wimax sendiri.

mungkin cukup sekian dari hasil eksplorasi tentang wimax mudah-mudahan ada manfaatnya amin... alhamduliah ya sesuatu :-)