WORLDWIDE INTEROPERABILITY FOR MICROWAVE ACCESS (WiMAX)

1. Pendahuluan

Standar 802.16 dikembangkan oleh Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), yang disebut Wireless MAN (Metropolitan Area Network), memberikan perspektif baru dalam mengakses internet dengan kecepatan tinggi tanpa tergantung pada jaringan kabel atau modem. WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) 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

Broadband Wireless Access (BWA) standar yang saat ini umum diterima dan secara luas digunakan adalah standar yang dikeluarkan oleh Institute of Electrical and Electronics Engineering (IEEE).

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. Dalam tulisan ini penulis akan membahas tentang perkembangan Teknologi WiMAX ,perangkat-perangkat yang digunakan untuk kebutuhan jaringan WiMAX BWA (Broadband Wirelles Access) dan bagaimana cara melakukan instalasi perangkat WiMAX serta bagaimana mengkonfigurasi perangkat WiMAX. Dalampembahasan ini penulis akan membahas berdasarkan apa yang penulis dapatkan pada saat melakukan penelitian pada PT Aplikanusa Lintasarta Bandar Lampung.

 Pengertian WiMAX

Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) merupakan teknologi komunikasi data nirkabel tingkat lanjut yang dikembangkan untuk meningkatkan kinerja dan kapasitas serta jangkauan layanan. 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 dengan spesifikasi yang mendukung komunikasi sampai

tingkat MAN disatukan dengan standar WiMAX Pada masa mendatang, segala sesuatu yang berhubungan dengan

teknologi wireless kemungkinan akan diberi sertifikasi WiMAX. Standar WiMAX dibentuk oleh gabungan-gabungan industri perangkat wireless dan chip-chip komputer diseluruh dunia. Perusahaan besar ini bergabung dalam suatu forum kerja yang merumuskan standar interkoneksi antar teknologi broadband wireless access (BWA) yang mereka miliki pada produk-produknya.

 Standar IEEE 802.16 (WiMAX)

Dengan tower yang dipasang dipusat akses internet (hot spot) di tengahkota metropolitan, seorang pemakai laptop, komputer, handphone, hingga personal digital assistant (PDA), dengan wireless card bisa koneksi dengan internet, bahkansampai ke pedesaan yang masihdalam 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 pengguna. 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 bisa mencapai sekitar 50 km dengan kecepatan transfer data sebesar 70 Mbps. 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.

 Keuntungan WiMAX

Ada beberapa keuntungan dengan adanya WiMAX, jika dibandingkan 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 jangkauannya bisa 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 sebagai Alternatif lain dari 3G dan jalur migrasi menuju 4G

Dengan adanya mobilitas pada teknologi WiMAX, maka teknologi WiMAX secara langsung menjadi pesaing bagi teknologi seluler menuju 4G. Dibawah ini akan dijelaskan mengapa teknologi WiMAX menjadi suatu ancaman yang signifikan bagi teknologi seluler.

 (i) Teknologi: Standar seluler 3G seperti UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) dan EV-DO (EVolution Data Only) kelihatan mulai using sebelum mampu mencapai pasar yang stabil. Teknologi ini mulai terancam oleh keunggulan teknologi BWA seperti WiMAX dan FLASH-OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) [3]. WiMAX yang berbasis teknologi OFDM dengan teknologi Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) smart antenna menjadi alternatif terbaik untuk mencapai 4G.

(ii) Kecepatan Data: W-CDMA dapat mendukung kecepatan hingga 100 Kbps. EVDO memiliki kecepatan download hingga 2,4 Mbps. Teknologi HSDPA yang memungkinkan transmisi data downlink hingga 8-10 Mbps.Sedangkan WiMAX downlink mendukung kecepatan data melebihi 500Kbps dengan jarak beberapa kilometer dari basestation.

(iii) Jangkauan: Kebutuhan bandwidth untuk suara membatasi ukuran cell pada W-CDMA, sehingga mambatasi jangkauan  juga hanya dua sampai tiga kilometer dari basestation [3]. WiMAX dapat mencapai 6 – 10 Km (maksimal 48 kM).

(iv) ROI: Mobile WiMAX akan memungkinkan operator tier dua untuk mengoperasikan layanan data, voice dan video tanpa harus membayar biaya lisensi 3G, sehingga dapat mengancam operator besar yang telah mengoperasikan 3G untuk

mencapai ROI untuk pembelian lisensi dan investasi infrastruktur 3G.

(v) Spektrum: Keuntungan WiMAX disbanding 3G adalah dapat memanfaatkan spektrum yang licenced maupun yang unlicenced, sementara 3G harus menggunakan spektrum licenced.

(vi) Interferensi:[8] WiMAX yang berbasis pada OFDM memanfaatkan lebih dari satu channel untuk mengirim dan menerima data, maka akan lebih sedikit terpengaruh interferensi dibandingkan layanan data pada 3G seperti 1x EV-DO and HSDPA.

(vii) Konektivitas IP: WiMAX mendukung ATM, IPv4, IPv6, Ethernet, dan layanan VLAN. Sehingga WiMAX dapat menyediakan berbagai macam layanan yang dapat diterapkan untuk suara dan  data.

(viii) Interoperabilitas: Arsitektur WiMAX akan dapat terintegrasi dengan jaringan IP Core operator yang telah ada sebelumnya (misalnya DSL, kabel, atau 3G) melalui antarmuka yang berbasis IP dan tidak bergantung pada domain operator yang spesifik. Sehingga dapat menggunakan software mobile client antar domain operator yang berbeda.

(ix) Biaya Pembangunan: Selain masalah konvergensi mobilitas, portabilitas dan akses internet fixed, faktor biaya juga penting didalam pembangunan infrastruktur. Infrastruktur WiMAX jauh lebih murah dibandingkan infrastruktur seluler.

(x) Backhaul: WiMAX menyediakan konektivitasbackhaul untuk layanan seluler.

(xi) Standarisasi: WiMAX forum bekerja untuk menstandarisasi dan memastikan solusi berbagai macam vendor dapat dijalankan. Hal ini berarti kemungkinan operator seluler besar berpotensi migrasi jaringannya menggunakan teknologi mobile WiMAX.

(xii) Skala Ekonomis: Dengan adanya standarisasi, biaya produksi massal, riset dan pembangunan akan menurun dikarenakan adanya  kemungkinan produksi masal. Hal ini dapat menurunkan juga biaya layanan ke pengguna.

Mobile WiMAX

Fokus utama mobile WiMAX yang menargetkanakan  mencapai teknologi 4G masih jauh untuk terwujud[4], mungkin masih beberapa tahun kedepan. Ketersediaan ponsel WiMAX murah (setidaknya portabel) merupakan kebutuhan pertama untuk mendukung mobilitas. Jaringan mesh merupakan salah satu cara untuk meroutingkan data, suara dan instruksi antara node, hal ini memungkinkan untuk koneksi yang tidak terputus dan rekonfigurasi jika tidak ada sinyal base station dengan menggunakan “hopping” dari node ke node yang lainnya. Hanya sejumlah kecil mesh yang diperlukan jika kita melihat peningkatan besar dalam jangkauan satu base station WiMAX. Mobile WiMAX juga sedang dikembangkan agar dapat melakukan handoff dari teknologi Wi-Fi ke teknologi WiMAX atau sebaliknya.

Skenario pengembangan WiMAX

Kita akan memasuki jaringan 4G dengan membangun arsitektur yang merupakan perpaduan solusi VoIP dan Mobile IP based. Arsitektur ini merupakan perpaduan WiMAX micro-cell dengan Wi-Fi yang mendukung layanan voice dan data

yang pada awalnya akan dikembangkan untuk daerah perkotaan dan akan dihubungkan dengan WiMAX macro-cell melalui interoperability link WiMAX point-to-point. Kedepannya ketika mobile WiMAX akan memasuki pasar maka dibangun sesuai dengan model yang sama dengan layanan seluler untuk memenuhi tujuan jaringan 4G.

Perusahaan yang Meggunakan WiMAX pada Proses Bisnis

1. Broadband Wireless Access (BWA)

BWA merupakan layanan telekomunikasi berbasis data yang bekerja pada spectrum pita lebar layaknya Wi-Fi namun dengan jangkauan lebih luas dan kemampuan transmisi lebih cepat. Salah satu negara yang telah mengimplementasikan teknologi ini adalah Rusia.  Indonesia, terdapat 100 MHz pita frekuensi yang akan ditender di pita 2,3 GHz dan 3,3 GHz. Dari kedua pita tersebut, 75 persen akan dialokasikan untuk BWA Nomadic, sementara 25 persen sisanya untuk BWA Mobile

2. PT Ordyn Technologies Indonesia

Sedangkan, Presiden Direktur PT Ordyn Technologies Indonesia, Indrajaya Putra Januar mengatakan, pihaknya berkeinginan produk perangkat Wimax hasil pabrik 3 manufaktur Wimax mereka di Batam nantinya akan menggunakan standar "chipset" Wimax yang paling akhir, yaitu 16E.

3. PT Telkom

PT Telkom merupakan perusahaan telekomunikasi yang memiliki layanan lengkap, baik secara langsung maupun tidak langsung. Saat ini, PT Telkom memberikan layanan telepon tetap kabel maupun nirkabel. Perusahaan ini juga memiliki jaringan seluler melalui PT Telekomunikasi Selular (Telkomsel), jaringan mulitimedia, televise kabel, dan satelit.

4. Open Patent Alliance (OPA)

Samsung Electronics sangat bangga tergabung dalam OPA dengan pelaku industry terkemuka di teknologi WiMAX,” kata Hwan Chung, senior vice president of Samsung Telecommunications America. “Kami percaya permulaan ini akan menjadi momentum yang signifikan untuk pengembangan  layanan mobile WiMAX. Berkat fleksibilitas dan kemudahan skema pengadopsian untuk para peserta, kami dapat mempercepat penyebaran dan pemasaran mobile WiMAX, sehingga pengguna dapat menikmati keuntungan dari cepatnya, teknologi baru yang revolusioner, dan hemat biaya untuk komunikasi data.”

5. Intel dan ArrayComm

Intel dan ArrayComm (vendor pembuat antena) juga telah menjalin kemitraan untuk mengembangkan antena cerdas yang sesuai dengan standar 802.16. Tidak mau ketinggalan, Navini Networks (vendor perangkat telekomunikasi) mengumumkan jajaran produknya, antara lain perangkat base station dan klien, yang berjalan sesuai standar 802.16e. Perangkat klien tersebut dikabarkan akan tersedia pada akhir tahun ini (yang akan diikuti oleh tersedianya modem berformat PC card serta perangkat base station pada tahun 2006).

Hambatan WiMAX

JAKARTA: Pemerintah didesak segera membuka roadmap teknologi akses untuk melindungi investasi dalam implementasi teknologi akses, termasuk teknologi akses WiMax standar nasional. Sementara itu, tender WiMax kuartal IV tahun ini diperkirakan dibagi menjadi 14 zona. Dimitri Mahayana, Peneliti Sharing Vision, menuturkan sebelum melepas frekuensi worldwide interoperability for micro- wave access (WiMax), pemerintah sudah harus mempunyai roadmap teknologi akses yang tegas dan jelas selain memastikan kesiapan industri WiMax nasional. Menurut Dimitri, pemerintah atau regulator seharusnya sudah menghitung tingkat kebutuhan bandwidth di antaranya untuk mencukupi kebutuhan jalur internasional serta backbone nasional secara memadai. "Hitungan-hitungan ini sudah harus diprediksi," ujarnya kepada Bisnis, baru-baru ini.�� Pernyataan Dimitri tersebut terkait dengan kesiapan pemerintah dalam melepas frekuensi WiMax untuk mendukung Internet broadband. "Kalau ini tidak tepat, tentu tidak akan match dan jika Internet tidak memuaskan yang disalahkan aksesnya sehingga akan terjadi kekacauan." Dalam ilustrasinya, roadmap dan regulasi juga perlu memastikan, misalnya, dalam waktu antara lima tahun dan 10 tahun setelah peluncuran WiMax, pemerintah tidak membuat tender sejenis atau mengatur kompetisi yang baik agar saat ada teknologi akses baru tidak justru merusak industri yang sudah ada. Pemerintah disebut-sebut akan menyusutkan zonasi tender WiMax dari 17 zona menjadi 14 zona. Menurut sumber Bisnis yang meng- ikuti perkembangan rencana tersebut, diperkirakan akan ada sebanyak 60 operator yang akan mengoperasikan WiMax standar Indonesia.

Karakteristik Utama yang Dimiliki WiMAX

Pada versi awal IEEE 802.16a bekerja di frekuensi 10 – 66 GHz, sehingga cocok digunakan untuk teknologi point to point. Untuk versi IEEE 802.16 ini dapat digunakan untuk hubungan nonlin outsite

(NLOS). Kompatibel dengan digital switch yang ada ( ATM,dll) dengan optimal data rate per user antara 300 kbps – 2 Mbps dan rangenya 5 – 8 km untuk maksimal throughput. Untuk versi IEEE 802.16d , muncul teknologinya di bulan Oktober 2004. Tekniknya terjadi pemecahan kanal ke kanal – kanal terkecil menggunakan Op- Amp dan teknologi Amart Antenna. Digunakan untuk fixed access, yang meliputi BS maupun receiver yang merupakan CPE. BS berupa Proxim Tsunami MP.16 akan dipasarkan baik kepada operator telekomunikasi maupun kepada perusahaan pemakai.

Versi IEEE 802.16e dikeluarkan akhir tahun 2004 ini yang akan digunakan untuk mendukung mobilitas (Handover, roaming) pada system selular sampai 120  km/jam dan bekerja dalam NLOS. Digunakan untuk aplikasi mobile access. Dikonfigurasikan untuk layanan di pedesaan sampai radius maksimal 50 km, atau layanan di daerah berpenduduk padat di perkotaan untuk jarak 1- 4 km, dengan data rate sampai 75 MB/s. Dapat dibayangkan dengan teknologi ini, peralatan wireless point-to-multipoint, broadband, none-line-of-sight (NLOS), last-mile access dan solusi backhaul yang memungkinakan melengkapi, memperluas, bahkan menggantikan infra struktur jaringan pakai kabel. Sistem ini mendukung teknologi video streaming, VoIP telephony, tayangan diam maupun bergerak, e-mail, Web browsing, e-commerce, dan layanan berbasis lokasi.

 

Komponen-Komponen WiMAX

Komponen utama WiMAX system adalah Subscriber Station (SS)atau yang dikenal dengan nama CPE dan Base Station (BS). BS dan satu atau lebih SS dapatmembentuk sebuah sel dengan struktur point-to-multipoint (P2MP). Di udara, BS mengontrol aktifitas bersama sel, termasuk akses ke medium oleh SS, alokasi untuk kualitas layanan (QoS) dan mengatur keamanan jaringan yang

dibawahinya. Sistem 802.16 menggunakan antenna di site SS. Antena ini meng-cover daerah cakupannya. Perlengkapan seperti Adaptive Antenna System (AAS) dan sub-kanal juga didukung oleh standar untuk perencanaan link budget untuk instalasi indoor. IEEE 802.16e bekerja khusus untuk standar mobilitas dan mensupport kekuatan terminal SS. BS umumnya menggunakan antenna sector d/directional atau omnidirectional. Fixed SS umumnya menggunakan antena directional sedangkan mobile atau portable SS umumnya menggunakan antena directional. Multiple BS dapat dikonfigurasi untuk membentuk jaringan selular wirelessw. Ketika Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) digunakan, radius sel mencakup 30 mile. Paling tidak, praktisnya radius minimal sel mencakup kurang lebih 5 mile. Standar 802.16 juga dapat digunakan pada point-to-point (P2P) atau topologi Mesh, menggunakan sepasang antena directional. Hal ini dapat digunkan untuik meningkatkan range yang efektif dengan system yang relative untuk mendukung mode P2MP.

Siapa Pengguna WiFi dan WiMAX

Pengguna WiFi dan WiMAX antara lain mereka yang membutuhkan sarana internet di mana pun mereka berada. Bagi para pebisnis, teknologi ini merupakan suatu bisnis yang sangat menguntungkan bagi mereka.

Economic of WiFi dan WiMAX

Dewasa ini, bisnis telepon berbasis VoIP (Voice over Internet Protocol) juga telah menggunakan teknologi Wi-Fi, dimana panggilan telepon diteruskan melalui jaringan WLAN. Aplikasi tersebut dinamai VoWi-FI (Voice over Wi-Fi). Beberapa waktu lalu, standar teknis hasil kreasi terbaru IEEE telah mampu mendukung pengoperasian layanan video streaming. Bahkan diprediksi, nantinya dapat dibuat kartu (card) berbasis teknologi Wi-Fi yang dapat disisipkan ke dalam peralatan eletronik, mulai dari kamera digital sampai consoles video game. Berdasarkan paparan di atas, dapat disimpulkan bahwa bisnis dan kuantitas pengguna teknologi Wi-Fi cenderung meningkat, dan secara ekonomis hal itu berimplikasi positif bagi perekonomian nasional suatu negara, termasuk Indonesia.