MAN

Sejarah Jaringan

Konsep jaringan komputer lahir pada tahun 1940-an di Amerika dari sebuah proyek pengembangan komputer MODEL I di laboratorium Bell dan group riset Harvard University yang dipimpin profesor H. Aiken. Pada mulanya proyek tersebut hanyalah ingin memanfaatkan sebuah perangkat komputer yang harus dipakai bersama. Untuk mengerjakan beberapa proses tanpa banyak membuang waktu kosong dibuatlah proses beruntun (Batch Processing), sehingga beberapa program bisa dijalankan dalam sebuah komputer dengan dengan kaidah antrian.

Ditahun 1950-an ketika jenis komputer mulai membesar sampai terciptanya super komputer, maka sebuah komputer mesti melayani beberapa terminal. (Lihat Gambar 1.) Untuk itu ditemukan konsep distribusi proses berdasarkan waktu yang dikenal dengan nama TSS (Time Sharing System), maka untuk pertama kali bentuk jaringan (network) komputer diaplikasikan. Pada sistem TSS beberapa terminal terhubung secara seri ke sebuah host komputer. Dalam proses TSS mulai nampak perpaduan teknologi komputer dan teknologi telekomunikasi yang pada awalnya berkembang sendiri-sendiri.

Memasuki tahun 1970-an, setelah beban pekerjaan bertambah banyak dan harga perangkat komputer besar mulai terasa sangat mahal, maka mulailah digunakan konsep proses distribusi (Distributed Processing).

Dalam proses ini beberapa host komputer mengerjakan sebuah pekerjaan besar secara paralel untuk melayani beberapa terminal yang tersambung secara seri disetiap host komputer. Dalam proses distribusi sudah mutlak diperlukan perpaduan yang mendalam antara teknologi komputer dan telekomunikasi, karena selain proses yang harus didistribusikan, semua host komputer wajib melayani terminal-terminalnya dalam satu perintah dari komputer pusat.

Sejak memasyarakatnya Internet dan dipasarkannya sistem operasi Windows95 oleh Microsoft, menghubungkan beberapa komputer baik komputer pribadi (PC) maupun server dengan sebuah jaringan dari jenis LAN (Local Area Network) sampai WAN (Wide Area Network) menjadi sebuah hal yang biasa. Demikian pula dengan konsep “downsizing” maupun “lightsizing” yang bertujuan menekan anggaran belanja khususnya peralatan komputer, maka sebuah jaringan merupakan satu hal yang sangat diperlukan. Dalam makalah ini akan dibahas sebagian komponen yang diperlukan untuk membuat sebuah jaringan komputer.

Di singkat dengan MAN. Suatu jaringan dalam suatu kota dengan transfer data berkecepatan tinggi, yang menghubungkan berbagai lokasi seperti kampus, perkantoran, pemerintahan, dan sebagainya. Jaringan MAN adalah gabungan dari beberapa LAN.

Metropolitan Area Network (MAN)

Metropolitan Area Network (MAN), pada dasarnya merupakan versi LAN yang berukuran lebih besar dan biasanya menggunakan teknologi yang sama dengan LAN. MAN dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang letaknya berdekatan atau juga sebuah kota dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi (swasta) atau umum. MAN mampu menunjang data dan suara, bahkan dapat berhubungan dengan jaringan televisi kabel.

Metropolitan Area Network ( MAN )

Membangun & Implementasi sistem jaringan yang mengkolaborasikan antar server guna memenuhi kebutuhan internal perusahaan dan pemerintah dalam mengkomunikasikan jaringan yang dipergunakan sehingga dapat melakukan kegiatan seperti chat, messenger, video dan lain – lain dengan bandwidth lokal.

Designing WLAN based Metropolitan Area Network (MAN)

Mengapa Disain MAN Menjadi Penting?

Salah satu penyebab utama mengapa hancurnya jaringan Wireless LAN yang dikembangkan untuk WARNET di Jogyakarta & beberapa kota lainnya di Indonesia adalah karena tiban-tibanan antar WARNET tanpa mempedulikan rekan WARNET yang lain yang juga menggunakan peralatan WLAN untuk akses ke Internet-nya.

Rekan-rekan WARNET kebanyakan berfikir dengan menggunakan antenna parabola 24dBm, dengan power amplifier 1 Watt maka akan dijamin memperoleh akses yang baik untuk mencapai Intrenet berkecepatan tinggi 2-11Mbps, ternyata tidak semudah itu apalagi banyak rekan WARNET lainnya yang ternyata berfikiran yang sama akhirnya semua WARNET tiban-tibanan & jaringan menjadi hancur lebur, tidak ada yang menang dengan cara preman, tiban-tibanan & menaikan power untuk menguasai jaringan.

Filosofy dasar seorang operator radio, yang diturunkan secara turun temurun diantara para veteran di amatir radio adalah

“be liberal in receiving

be conservative in transmitting”

yang kira-kira artinya, gunakan kekuatan pancar secukupnya untuk berhubungan. Usahakan semaksimal mungkin supaya kita bisa mendengar lawan bicara. Atau dalam bahasa politik (untuk anggota DPR / MPR), sedikit bicara lebih banyak mendengar.

Kinerja Kanal Dengan Beban

Untuk menggambarkan kondisi yang di jelaskan di atas secara lebih jelas ada baiknya kita lihat gambar / grafik kinerja kanal dengan beban node yang saya ambil dari manual WaveRider http://www.waverider.com.

Dengan semakin banyaknya pengguna jaringan, tentunya kinerja kanal wireless akan jatuh. Gambar di samping diperlihatkan kinerja kanal dengan beban 10-40 node & kejatuhan performance / kecepatan yang di rasakan oleh masing-masing user. Terlihat bahwa untuk aplikasi Web, kanal akan lebih cepat jatuh kinerjanya.

Dengan kondisi demikian sangat dibutuhkan rancangan Metropolitan Area Network (MAN) yang baik agar masing-masing Base Transceiver Station (BTS) hanya di bebani 20-35 node saja & masing-masing kanal BTS tidak saling mengganggu. Secara total maka frekuensi reuse menjadi maksimal di satu wilayah.

Alokasi Kanal WLAN dalam Wireless MAN

Hal lain yang perlu diperhitungkan baik-baik juga adalah penggunaan frekuensi supaya tidak saling mengganggu satu dengan lainnya. Pada band 2.4 GHz yang dialokasikan untuk komunikasi data WLAN adalah antara 2.4-2.485 GHz. Band tersebut di bagi dalam sebelas (11) kanal seperti tampak pada tabel.

Jika kita perhatikan baik-baik maka terlihat bahwa jarak frekuensi tengah antar kanal hanyalah 5MHz, padahal lebar total bandwidth sebuah pemancar Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) yang digunakan dalam Wireless LAN adalah 22MHz, oleh karena itu pada kanal di atas sebetulnya sinyal yang dipancarkan antar kanal akan saling meng-interferensi satu sama lain – atau istilah lebih halusnya sinyal antar kanal akan saling overlap.

Pada band 2.4GHz hanya ada maksimum tiga (3) kanal saja yang sinyal-nya tidak saling overlap yaitu:

Kanal 1 2.412 GHz

Kanal 6 2.437 GHz

Kanal 11 2.462 GHz

Tampak jelas pada gambar adalah spektrum pancaran sinyal DSSS pada kanal 1, 6 & 11 yang bekerja sekaligus dilihat pada spektrum analizer.

Berdasarkan fakta tersebut, maka jaringan Metropolitan Area Network (MAN) di rancang agar antar station tidak saling mengganggu & interferensi dalam jaringan dapat di minimalkan.

Sebetulnya kita bisa mengembangkan banyak sekali rancangan Metropolitan Area Network (MAN) berbekal keterbatasan peralatan yang ada. Dua (2) buah disain dasar dari MAN dari Wireless LAN yang mungkin digunakan dalam sebuah kota agar tidak saling mengganggu akan dicoba untuk diketengahkan.

Disain Metropolitan Area Network (MAN) dengan Omnidirectional Antenna di Base Station (BTS)

Pada rancangan ini digunakan pada MAN yang menggunakan BTS antenna omnidirectional. Bentuk pancaran antenna omni di idealkan dalam bentuk segi enam untuk memudahkan visualisasi rancangan. Tergantung pada daya pancar & antenna yang digunakan maka radius sebuah sel adalah sekitar 5-7 km.

Karena kita hanya mempunyai kanal 1, 6 & 11 yang tidak saling overlap maka alokasi channel yang paling optimum agar tidak saling mengganggu adalah seperti tampak pada gambar. Kanal 1, 6 & 11 digambarkan dalam warna yang berbeda-beda dan tampak cukup jauh satu sama lain secara spatial (jarak) sehingga gangguan tidak terlalu jauh.

Disain sel pada gambar cukup untuk melingkupi sebuah wilayah / kota seluas 35 x 35 km persegi secara cukup baik. Dalam masing-masing sel, kita dapat menjalankan sekitar 3-10 WARNET tanpa gangguan dari sel lainnya. Sebaiknya WARNET yang bertetangga saling menghubungkan diri menggunakan kabel coax, jangan menggunakan peralatan WLAN lagi – karena akan menghancurkan performance jaringan secara keseluruhan. Jadi total kita dapat mengoperasikan 70-an WARNET dengan tujuh (7) buah BTS. Untuk densitas WARNET yang lebih besar lagi maka kita perlu mengubah disain sel menggunakan antenna sektoral bukan omnidirectional.

Disain Metropolitan Area Network (MAN) dengan 120 Derajat Sectoral Antenna di Base Station (BTS)

Untuk kota yang memiliki kepadatan WARNET yang tinggi disain sel menggunakan amtenna omni tidak lagi mencukupi kebutuhan.

Dengan menggunakan antenna sektoral maka kita dapat membagi wilayah pancaran dari BTS menjadi beberapa sektor tergantung jenis antenna yang digunakan. Dalam contoh ini saya mencoba menggunakan antenna sektoral 120 derajat. Oleh karena itu pada sebuah BTS dapat memberikan servis kepada tiga (3) wilayah servis menggunakan antenna sektoral 120 derajat dengan menggunakan tiga (3) kanal yang berbeda seperti tampak pada gambar. Jika masing-masing kanal mampu untuk di bebani 10-an WARNET maka dengan rancangan tersebut sebuah BTS dapat dibebani sekitar 30-an WARNET oleh sebuah BTS dalam radius 5-7 km dari BTS tersebut. Dengan banyaknya WARNET tersebut maka ongkos sewa frekuensi juga menjadi lebih murah karena dibebankan ke 30 WARNET J …

Pada gambar selanjutnya adalah disain sebuah Metropolitan Area Network (MAN) menggunakan BTS antenna sektoral 120 derajat. Dengan hanya menggunakan tiga (3) buah BTS yang bekerja pada tiga (3) kanal frekuensi yang berbeda maka sebuah wilayah seluas 28 x 21 km persegi akan bisa di layani untuk 90-an WARNET didalamnya tanpa saling mengganggu karena disain jaringannya yang baik.

Dalam dunia informasi-komunikasi (Infokim), dikenal istilah area network, merupakan daerah cakupan dari jaringan (network) informasi komunikasi. Kita mengenal Local Area Network (LAN) yang mencakup area kecil seperti sebuah bangunan pencakar langit, kampus, hotel, bandara udara, dll.

Untuk cakupan yang luas, Wide Area Network (WAN) atau disebut Metropolitan Area Network (MAN). Selain itu ada juga Personal Area Network (PAN) yang membentuk jaringan terkecil terdiri dari berbagai peralatan electronik dan telekomunikasi dalam suatu ruangan yang sifatnya orang per orang yang lebih mobile.
Saat ini telah berkembang teknologi wireless untuk area network yang langsung bersentuhan dengan orang per orang yaitu PAN dan LAN. Teknologi ini sangat membantu menunjang menjaga tingkat produktivitas.

Untuk wireless PAN (WPAN) dikenal teknologi nirkabel Bluetooth yang mengintegrasikan hampir seluruh Scandinavia. Untuk wireless LAN (WLAN) dikenal teknologi wireless-fidelity (Wi-Fi). Keduanya memanfaatkan berbagai macam teknologi diantaranya adalah:

1. Teknologi narrow-band. Sistim radio dipancarkan dan diterima dalam frekwensi tertentu (tunggal).

2. Teknologi spread-spectrum. Disamping dipancarkan melalui frekwensi tunggal, informasi dipancarkan simultan dalam suatu spektrum frekwensi dan saat ini menggunakan spektrum 2.4 GHz yang tidak diregulasikan.

3. Teknologi frequency-hopping spread-spectrum (FHSS). Karena dipancarkan dalam suatu spread-spectrum, maka terjadi perubahan frekwensi dari waktu ke waktu sesuai pola tertentu (fixed pattern).

4. Teknologi direct-sequence spread-spectrum (DSSS). Redundant bits yang ada dipancarkan dalam spektrum frekwensi yang sama, menjadikan sistim lebih reliable.

Pada saat kita telah mengetahui perangkat pendukung untuk membangun sebuah jaringan, maka langkah selanjutnya adalah mendesain jaringan sesuai yang kita perlukan. Apakah jaringan yang akan kita bangun akan berbentuk garis lurus (bus), bintang (star), lingkaran (ring), ataukah jaring (mesh) yang paling rumit? Juga apakah kecepatan transmisi jaringan kita merupakan jaringan rendah sampai menengah (beberapa M s/d 20Mbps), jaringan berkecepatan tinggi (ratusan Mbps) atau berkecepatan ultra tinggi (lebih dari 1Gbps)? Demikian pula media apa yang akan kita gunakan, apakai berbentuk jaringan kabel (wireline) atau memanfaatkan gelombang radio (wireless)? Yang terakhir, apakah jaringan kita untuk jaringan utama (backbone LAN) ataukah jaringan biasa (floor LAN) yang tentu saja memerlukan prasarana yang berbeda.