WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)
WiMAX merupakan teknologi akses nirkabel pita lebar (broadband wireless access atau disingkat BWA) yang memiliki kecepatan akses yang tinggi dengan jangkauan yang luas. WiMAX merupakan evolusi dari teknologi BWA sebelumnya dengan fitur-fitur yang lebih menarik. Disamping kecepatan data yang tinggi mampu diberikan, WiMAX juga merupakan teknologi dengan open standar. Dalam arti komunikasi perangkat WiMAX diantara beberapa vendor yang berbeda tetap dapat dilakukan (tidak proprietary). Dengan kecepatan data yang besar (sampai 70 MBps), WiMAX dapat diaplikasikan untuk koneksi broadband ‘last mile’, ataupun backhaul.
Perkembangan Teknologi Wireless
WiMax Standar BWA yang saat ini umum diterima dan secara luas digunakan adalah standar yang dikeluarkan oleh Institute of Electrical and Electronics Engineering (IEEE), seperti standar 802.15 untuk Personal Area Network (PAN), 802.11 untuk jaringan Wireless Fidelity (WiFi), dan 802.16 untuk jaringan Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX).
Pada jaringan selular juga telah dikembangkan teknologi yang dapat mengalirkan data yang overlay dengan jaringan suara seperti GPRS, EDGE, WCDMA, dan HSDPA. Masing-masing evolusi pada umumnya mengarah pada kemampuan menyediakan berbagai layanan baru atau mengarah pada layanan yang mampu menyalurkan voice, video dan data secara bersamaan (triple play). Sehingga strategi pengembangan layanan broadband wireless dibedakan menjadi Mobile Network Operator (MNO) dan Broadband Provider (BP). Perbandingan beberapa karakteristik sistem wireless data berkecepatan tinggi digambarkan oleh First Boston seperti berikut.
Sekilas Tentang WiMAX
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) adalah sebuah tanda sertifikasi untuk produk-produk yang lulus tes cocok dan sesuai dengan standar IEEE 802.16. WiMAX merupakan teknologi nirkabel yang menyediakan hubungan jalur lebar dalam jarak jauh. WiMAX merupakan teknologi broadband yang memiliki kecepatan akses yang tinggi dan jangkauan yang luas. WiMAX merupakan evolusi dari teknologi BWA sebelumnya dengan fitur-fitur yang lebih menarik. Disamping kecepatan data yang tinggi mampu diberikan, WiMAX juga membawa isu open standar. Dalam arti komunikasi perangkat WiMAX diantara beberapa vendor yang berbeda tetap dapat dilakukan (tidak proprietary). Dengan kecepatan data yang besar (sampai 70 MBps), WiMAX layak diaplikasikan untuk ‘last mile’ broadband connections, backhaul, dan high speed enterprise.
Yang membedakan WiMAX dengan Wi-Fi adalah standar teknis yang bergabung di dalamnya. Jika WiFi menggabungkan standar IEEE 802.11 dengan ETSI (European Telecommunications Standards Intitute) HiperLAN sebagai standar teknis yang cocok untuk keperluan WLAN, sedangkan WiMAX merupakan penggabungan antara standar IEEE 802.16 dengan standar ETSI HiperMAN.
Standar keluaran IEEE banyak digunakan secara luas di daerah asalnya, Amerika, sedangkan standar keluaran ETSI meluas penggunaannya di daerah Eropa dan sekitarnya. Untuk membuat teknologi ini dapat digunakan secara global, maka diciptakanlah WiMAX. Kedua standar yang disatukan ini merupakan standar teknis yang memiliki spesifikasi yang sangat cocok untuk menyediakan koneksi berjenis broadband lewat media wireless atau dikenal dengan BWA.
Spektrum Frekuensi WiMAX
Sebagai teknologi yang berbasis pada frekuensi, kesuksesan WiMAX sangat bergantung pada ketersediaan dan kesesuaian spektrum frekuensi. Sistem wireless mengenal dua jenis band frekuensi yaitu Licensed Band dan Unlicensed Band. Licensed band membutuhkan lisensi atau otoritas dari regulator, yang mana operator yang memperoleh licensed band diberikan hak eksklusif untuk menyelenggarakan layanan dalam suatu area tertentu. Sementara Unlicensed Band yang tidak membutuhkan lisensi dalam penggunaannya memungkinkan setiap orang menggunakan frekuensi secara bebas di semua area.
WiMAX Forum menetapkan 2 band frekuensi utama pada certication profile untuk Fixed WiMAX (band 3.5 GHz dan 5.8 GHz), sementara untuk Mobile WiMAX ditetapkan 4 band frekuensi pada system profile release-1, yaitu band 2.3 GHz, 2.5 GHz, 3.3 GHz dan 3.5 GHz.
Secara umum terdapat beberapa alternatif frekuensi untuk teknologi WiMAX sesuai dengan peta frekuensi dunia. Dari alternatif tersebut band frekuensi 3,5 GHz menjadi frekuensi mayoritas Fixed WiMAX di beberapa negara, terutama untuk negara-negara di Eropa, Canada, Timur-Tengah, Australia dan sebagian Asia. Sementara frekuensi yang mayoritas digunakan untuk Mobile WiMAX adalah 2,5 GHz.
Isu frekuensi Fixed WiMAX di band 3,3 GHz ternyata hanya muncul di negara-negara Asia. Hal ini terkait dengan penggunaan band 3,5 GHz untuk komunikasi satelit, demikian juga dengan di Indonesia. Band 3,5 GHz di Indonesia digunakan oleh satelit Telkom dan PSN untuk memberikan layanan IDR dan broadcast TV. Dengan demikian penggunaan secara bersama antara satelit dan wireless terrestrial (BWA) di frekuensi 3,5 GHz akan menimbulkan potensi interferensi terutama di sisi satelit.
Elemen Perangkat WiMAX
Elemen/ perangkat WiMAX secara umum terdiri dari BS di sisi pusat dan CPE di sisi pelanggan. Namun demikian masih ada perangkat tambahan seperti antena, kabel dan asesoris lainnya.
Merupakan perangkat transceiver (transmitter dan receiver) yang biasanya dipasang satu lokasi (colocated) dengan jaringan Internet Protocol (IP). Dari BS ini akan disambungkan ke beberapa CPE dengan media interface gelombang radio (RF) yang mengikuti standar WiMAX. Komponen BS terdiri dari :
1. NPU (networking processing unit card)
2. AU (access unit card)up to 6 +1
3. PIU (power interface unit) 1+1
4. AVU (air ventilation unit)
5. PSU (power supply unit) 3+1
Antena yang dipakai di BS dapat berupa sektor 60°, 90°, atau 120° tergantung dari area yang akan dilayani.
Secara umum Subscriber Station (SS) atau (Customer Premises Equipment) CPE terdiri dari Outdoor Unit (ODU) dan Indoor Unit (IDU), perangkat radionya ada yang terpisah dan ada yang terintegrasi dengan antena.
Teknologi WiMAX dan Layanannya
BWA WiMAX adalah standards-based technology yang memungkinkan penyaluran akses broadband melalui penggunaan wireless sebagai komplemen wireline. WiMAX menyediakan akses last mile secara fixed, nomadic, portable dan mobile tanpa syarat LOS (NLOS) antara user dan base station. WiMAX juga merupakan sistem BWA yang memiliki kemampuan interoperabilty antar perangkat yang berbeda. WiMAX dirancang untuk dapat memberikan layanan Point to Multipoint (PMP) maupun Point to Point (PTP). Dengan kemampuan pengiriman data hingga 10 Mbps/user.
Pengembangan WiMAX berada dalam range kemampuan yang cukup lebar. Fixed WiMAX pada prinsipnya dikembangkan dari sistem WiFi, sehingga keterbatasan WiFi dapat dilengkapi melalui sistem ini, terutama dalam hal coverage/jarak, kualitas dan garansi layanan (QoS). Sementara itu Mobile WiMAX dikembangkan untuk dapat mengimbangi teknologi selular seperti GSM, CDMA 2000 maupun 3G. Keunggulan Mobile WiMAX terdapat pada konfigurasi sistem yang jauh lebih sederhana serta kemampuan pengiriman data yang lebih tinggi. Oleh karena itu sistem WiMAX sangat mungkin dan mudah diselenggarakan oleh operator baru atau pun service provider skala kecil. Namun demikian kemampuan mobility dari Mobile WiMAX masih berada dibawah kemampuan teknologi selular.
Tinjauan Teknologi
WiMax adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan standar dan implementasi yang mampu beroperasi berdasarkan jaringan nirkabel IEEE 802.16, seperti WiFi yang beroperasi berdasarkan standar Wireless LAN IEEE802.11. Namun, dalam implementasinya WiMax sangat berbeda dengan WiFi.
Pada WiFi, sebagaimana OSI Layer, adalah standar pada lapis kedua, dimana Media Access Control (MAC) menggunakan metode akses kompetisi, yaitu dimana beberapa terminal secara bersamaan memperebutkan akses. Sedangkan MAC pada WiMax menggunakan metode akses yang berbasis algoritma penjadualan (scheduling algorithm). Dengan metode akses kompetisi, maka layanan seperti Voice over IP atau IPTV yang tergantung kepada Kualitas Layanan (Quality of Service) yang stabil menjadi kurang baik. Sedangkan pada WiMax, dimana digunakan algoritma penjadualan, maka bila setelah sebuah terminal mendapat garansi untuk memperoleh sejumlah sumber daya (seperti timeslot), maka jaringan nirkabel akan terus memberikan sumber daya ini selama terminal membutuhkannya.
Standar WiMax pada awalnya dirancang untuk rentang frekuensi 10 s.d. 66 GHz. 802.16a, diperbaharui pada 2004 menjadi 802.16-2004 (dikenal juga dengan 802.16d) menambahkan rentang frekuensi 2 s.d. 11 GHz dalam spesifikasi. 802.16d dikenal juga dengan fixed WiMax, diperbaharui lagi menjadi 802.16e pada tahun 2005 (yang dikenal dengan mobile WiMax) dan menggunakan orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) yang lebih memiliki skalabilitas dibandingkan dengan standar 802.16d yang menggunakan OFDM 256 sub-carriers. Penggunaan OFDM yang baru ini memberikan keuntungan dalam hal cakupang, instalasi, konsumsi daya, penggunaan frekuensi dan efisiensi pita frekuensi. WiMax yang menggunakan standar 802.16e memiliki kemampuan hand over atau hand off, sebagaimana layaknya pada komunikasi selular.
Banyaknya institusi yang tertarik atas standar 802.16d dan .16e karena standar ini menggunakan frekuensi yang lebih rendah sehingga lebih baik terhadap redaman dan dengan demikian memiliki daya penetrasi yang lebih baik di dalam gedung. Pada saat ini, sudah ada jaringan yang secara komersial menggunakan perangkat WiMax bersertifikasi sesuai dengan standar 802.162.
Spesifikasi WiMax membawa perbaikan atas keterbatasan-keterbatasan standar WiFi dengan memberikan lebar pita yang lebih besar dan enkripsi yang lebih bagus. Standar WiMax memberikan koneksi tanpa memerlukan Line of Sight (LOS) dalam situasi tertentu. Propagasi Non LOS memerlukan standar .16d atau revisi 16.e, karena diperlukan frekuensi yang lebih rendah. Juga, perlu digunakan sinyal muli-jalur (multi-path signals), sebagaimana standar 802.16n.
Manfaat Membangun Jaringan LAN (Local Area Network)
Banyak keuntungan yang didapatkan dari terciptanya standardisasi industri ini. Para operator telekomunikasi dapat menghemat investasi perangkat, karena kemampuan WiMAX dapat melayani pelanggannya dengan area yang lebih luas dan tingkat kompatibilitas lebih tinggi. Selain itu, pasarnya juga lebih meluas karena WiMAX dapat mengisi celah broadband yang selama ini tidak terjangkau oleh teknologi Cable dan DSL (Digital Subscriber Line).
WiMAX salah satu teknologi memudahkan mereka mendapatkan koneksi Internet yang berkualitas dan melakukan aktivitas. Sementara media wireless selama ini sudah terkenal sebagai media yang paling ekonomis dalam mendapatkan koneksi Internet. Area coverage-nya sejauh 50 km maksimal dan kemampuannya menghantarkan data dengan transfer rate yang tinggi dalam jarak jauh, sehingga memberikan kontribusi sangat besar bagi keberadaan wireless MAN dan dapat menutup semua celah broadband yang ada saat ini. Dari segi kondisi saat proses komunikasinya, teknologi WiMAX dapat melayani para subscriber, baik yang berada dalam posisi Line Of Sight (posisi perangkat-perangkat yang ingin berkomunikasi masih berada dalam jarak pandang yang lurus dan bebas dari penghalang apa pun di depannya) dengan BTS maupun yang tidak memungkinkan untuk itu (Non-Line Of Sight). Jadi di mana pun para penggunanya berada, selama masih masuk dalam area coverage sebuah BTS (Base Transceiver Stations), mereka mungkin masih dapat menikmati koneksi yang dihantarkan oleh BTS tersebut.
Selain itu, dapat melayani baik para pengguna dengan antena tetap (fixed wireless) misalnya di gedung-gedung perkantoran, rumah tinggal, toko-toko, dan sebagainya, maupun yang sering berpindah-pindah tempat atau perangkat mobile lainnya. Mereka bisa merasakan nikmatnya ber-Internet broadband lewat media ini. Sementara range spektrum frekuensi yang tergolong lebar, maka para pengguna tetap dapat terkoneksi dengan BTS selama mereka berada dalam range frekuensi operasi dari BTS.
Sistem kerja MAC-nya (Media Access Control) yang ada pada Data Link Layer adalah connection oriented, sehingga memungkinkan penggunanya melakukan komunikasi berbentuk video dan suara. Siapa yang tidak mau, ber-Internet murah, mudah, dan nyaman dengan kualitas broadband tanpa harus repot-repot. Anda tinggal memasang PCI card yang kompatibel dengan standar WiMAX, atau tinggal membeli PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) yang telah mendukung komunikasi dengan WiMAX. Atau mungkin Anda tinggal membeli antena portabel dengan interface ethernet yang bisa dibawa ke mana-mana untuk mendapatkan koneksi Internet dari BTS untuk fixed wireless.
Vendor / Manufactures WiMAX
Berikut adalah perusahaan pembuat perangkat WiMAX
- Motorola
- InfiNet Wireless
- Aperto
- EION
- Axxcelera
WiMAX di Indonesia
Di Indonesia, izin prinsip penyelenggaraan jaringan WiMAX di frekuensi 2,3 GHz diberikan melalui proses lelang yang diselenggarakan oleh Direktorat Jenderal Pos dan Telekomunikasi Depkominfo yang hasilnya diumumkan pada 16 Juli 2009. Hasil lelangnya adalah :
Karateristik Jaringan 4G / WiMAX
Teknologi jaringan wireless 4G dapat terwujud dengan menggunakan jaringan inti berbasis IP dengan global routing dan dapat disesuaikan dengan kondisi jaringan akses radio lokal yang mendukung fitur-fitur seperti dynamic handoff, adhoc routing, QoS, multicasting, content caching, dan sebagainya. Agar pembangunan jaringan dengan teknologi 4G berlangsung dengan sukses, sangat penting bagi kita untuk mendefinisikan visi untuk layanan dan aplikasi 4G yang secara efektif dapat memenuhi keinginan pengguna. Visi yang sesuai dengan kebutuhan pengguna seperti tercantum dibawah ini :
1. Broadband
Pengguna menginginkan dapat mengirim dan menerima segala jenis informasi seperti gambar, suara, video, dan data dalam bentuk file besar dimana saja dan kapan saja. Oleh karena itu dibutuhkan 100 MHz bagi setiap operator untuk layanan data, suara, video pada teknologi 4G. Teknologi seperti mobile WiMAX sangat sesuai untuk itu dan bertujuan untuk menjembatani antara standar 3GPP dan 3GPP2.
2. Mobilitas
Dengan teknologi 4G, pengguna menginginkan mobilitas, misalnya didalam mobil, kereta api, bus dan kendaraan lainnya dapat sambil menggunakan internet tanpa terputus dari satu tempat ke tempat lainnya. Dengan layanan jaringan WiMAX, service provider dapat menikmati fleksibilitas pasar baik layanan mobile, nomadic dan fixed dengan memberikan kecepatan broadband yang sesungguhnya dan mampu memberikan efisiensi dalam mengatur akses, spektrum radio dan resource jaringan.
3. Roaming antar berbagi jenis jaringan
Jika kita bergerak dari suatu tempat ketempat lain sambil menikmati layanan jaringan wireless, kita menginginkan dapat melakukan handoff secara otomatis dan cepat tanpa terputus antar berbagi jenis jaringan. Misalnya jika kita bergerak ditempat yang menyediakan layanan wireless LAN, device kita akan menyesuaikan dengan layanan wireless LAN, kemudian jika kita berpindah tempat keluar dari jangkauan wireless LAN, dan terdapat layanan WiMAX, maka device kita akan secara otomatis merubah koneksi dari wireless LAN berubah ke WiMAX, demikian juga sebaliknya. Tujuan dari 4G adalah standarisasi hand-off, sehingga device dapat berinteroperability ketika berpindah dari satu jenis jaringan ke jenis jaringan lainnya. Teknologi WiMAX akan berusaha kearah tersebut dan akan diadaptasi pada operator mobile dan fixed.
4. Konvergensi
Pengguna menginginkan dapat mengakses jaringan dari berbagai jenis platform : telepon seluler, notebook, dan PDA. WiMAX adalah sistem yang powerful yang mampu mendeliver konektivitas yang cerdas dan fleksibel untuk mendukung layanan video streaming, VoIP, email, Web browsing, e-commerce dan locationbased melalui berbagi jenis device.
5. Efisien
Agar lebih efisien, teknologi 4G menggunakan spektrum secara efisien, sehingga dapat membawa lebih banyak data dengan biaya lebih efisien. WiMAX yang berbasis OFDM juga menggunakan spektrum secara efisien. Oleh karena itu teknologi berbasis IP diyakini akan menyediakan solusi layanan murah dan lebih cepat diserap pasar.
6. Akses jaringan pada area yang susah dijangkau
Dengan sistem wireless, pengguna mobile dapat menikmati layanan jaringan dimanapun dan kapanpun. Service provider dapat dengan cepat meluaskan wilayah layanannya meskipun kedaerah-daerah yang susah dijangkau menggunakan kabel, misalnya melewati sungai, melewati jalan tol, melewati bangunan bertingkat, dengan menggunakan solusi wireless MAN akan lebih mudah dan murah dibandingkan dengan menggunakan kabel.
7. Harmonisasi
Di dunia ini terdapat berbagai macam jenis jaringan yang melayani pengguna yang mungkin menggunakan berbagai macam jenis teknologi. Tujuan teknologi 4G adalah membangun teknologi jaringan dengan kapasitas tinggi, kualitas tinggi, dan dapat berinteroperability antar jaringan broadband sehingga dapat membawa berbagai jenis konten yang diinginkan pengguna. WiMAX menjawab tantangan itu.
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. Di bawah ini akan dijelaskan mengapa teknologi WiMAX menjadi suatu ancaman yang signifikan bagi teknologi seluler.
1. Teknologi
Standar seluler 3G seperti UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) dan EV-DO (EVolution Data Only) kelihatan mulai usang 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.
2. 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 500 Kbps dengan jarak beberapa kilometer dari basestation.
3. 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).
4. 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.
5. Spektrum
Keuntungan WiMAX disbanding 3G adalah dapat memanfaatkan spektrum yang licenced maupun yang unlicenced, sementara 3G harus menggunakan spektrum licenced.
6. Interferensi
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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. Backhaul
WiMAX menyediakan konektivitas backhaul untuk layanan seluler.
11. 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.
12. 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.
Wi-Fi vs. WiMAX
WiMAX akan melengkapi Wi-Fi, WiMAX akan memberikan layanan wireless dimana layanan Wi-Fi tidak ada. Standar Wi-Fi - the 802.11 tidak dapat digunakan untuk skala besar. Memang teknologi ini dapat diperluas jangkauannya, namun sinyal radionya akan menurun ketika digunakan lebih dari 20 orang didalam satu jaringan. Berbeda dengan WiMAX, dengan satu base station akan mampu menangani ratusan bahkan ribuan pengguna. Tabel
Di bawah ini menjelaskan perbandingan antara teknologi Wi-Fi dan WiMAX.
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/WiMAX
Diakses pada hari Rabu, 1 Juni 2011 pukul 11:34
http://infotkjbaqdhat.blogspot.com/2010/01/teknologi-wimax.html
Diakses pada hari Selasa, 31 Mei 2011 pukul 22:20
http://www.pltik.undip.ac.id/images/download/infrastruktur/7_130.pdf
Diakses pada hari Selasa, 31 Mei 2011 pukul 22:36
http://harmiprasetyo.wordpress.com/2006/10/06/wimax-vs-3g/
Diakses pada hari Selasa, 31 Mei 2011 pukul 23:11
