Jaringan Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)

Standar yang digunakan WiMAX mengacu pada standar IEEE 802.16. Varian dari standar 802.16 ini ialah : 802.16, 802.16a, 802.16d dan 802.16e. Varian standar 802.16 yang diadopsi WiMAX untuk penggunaan komunikasi tetap atau Fixed Wireless Access (FWA) adalah 802.16d atau 802.16-2004 yang telah direvisi pada tahun 2004. Selanjutnya, varian yang digunakan untuk komunikasi bergerak (mobile) ialah 802.16e. Dalam jurnal ini akan di bahas jaringan WiMAX dengan standar 802.16-2004 atau 802.16d. Standar 802.16d diperuntukan bagi layanan yang bersifat fixed maupun nomadic. Sistem ini menggunakan OFDM dan mendukung untuk kondisi lingkungan LOS dan NLOS. Perangkat 802.16d akan beroperasi pada band frekuensi 3.5 GHz.

WiMAX adalah teknologi berstandar dasar IEEE 802.16 yang memungkinkan pengiriman data untuk layanan Broadband Wireless Access (BWA) sebagai alternatif dari akses cable atau DSL. Teknologi ini merupakan suatu upaya untuk menjawab kebutuhan akan data rate yang besar, daya jangkau yang luas, serta kompatibilitas antar komponen di dalam jaringan. Throughput yang besar sudah tentu menjadi target awal dari pengembangan suatu teknologi akses. Hal ini didorong oleh semakin beragamnya aplikasi komunikasi yang dilakukan oleh pelanggan. Dengan data rate yang tinggi memungkinkan jaringan tersebut untuk dapat meng-handle berbagai macam transmisi, baik transmisi voice, data, maupun video. WiMAX Forum menyatakan bahwa hanya dengan satu Base Station, secara teori cakupan radius selnya mencapai 50 km dengan kemampuan system dapat mengirimkan data dengan kecepatan sampai 75 Mbps per carrier untuk tipe akses fixed dan portable.

Konfigurasi Jaringan WiMAX

Secara umum, sistem WiMAX terdiri dari Base Station (BS), Subscriber. Station (SS) dan server di belakang BS seperti Network Management System (NMS) serta koneksi ke jaringan. Konfigurasi WiMAX dibagi menjadi 3 bagian yaitu SS, BS dan transport site. Untuk SS terletak di lingkungan pelanggan sedangkan BS biasanya satu lokasi dengan jaringan operator (PSTN/Internet).

Base Station (BS) merupakan perangkat transceiver (transmitter dan receiver) yang biasanya dipasang satu lokasi (colocated) dengan jaringan internet protokol. Dari BS ini akan disambungkan ke beberapa CPE dengan media interface gelombang radio (RF) yang mengikuti standar WiMAX. Antena yang dipakai di BS dapat berupa sektor 600, 900 atau 1200 tergantung dari area yang akan dilayani. Remote Stations atau CPE terdiri dari Outdor Unit (ODU) dan Indoor Unit (IDU), perangkat radionya ada yang terpisah dan ada yang terintegrasi dengan antena.

Struktur Layer WiMAX

Karakteristik standar 802.16 ditentukan oleh spesifikasi teknis dari Physical Layer dan Medium Access Control. Perbedaan karakteristik kedua layer ini akan membedakan varian-variannya. Physical Layer menjalankan fungsi mengalirkan data di level fisik. MAC Layer berfungsi sebagai penerjemah protokol – protokol yang ada di atasnya seperti ATM dan IP. MAC Layer dibagi menjadi tiga sub-layer yaitu : Service-Specific Convergence Sublayer (SS-CS), MAC Common Part Sublayer dan Security Sublayer.

PHY Layer

Fungsi penting yang diatur PHY ialah OFDM, Duplex System, Adaptive Modulation Variable Error Correction dan Adaptive Antenna System (AAS). Dengan teknologi OFDM memungkinkan komunikasi berlangsung dalam kondisi multipath LOS dan NLOS antara Base Station (BS) dan Subscriber Station (SS). Metode OFDM yang digunakan ialah FFT 256. Fitur PHY untuk sistem duplex pada standar WiMAX diterapkan pada Frequency Division Duplexing (FDD) dan TDD atau keduanya. Penggunaan kanalnya dari 1.7 MHz sampai dengan 20 MHz.

MAC Layer

MAC Control didesain untuk aplikasi PMP, dengan mengunakan 2 jalur data berkecepatan tinggi untuk komunikasi dua arah antara BS dan SS, untuk komunikasi dari SS ke BS disebut Uplink sedangkan untuk komunikasi dari BS ke SS disebut Downlink. Secara umum Downlink ditransmisikan secara broadcast dari BS dan semua SS menerima sinyal DL tersebut tanpa koordinasi langsung antar SS yang ada. Pada penggunaan sistem TDD, ditentukan periode transmit untuk downlink dan uplink MAC layer mempunyai karakteristik connection-oriented dan setiap sambungan diidentifikasi oleh 16-bit connection identifiers (CID). CID digunakan untuk membedakan kanal Up Link dan lainnya. Setiap SS memiliki MAC Address dengan lebar standar 48-bit. Dalam mekanisme sambungan antar SS dan BS, terdapat tiga jenis management connection untuk setiap arah, yang masing-masing memerlukan tingkat penanganan QoS yang berbeda. Ketiga sambungan tersebut adalah:

• Basic Connection, menjalankan transfer yang relatif singkat, melibatkan Radio Link Control (RLC), dan kritis terhadap waktu.
• Primary Management Connection, menjalankan transfer relatif lama, lebih toleran terhadap delay, digunakan untuk proses authentication dan connection setup.
• Transport Connection, digunakan untuk pengaturan layanan QoS dan parameter-parameter trafik.

QoS (Quality of Service) pada WiMAX

WiMAX dapat dioptimalisasi secara dinamis untuk mengatasi berbagai macam trafik yang berbeda. Berdasarkan jenisnya, QoS dapat dikelompokkan menjadi 4 jenis service class yang disediakan oleh WiMAX meliputi sebagai berikut :

Unsolicited Grant Service (UGS)

UGS digunakan untuk layanan yang membutuhkan jaminan transfer data dengan prioritas paling utama. UGS dirancang untuk mendukung real-time data stream yang mengandung paket–paket data yang berukuran tetap dengan interval yang bersifat periodik seperti T1/E1 dan VoIP. Efektif untuk layanan yang sensitive terhadap througput, latency dan jitter seperti layanan pada TDM (Time Division Multiplexing).

Real Time Polling Service (rtps)

rtPS di desain untuk mendukung real-time data stream yang mengandung paket-paket data yang ukurannya berubah dengan interval yang bersifat periodic seperti video streaming, video phone, interaktif gaming, VoIP, dan video conference.

Non-Real-Time Polling Service (nrtPS)

nrtPS didesain untuk mendukung data stream dengan toleransi delay tertentu dimana data rate minimum dibutuhkan seperti FTP. Efektif untuk aplikasi yang membutuhkan throughput yang intensif dengan garansi minimal pada latency-nya. Contohnya aplikasi seperti FTP download, media downloading.

Best Effort (BE)

Untuk trafik yang tidak membutuhkan jaminan kecepatan data (best effort). Layanan BE didesain untuk mendukung data stream dimana tidak diperlukan minimum service level namun dapat ditangani oleh sistem dengan basis ruang yang masih tersedia. Contohnya aplikasi internet (web browsing), email, FTP. Setiap layanan membutuhkan persyaratan khusus agar layanan tersebut dapat diterima dengan baik oleh pelanggan. Beberapa parameter khusus yang biasa digunakan sebagai acuannya meliputi throughput, delay, jitter.

Saya informasikan kepada pembaca, jika anda membeli perangkat telekomunikasi, sebaiknya yang sudah di sertifikasi atau yang sudah bersertifikat resmi dari postel, untuk menjaga agar anda tidak berurusan dengan pihak yang berwajib. Dan perangkat yang sudah di sertifikasi tentunya sudah lulus pengujian di balai uji, sehingga mutu dan kualitasnya terjamin.