Standar, Kapasitas dan Teknologi Akses (Wireles Fidelity - Wi-Fi / Wireless LAN)

Wi-Fi

Singkatan Wireless Fidelity, istilah untuk teknologi Wireless berbasis standar 802.11. Semua produk yang telah di test dan disetujui dengan label “Wi-Fi Certified” (registered trademark) oleh Wi-Fi Alliance berarti memiliki interoperabilitas satu sama lain sekalipun berbeda jenis, merk dan vendor. Secara umum setiap produk Wi-Fi bekerja pada frekuensi yang sama (2,4 Ghz dan 5.x Ghz) dan dapat saling bekerja satu sama lain meskipun tidak tersertifikasi oleh Wi-Fi Alliance. Istilah Wi-Fi umumnya digunakan untuk teknologi berbasis standar IEEE 802.11, sebagaimana istilah Ethernet digunakan untuk standar IEEE 802.3.

Wireless Alliance

Organisasi yang mempromosikan standarisasi dan interoperabilitas pada produk hardware dan software teknologi Wireless LAN berbasis standar IEEE 802.11. Wireless Alliance melakukan test dan memberikan sertifikasi Wi-Fi pada produk perangkat Wireless LAN untuk menjamin interoperabilitas bagi pengguna. Label Wi-Fi adalah trademark yang telah diregister, sehingga hanya produk yang telah mendapat sertifikat dari Wi-Fi Alliance yang berhak mencantumkan label Wi-Fi. Label ini berlaku untuk standar 802.11a/b/g.

802.11

802.11 adalah spesifikasi standar yang dibangun oleh IEEE untuk mendefinisikan teknologi wireless LAN dan disetujui pada 1997.

Beberapa spesifikasi standar:

1. 802.11, transmisi 1 - 2 Mbps, band 2.4 GHz (FHSS atau DSSS)
2. 802.11a, transmisi 54 Mbps, band 5GHz (OFDM)
3. 802.11b, transmisi 11, fallback 5.5, 2, 1 Mbps, band 2.4 GHz (DSSS)
4. 802.11g, transmisi 20+ Mbps, band 2.4 GHz (DSSS).

WLAN

Akronim Wireless Local Area Network. Sebuah jaringan lokal yang menggunakan frekuensi radio sangat tinggi untuk mentransmisikan data antar titik, menggantikan fungsi kabel pada jaringan konvensional.

Interoperabilitas

Kemampuan software dan hardware dari mesin yang berbeda dari vendor yang berbeda pula untuk saling berkomunikasi dan bertukar data.

FHSS

Akronim Frequency Hopping Spread Spectrum. Adalah teknologi transmisi dimana sinyal data dimodulasi pada sinyal pembawa narrowband yang ‘melompat’ secara acak namun terkontrol urutan frekuensinya dan berdasarkan alokasi waktu penggunaan pada pita frekuensi yang lebar. Sinyal disebarkan dalam ukuran kecil ke frekuensi yang berbeda berdasarkan alokasi waktu. Teknik ini mereduksi kemungkinan terjadinya interferensi karena sinyal narrowband hanya akan berpengaruh pada sinyal spread spectrum apabila dia menggunakan frekuensi yang sama pada waktu yang bersamaan. Bila disinkronisasi dengan baik, maka bisa dialokasikan satu kanal logik untuk dipergunakan.

Frekuensi transmisi digunakan dengan teknik menyebar atau melompat dalam lebar pita frekuensi. Pada perangkat penerima harus diset kode sebaran dan lompatan frekuensi yang sama sehingga menerima sinyal pada frekuensi dan waktu yang tepat. Regulasi FCC menentukan setiap produsen untuk memakai 75 (atau lebih) frekuensi pada setiap kanal transmisi dengan waktu maksimal 400 MS (disebut dengan dwell time - waktu yang diperlukan untuk setiap frekuensi pada saat menempati satu slot lompatan - hop).

DSSS

Akronim Direct Sequence Spread Spectrum. Adalah teknologi transmisi dimana sinyal data dikombinasi dengan data rate bit sequence yang lebih tinggi atau kode chipping, yang membagi data berdasarkan rasio penyebaran pada frekuensi. Kode chipping dalah bit pattern redundan untuk setiap bit yang akan ditransmisikan. Teknik ini akan meningkatkan ketahanan sinyal terhadap interferensi. Bila beberapa bits dalam pattern rusak selama transmisi, data dapat diperbaiki berkat redudansi metode transmisi.

CCK

Singkatan Complementary Code Keying, satu set 64 kode karakter 8 bit yang digunakan untuk mengkode data pada 5.5 dan 11Mbps data rates di 2.4GHz band yang digunakan jaringan wireless 802.11b. Kode ini memiliki susunan matematik (algoritma) khas yang memungkinkan transmisi data dengan baik walaupun terjadi noise substansial dan interferensi multipath.

CCK hanya bekerja pada standar teknologi DSSS bukan pada FHSS. CCK menggunakan formula khusus secara matematik (algoritma) pada kode DSSS, memungkinkan kode merepresentasikan kapasitas data yang lebih besar per clock cycle. Transmitter dapat mengirimkan sejumlah bits informasi pada setiap kode DSSS, sehingga mampu mencapai 11 Mbps data rate.

OFDM

Singkatan Orthogonal Frequency Division Multiplexing, FDM adalah teknik modulasi untuk transmisi data digital dalam ukuran besar melalui sinyal radio. OFDM bekerja dengan cara memisahkan sinyal radio ke dalam sejumlah kecil sub sinyal yang kemudian ditransmisikan secara simultan pada frekuensi berbeda. OFDM mengurangi jumlah transmisi sinyal crosstalk. OFDM digunakan pada standar Wi-Fi 802.11a.

CSMA/CA

Singkatan Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance, protokol contention pada jaringan yang bisa melakukan analisa kondisi jaringan untuk menghindari collisions, tidak seperti CSMA/CD yang memakai pengaturan transmisi jaringan ketika terjadi collisions. CSMA/CA mengkonsumsi traffic karena sebelum ada data ditransmisikan ia akan mengirim sinyal broadcast pada jaringan untuk mendeteksi skenario atau kemungkinan terjadinya collision dan memerintahkan semua perangkat untuk tidak broadcast.

CSMA/CD

Singkatan Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection, protokol contention dengan sejumlah aturan yang menentukan bagaimana cara perangkat jaringan melakukan respon pada saat terjadi dua atau lebih perangkat menggunakan kanal secara simultan (disebut dengan collision). Jaringan Ethernet memakai CSMA/CD untuk melakukan deteksi collision. Setelah mendeteksi collision, perangkat akan diperintahkan menunggu selama beberapa saat secara random sebelum mencoba mengirimkan kembali datanya. Bila terdeteksi collision lagi, perangkat akan menunggu dalam jangka waktu yang lebih lama (kelipatan) sebelum mencoba mengirimkan datanya kembali. Mekanisme ini disebut dengan exponential back off.

Contention

1. Kompetisi untuk mendapatkan sumber daya. Terminologi ini digunakan khususnya pada jaringan untuk mendeskripsikan situasi dimana dua atau lebih titik akses berusaha untuk melakukan transmisi pada waktu dan media (saluran) yang sama
2. Tipe protokol jaringan yang mengijinkan titik akses untuk berbagi pakai jaringan. Dua atau lebih titik akan mencoba mengirimkan pesan ke seluruh jaringan secara simultan. Protokol contention akan mendefinisikan proses yang berlangsung ketika terjadi masalah. Protokol contention yang banyak di gunakan adalah CSMA/CD pada Ethernet dan CSMA/CA pada Wi-Fi.

Polling

1. Polling adalah CAM. Pada skenario master/slave, master akan memberi kesempatan bergantian pada setiap slave untuk mengirimkan data. Bila slave mengajukan permintaan untuk mengirimkan data, ijin akan diberikan master pada kesempatan berikutnya. Bila slave tidak merespon (tidak akan mengirimkan data) maka kesempatan atau giliran akan diberikan pada slave yang lain. Proses berlangsung kontinue
2. Membuat permintaan transmisi data secara kontinue dari perangkat lain. Misalnya sebuah modem akan dapat memanggil sistem lain dan memintakan transmisi data.

Encryption (Enkripsi)
Translasi data ke dalam kode rahasia. Enkripsi adalah metode paling efektif untuk mengamankan data. Untuk membaca data yang terenkripsi, harus mempunya akses berupa kata / kode kunci rahasia ataupun password / kata sandi yang akan mengijinkan proses dekripsi. Data yang tidak terinkripsi disebut dengan plain text, data terenkripsi disebut dengan cipher text. Ada dua jenis enkripsi, asymmetric (sering disebut public-key encryption) dan symmetric encryption.

Symmetric Encryption

Tipe enkripsi dimana kunci yang sama digunakan untuk melakukan enjkripsi dan dekripsi.

Public Key Encryption

Sistem kriptografi yang menggunakan dua kunci, kunci publik yang diketahui semua orang dan kunci yang khusus yang hanya diketahui oleh penerima. Pada saat A mengirimkan data, ia akan menggunakan kunci publik B untuk enkripsi data. Ketika data diterima B, ia akan menggunakan kunci khusus miliknya untuk membuka dan melakukan dekripsi. Kunci publik dan khusus akan saling berhubungan, hanya pasangan kunci publik dan khusus yang benar agar dapat membuka suatu data.

Sistem public key sangat aman dan mudah digunakan. Kesulitannya, pengirim harus selalu mengetahui kunci publik si penerima untuk mengirim dan melakukan enkripsi. Kini dengan teknologi LDAP, terdapat register global yang menyimpan kunci publik pemakai sehingga pengirim yang tidak mengetahu dapat mencarinya pada database online.

Kriptografi public key diperkenalkan pada 1976 oleh Whitfield Diffie dan Martin Hellman. Sehingga sering disebut sebagai enkripsi Diffie - Hellman. Disebut juga asymmetric encryption karena menggunakan dua kunci berbeda untuk mengirim (enkripsi) dan menerima data (dekripsi).

AP (Access Point)

Hardware atau software komputer yang berfungsi sebagai hub untuk pengguna ataupun perangkat wireless agar dapat terkoneksi ke jaringan kabel. AP adalah sistem yang penting untuk meningkatkan keamanan wireless dan memperluas layanan kepada pengguna.

Infrastructure Mode

Framework jaringan 802.11 dimana setiap perangkat berkomunikasi satu sama lain melalui Access Point (AP). Pada infrastructure mode, perangkat wireless juga dapat terhubung ke jaringan kabel melalui Access Point (AP). Saat satu AP terkoneksi ke jaringan kabel maka semua perangkat pada jaringan wireless akan disebut sebagai Basic Service Set (BSS). Extended Service Set (ESS) adalah sekelompok (dua atau lebih) BSS yang dianggap sebagai satu sub jaringan.

Ad-hoc Mode

Framework jaringan 802.11 dimana setiap perangkat berkomunikasi satu sama lain secara langsung tanpa melalui Access Point (AP). Ad-hoc mode digambarkan sebagai jaringan peer-to-peer atau juga di sebut dengan Independent Basic Service Set (IBSS). Ad-hoc mode digunakan untuk membentuk jaringan ketika wireless infrastructure tidak tersedia dan layanan seperti client server tidak diperlukan.

WEP

Singkatan Wired Equivalent Privacy atau juga sering disebut dengan Wireless Encryption Protocol. Adalah protokol keamanan untuk jaringan wireless 802.11. Desain WEP dimaksudkan untuk memberikan tingkat keamanan sebagaimana pada jaringan kabel. Secara umum LAN lebih aman daripadan WLAN karena ada proteksi secara fisik dalam strukturnya, misalnya semua perangkat berada dalam suatu gedung yang bisa diproteksi dari akses fisik tidak sah.

Struktur WLAN menggunakan gelombang radio, sehingga lebih terbuka terhadap akses fisik tidak sah. WEP dimaksudkan untuk memberikan perlindungan berupa enkripsi data yang dibawa oleh sinyal radio. WEP diketahui tidak memiliki tingkat keamanan yang diharapkan karena ia hanya bekerja pada dua layer pertama OSI model - data link dan physical layer, bukan berupa end-to-end security.

WPA

Singkatan Wi-Fi Protected Access, standar Wi-Fi untuk meningkatkan fitur keamanan WEP. Teknologi ini di desain untuk bekerja pada produk Wi-Fi eksisting yang telah memiliki WEP (semacam software upgrade ). Teknologi WPA menawarkan dua macam peningkatan kemampuanWEP :
1. Meningkatkan enkripsi data dengan teknik Temporal Key Integrity Protocol (TKIP). TKIP mengacak kata kunci menggunakan algoritma hashing algorithm dan menambah Integrity Checking Feature, untuk memastikan kunci belum pernah digunakan secara tidak sah
2. Otentikasi User, yang tidak tersedia di WEP. Melalui Extensible Authentication Protocol (EAP) maka wireless client harus melakukan otentikasi terlebih dahulu sebelum memasuki jaringan. WEP dapat membatasi akses ke jaringan berdasarkan MAC address yang spesifik untuk setiap perangkat. Tapi MAC address adalah sebuah kode yang mudah dideteksi melalui akses tidak sah dan dapat dengan mudah dipalsukan atau digandakan. EAP memberikan solusi yang lebih aman dengan menerapkan Public Key Encryption System untuk memastikan hanya pengguna sah dapat memasuki jaringan.

Wireless LAN Standards

Tabel ini dapat digunakan untuk membedakan kemampuan dan standar WLAN yang saat ini ada di pasar.

Standard	Data Rate	Modulation	Security	Pros/Cons
IEEE 802.11	2 Mbps 2.4GHz	FHSS DSSS	WEP & WPA	Spesifikasi diperluas di 802.11b
IEEE 802.11a (Wi-Fi)	54 Mbps 5 GHz	OFDM	WEP & WPA	Mendapat sertifikasi Wi-Fi. Ada 8 kanal di 5 Ghz. Kemungkinan interferensi RF rendah dibanding 802.11b /g. Lebih baik dari 802.11b untuk multimedia, voice, video dan grafis ukuran besar pada lingkungan yang lebih padat. Coverage area relatif lebih sempit dan tidak interoperabel dengan 802.11b
IEEE 802.11b (Wi-Fi)	11Mbps 2.4GHz	DSSS CCK	WEP & WPA	Mendapat sertifikasi Wi-Fi. Tidak interoperabel dengan 802.11a. Perlu lebih sedikit access points daripada 802.11a untuk coverage luas yang sama. Transfer rate tinggi sampai 300 feet dari base station. Ada 14 kanal di 2.4 GHz (11 di Amerika sesuai regulasi FCC) dan hanya 3 kanal non overlap
IEEE 802.11g (Wi-Fi)	54 Mbps 2.4 GHz	OFDM > 20 Mbps DSSS CCK <>	WEP & WPA	Mendapat sertifikasi Wi-Fi. Menggantikan 802.11b. Peningkatan keamanan 802.11. Kompatibel dengan 802.11b. Ada 14 kanal di 2.4 GHz (11 di Amerika sesuai regulasi FCC) dan hanya 3 kanal non overlap
Bluetooth	2 Mbps 2.45 GHz	FHSS	PPTP, SSL & VPN	Tidak ada dukungan IP, tidak mendukung TCP/IP dan aplikasi wireless LAN lain. Bukan di desain untuk mendukung wireless LAN. Paling baik untuk koneksi PDAs, seluler dan PC dalam area yang sempit
HomeRF	10 Mbps 2.4 GHZ	FHSS	Jaringan independen IP address untuk setiap jaringan. Data dikirim dengan algoritma enkripsi 56-bit	Catatan: HomeRF tidak lagi didukung oleh vendor atau kelompok kerja. Ditujukan untuk penggunaan rumah, bukan perusahaan. Coverage area 150 feet dari base station. Relatif murah, kualitas suara baik karena secara kontinu mengalokasikan bandwidth khusus untuk layanan suara. Labih tahan interferensi karena FHSS
HiperLAN/1 (Europe)	20 Mbps 5 GHz	CSMA/CA	Enkripsi per sesi dan otentikasi individual	Hanya di Eropa. HiperLAN adalah model ad-hoc, tidak memerlukan konfigurasi dan tak ada kontroler pusat atau base station. Tidak menyediakan layanan isochronous riil. Relatif murah, tidak ada garansi bandwidth
HiperLAN/2 (Europe)	54 Mbps 5 GHz	OFDM	Keamanan yang kuat dan dukungan otentikasi individual dan kunci enkripsi per sesi	Hanya di Eropa. Di desain untuk menjadi carrier sel ATM, paket IP, paket Firewire (IEEE 1394) dan suara digital (seluler). Kualitas dan layanan dibanding HiperLAN/1 dan ada garansi bandwidth

Bluetooth

Teknologi radio jarak dekat untuk mempermudah komunikasi antar perangkat Internet dan mobile. Juga digunakan untuk memudahkan sinkronisasi, integrasi antar perangkat Internet, mobile dengan komputer. Produk dengan teknologi Bluetooth harus mendapat sertifikat interoperabilitas dari Bluetooth Special Interest Group sebelum dipasarkan. Pendiri Bluetooth adalah Ericsson, IBM, Intel, Nokia dan Toshiba.

Home RF

Singkatan Home Radio Frequency. Didesain khusus untuk jaringan wireless di rumah, kontras dengan standar 802.11, yang digunakan pada aplikasi bisnis. Home RF diharapkan lebih dapat diterima oleh pengguna rumahan dibandingkan dengan teknologi wireless lain. Berbasis frequency hopping untuk transmisi data dan suara, radius 150 feet. Home RF menggunakan Shared Wireless Access Protocol.

HyperLAN

Singkatan High Performance Radio Local Area Network. Disusun oleh European Telecommunications Standards Institute (ETSI). HiperLAN adalah standar WLAN yang berlaku resmi di Eropa. HiperLAN sama dengan IEEE 802.11 yang dipakai di Amerika.

Ada dua jenis HiperLAN :

1. HiperLAN/1: standar transfer rate sampai 20 Mbps di 5 GHz band
2. HiperLAN/2 : standar transfer rate sampai 54 Mbps di 5 GHz band.

Seperti 802.11, HiperLAN diterapkan untuk menjamin interoperabilitas antar produk pada spektrum ini.

Kesimpulan

Teknologi Wireless LAN (Wi-Fi) adalah solusi praktis jangka pendek untuk menjembatani belum tersedia infrastruktur domestik yang bisa diandalkan dan memenuhi kebutuhan masayarakat. Wireless LAN adalah alternatif media akses Internet yang terjangkau, fast deploy dan kualitas memadai.