LAPISAN DATA LINK

Lapisan data-link (data link layer) adalah lapisan kedua dari bawah dalam model OSI, yang dapat melakukan konversi frame-frame jaringan yang berisi data yang dikirimkan menjadi bit-bit mentah agar dapat diproses oleh lapisan fisik. Lapisan ini merupakan lapisan yang akan melakukan transmisi data antara perangkat-perangkat jaringan yang saling berdekatan di dalam sebuah Wide Area Network (WAN), atau antara node di dalam sebuah segmen Local Area Network (LAN) yang sama. Lapisan ini bertanggungjawab dalam membuat frame, flow control, koreksi kesalahan dan pentransmisian ulang terhadap frame yang dianggap gagal. MAC address juga diimplementasikan di dalam lapisan ini. Selain itu, beberapa perangkat seperti Network Interface Card (NIC), switch layer 2 serta bridge jaringan juga beroperasi di sini.
Lapisan data-link menawarkan layanan pentransferan data melalui saluran fisik. Pentransferan data tersebut mungkin dapat diandalkan atau tidak. Beberapa protokol lapisan data-link tidak mengimplementasikan fungsi acknowledgment untuk sebuah frame yang sukses diterima, dan beberapa protokol bahkan tidak memiliki fitur pengecekan kesalahan transmisi (dengan menggunakan checksumming). Pada kasus-kasus tersebut, fitur-fitur acknowledgment dan pendeteksian kesalahan harus diimplementasikan pada lapisan yang lebih tinggi, seperti halnya protokol Transmission Control Protocol (TCP).
Tugas utama dari data link layer adalah sebagai fasilitas transmisi data mentah dan mentransformasi data tersebut ke saluran yang bebas dari kesalahan transmisi. Sebelum diteruskan ke Network Layer, lapisan data link melaksanakan tugas ini dengan memungkinkan pengirim memecah-mecah data input menjadi sejumlah data frame (biasanya berjumlah ratusan atau ribuan byte). Kemudian lapisan data link mentransmisikan frame tersebut secara berurutan dan memproses acknowledgement frame yang dikirim kembali oleh penerima. Karena lapisan fisik menerima dan mengirim aliran bit tanpa mengindahkan arti atau arsitektur frame, maka tergantung pada lapisan data-link-lah untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal ini bisa dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus ke awal dan akhir frame.

B. FUNGSI DAN MANFAAT
Fungsi dari lapisan data link adalah menyediakan layanan bagi lapisan jaringan. Layanannya yang penting adalah pemindahan data dari lapisan jaringan pada node sumber ke lapisan jaringan di pada node yang dituju. Tugas lapisan data link adalah menstransmisikan bit-bit ke komputer yang dituju, sehingga bit-bit tersebut dapat diserahkan ke lapisan jaringan.
Transmisi aktual yang mengikuti lintasan akan lebih mudah lagi jika dianggap sebagai proses dua lapisan data-link yang berkomunikasi menggunakan protokol data link. Lapisan data-link dapat dirancang sehingga mampu menyediakan bermacam-macam layanan. Layanan aktual yang ditawarkan suatu sistem akan berbeda dengan layanan sistem yang lainnya. Tiga layanan yang disediakan adalah sebagai berikut :
1. layanan unacknowledged connectionless
2. layanan acknowledged connectionless
3. layanan acknowledged connection-oriented

C. KOMPONEN LAPISAN DATA LINK
Sinkronisasi frame, data yang dikirimkan dalam bentuk blok disebut frame. Awal dan akhir suatu frame harus teridentifikasi dengan jelas.
Flow Control (kendali aliran), stasiun pengirim tidak harus mengirimkan frame lebih cepat dibanding stasiun penerima yang dapat menyerap frame-frame tersebut.
Error Control (kendali kesalahan), kesalahan-kesalahan bit yang diakibatkan oleh sistem transmisi harus diperbaiki.
Addressing (Pengalamatan), pada sebuah saluran multipoint, seperti LAN, indentitas dari dua buah stasiun yang berkomunikasi harus jelas.
Kontrol dan data pada link yang sama, biasanya tidak diperlukan informasi kontrol dalam sistem komunikasi yang terpisah, maka penerima harus dapat membedakan informasi kontrol dari data yang dikirimkan.
Link Management (managemen hubungan), inisiasi, pemeliharaan, dan penghentian dari suatu pertukaran data memerlukan korodinasi dan kerja sama yang baik antar stasiun. Oleh karena itu dibutuhkan prosedur manajemen untuk pertukaran ini.

D. PERANGKAT DATA LINK
Pada layer Data Link dapat digunakan bridge atau switch layer 2 pada segment LAN. Hubs dan repeater pada layer physical hanya bekerja untuk memperluas network. Dengan segmentasi, switch dan bridge membuat sebuah collision domain terpisah untuk setiap node, sehingga jumlah collision yang terjadi pada network dapat dikurangi dengan effektif.
Perlu diingat, collision domain adalah sekelompok node (mesin) yang berbagi media yang sama dan dipisahkan oleh switch atau bridge. Collision dapat terjadi jika 2 node berusaha melakukan transmisi bersamaan dalam satu collision domain. Karena itu diperlukan untuk menambah jumlah collision domain.

Minggu, 04 April 2010

Komunikasi Data oleh: Deni Hamdani Firdaus

STANDAR IEEE

1.IEEE 802.1x ?

IEEE 802.1x atau sering disebut juga “port based authentication” merupakan standar yang pada awal rancangannya digunakan pada koneksi dialup. Tetapi pada akhirnya, standar 802.1x digunakan pula pada jaringan IEEE 802 standar. Pada laporan ini, dikhususkan penggunaan standar 802.1x pada jaringan wireless ( 802.11a/b/g ). Berikut merupakan skema dasar dari standar 802.1x.

Gambar 1: Skema 802.1x

1. Bila ada WN (Wireless Node) baru yang ingin mengakses suatu LAN, maka access point (AP) akan meminta identitas WN. Tidak diperbolehkan trafik apapun kecuali trafik EAP. WN yang ingin mengakses LAN disebut dengan supplicant. AP pada skema 802.1x merupakan suatu authenticator. Yang dimaksud dengan authenticator disini adalah device yang mengeksekusi apakah suatu supplicant dapat mengakses jaringan atau tidak. Istilah yang terakhir adalah authentication server, yaitu server yang menentukan apakah suatu supplicant valid atau tidak. Authentication server adalah berupa Radius server [RFC2865]. EAP, yang merupakan protokol yang digunakan untuk authentifikasi, pada dasarnya dirancang untuk digunakan pada PPP dialup. Untuk lebih jelasnya nanti akan dijelaskan tentang EAP lebih lanjut.

2. Setelah identitas dari WN dikirimkan, proses authentifikasi supplicant pun dimulai. Protokol yang digunakan antara supplicant dan authenticator adalah EAP, atau lebih tepatnya adalah EAP encapsulation over LAN (EAPOL) dan EAP encapsulation over Wireless (EAPOW). Authenticator me-rencapsulation paket dan dikirimkan ke authentication server. Selama proses authentifikasi berlangsung, authenticator hanya merelaykan paket dari supplicant ke authentication server. Setelah semua proses selesai dan authentication server menyatakan bahwa supplicant valid, maka authenticator membuka firewall untuk supplicant tersebut.

3. Setelah proses authentifikasi selesai, supplicant dapat mengakses LAN secara biasa. Lalu mengapa disebut sebagai “port based authentication” ? Penjelasan adalah bahwa authenticator mengkontrol dua jenis port yaitu yang disebut dengan controlled ports dan yang disebut dengan uncontrolled ports. Kedua jenis port tersebut merupakan logikal port dan menggunakan koneksi fisikal yang sama.

Sebelum authentifkasi berhasil, hanya port dengan jenis uncontrolled yang dibuka. Trafik yang diperbolehkan hanyalah EAPOL atau EAPOW. Setelah supplicant melakukan autentifikasi dan berhasil, port jenis controlled dibuka sehingga supplicant dapat mengakses LAN secara biasa. IEEE 802.1x mempunyai peranan penting dari standar 802.11i.

2. Standar IEEE 802.2

Kita telah mengetahui bagaimana dua buah mesin dapat berkomunikasi melalui sebuah saluran realiable dengan menggunakan bermacam-macam protokol data link protokol-protokol ini menyediakan kontrol error dan kontrol aliran pada standard IEEE 802.2 ini tidak membahas mengenai komunikasi realiable dari semuanya LAN 802 dan penawaran yang diberikan MAN merupakan layanan datagran yang terbaik kadang - kadang layanan ini cukup adekuat. Misalnya untuk mengirimkan paket IP, adanaya jaminan tidak diperlukan atau bahkan tidak diharapkan. paket IP cukup disisipkan ke field payload 802 dan mengirimkannya bila file load tersebut hilang, demikian pula yang terjadi pada paket IP/IEEE telah mendefinisikan sistem yang dapat beroperasi pada puncak semua protokol LAN 802 dan MAN. Selain itu protokol yang disebut LLC (Logical Link Control ) ini menyembunyikan perbedaan yang terdapat pada bermacam-macam jaringan 802 dengan menyediakan format tunggal dan interface ke network layer, dengan MAC sublayer ada dibawahnya.LLC menyediakan 3 pilihan layanan :

1. layanan diagram tidak reliable

2. layanan diagram beracknowledgement

3. layanan connection-oriented reliable

Header LLC didasarkan pada protokol HDLC yang lebih tua. Berbagai macam format digunakan untuk data dan kontrol. Untuk datagram beracknowledgement atau layanan connection-oriented, frame data berisi alamat sumber, alamat tujuan, nomor urut, nomor acknowledgement, beberapa bit untuk keperluan lain. Untuk layanan data tidak reliable, nomor urut dan nomor acknowledgemnt bisa diabaikan.

3. Standard IEEE 802.3 ( ethernet)

Stadard IEEE 802.3 ini ditujukan bagi LAN 1-persistent CSMA/cd untuk mengingat kembali tentang ide ini , ketika stasiun akan melakukan transmisi, stasiun mendengarkan kabel. Bila kabel dalam keadaan sibuk, maka stasiun akan menunggu sampai kabel tersebut menjadi bebas; bila kabel dalam keadaan bebas ,maka stasiun dengan segera akan melakukan tranmisi. Jika dua stasiun atau lebih mengirimkan secara simultan pada sebuah kabel yang sedang bebas, maka stasiun akan mengalami tabrakan. Semua stasiun yang mengalami tabrakan itu akan menghentikan tranmisinya, menunggu waktu random, dan mengulangi seluruh prosesnya lagi.

Ø kelebihan

1. Protokolnya sangat sederhana

2. Stasiun dapat dipasang dalam keadaan sistem sedang berjalan tanpa harus mematikan, sistem terlebih dahulu.

3. Standard ini menggunakan kabel pasif, dan tidak membutuhkan modem

4. Delay pada lalulintas yang tidak padat bisa dikatakan nol karena stasiun tidak perlu menunggu token , dan dapat secara langsung mengirimkan frame .

Ø kekurangan

1. Sebuah stasiun harus mampu mendeteksi signal lemah yang berasal dari stasiun lain, bahkan ketika dirinya sendiri sedang melakukan transaksi.

2. Semua rangkaian pendeteksi semua analog .

v Ethernet

Ethernet merupakan jenis skenario perkabelan dan pemrosesan sinyal untuk data jaringan komputer yang dikembangkan oleh Robert Metcalfe dan David Boggs di Xerox Palo Alto Research Center (PARC) pada tahun 1972.

Kartu Jaringan (Ethernet Card) tahun 1990an versi kombo dengan dua konektor masukan, kabel koaksial 10BASE2/konektor BNC (kiri) dan konektor RJ-45/Twisted-pair-based 10BASE-T (kanan), Versi awal Xerox Ethernet dikeluarkan pada tahun 1975 dan di desain untuk menyambungkan 100 komputer pada kecepatan 2,94 megabit per detik melalui kabel sepanjang satu kilometer. Disain tersebut menjadi sedemikian sukses di masa itu sehingga Xerox, Intel dan Digital Equipment Corporation (DEC) mengeluarkan standar Ethernet 10Mbps yang banyak digunakan pada jaringan komputer saat ini. Selain itu, terdapat standar Ethernet dengan kecepatan 100Mbps yang dikenal sebagai Fast Ethernet.

Asal Ethernet bermula dari sebuah pengembangan WAN di University of Hawaii pada akhir tahun 1960 yang dikenal dengan naman "ALOHA". Universitas tersebut memiliki daerah geografis kampus yang luas dan berkeinginan untuk menghubungkan komputer-komputer yang tersebar di kampus tersebut menjadi sebuah jaringan komputer kampus. Proses standardisasi teknologi Ethernet akhirnya disetujui pada tahun 1985 oleh Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), dengan sebuah standar yang dikenal dengan Project 802. Standar IEEE selanjutnya diadopsi oleh International Organization for Standardization (ISO), sehingga menjadikannya sebuah standar internasional dan mendunia yang ditujukan untuk membentuk jaringan komputer. Karena kesederhanaan dan keandalannya, Ethernet pun dapat bertahan hingga saat ini, dan bahkan menjadi arsitektur jaringan yang paling banyak digunakan.

Jenis-jenis Ethernet

Jika dilihat dari kecepatannya, Ethernet terbagi menjadi empat jenis, yakni sebagai berikut:

· 10 Mbit/detik, yang sering disebut sebagai Ethernet saja (standar yang digunakan: 10Base2, 10Base5, 10BaseT, 10BaseF)

· 100 Mbit/detik, yang sering disebut sebagai Fast Ethernet (standar yang digunakan: 100BaseFX, 100BaseT, 100BaseT4, 100BaseTX)

· 1000 Mbit/detik atau 1 Gbit/detik, yang sering disebut sebagai Gigabit Ethernet (standar yang digunakan: 1000BaseCX, 1000BaseLX, 1000BaseSX, 1000BaseT).

· 10000 Mbit/detik atau 10 Gbit/detik. Standar ini belum banyak diimplementasikan.

Kecepatan	Standar	Spesifikasi IEEE	Nama
10 Mbit/detik	10Base2, 10Base5, 10BaseF, 10BaseT	IEEE 802.3	Ethernet
100 Mbit/detik	100BaseFX, 100BaseT, 100BaseT4, 100BaseTX	IEEE 802.3u	Fast Ethernet
1000 Mbit/detik	1000BaseCX, 1000BaseLX, 1000BaseSX, 1000BaseT	IEEE 802.3z	Gigabit Ethernet
10000 Mbit/detik	11mm/.ll

Cara kerja

Spesifikasi Ethernet mendefinisikan fungsi-fungsi yang terjadi pada lapisan fisik dan lapisan data-link dalam model referensi jaringan tujuh lapis OSI, dan cara pembuatan paket data ke dalam frame sebelum ditransmisikan di atas kabel. Ethernet merupakan sebuah teknologi jaringan yang menggunakan metode transmisi Baseband yang mengirim sinyalnya secara serial 1 bit pada satu waktu. Ethernet beroperasi dalam modus half-duplex, yang berarti setiap station dapat menerima atau mengirim data tapi tidak dapat melakukan keduanya secara sekaligus. Fast Ethernet serta Gigabit Ethernet dapat bekerja dalam modus full-duplex atau half-duplex.

Ethernet menggunakan metode kontrol akses media Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection untuk menentukan station mana yang dapat mentransmisikan data pada waktu tertentu melalui media yang digunakan. Dalam jaringan yang menggunakan teknologi Ethernet, setiap komputer akan "mendengar" terlebih dahulu sebelum "berbicara", artinya mereka akan melihat kondisi jaringan apakah tidak ada komputer lain yang sedang mentransmisikan data. Jika tidak ada komputer yang sedang mentransmisikan data, maka setiap komputer yang mau mengirimkan data dapat mencoba untuk mengambil alih jaringan untuk mentransmisikan sinyal. Sehingga, dapat dikatakan bahwa jaringan yang menggunakan teknologi Ethernet adalah jaringan yang dibuat berdasrkan basis First-Come, First-Served, daripada melimpahkan kontrol sinyal kepada Master Station seperti dalam teknologi jaringan lainnya.

Jika dua station hendak mencoba untuk mentransmisikan data pada waktu yang sama, maka kemungkinan akan terjadi collision (kolisi/tabrakan), yang akan mengakibatkan dua station tersebut menghentikan transmisi data, sebelum akhirnya mencoba untuk mengirimkannya lagi pada interval waktu yang acak (yang diukur dengan satuan milidetik). Semakin banyak station dalam sebuah jaringan Ethernet, akan mengakibatkan jumlah kolisi yang semakin besar pula dan kinerja jaringan pun akan menjadi buruk. Kinerja Ethernet yang seharusnya 10 Mbit/detik, jika dalam jaringan terpasang 100 node, umumnya hanya menghasilkan kinerja yang berkisar antara 40% hingga 55% dari bandwidth yang diharapkan (10 Mbit/detik). Salah satu cara untuk menghadapi masalah ini adalah dengan menggunakan Switch Ethernet untuk melakukan segmentasi terhadap jaringan Ethernet ke dalam beberapa collision domain.

Frame Ethernet

Ethernet mentransmisikan data melalui kabel jaringan dalam bentuk paket-paket data yang disebut dengan Ethernet Frame. Sebuah Ethernet frame memiliki ukuran minimum 64 byte, dan maksimum 1518 byte dengan 18 byte di antaranya digunakan sebagai informasi mengenai alamat sumber, alamat tujuan, protokol jaringan yang digunakan, dan beberapa informasi lainnya yang disimpan dalam header serta trailer (footer). Dengan kata lain, maksimum jumlah data yang dapat ditransmisikan (payload) dalam satu buah frame adalah 1500 byte. Ethernet menggunakan beberapa metode untuk melakukan enkapsulasi paket data menjadi Ethernet frame, yakni sebagai berikut:

· Ethernet II (yang digunakan untuk TCP/IP)

· Ethernet 802.3 (atau dikenal sebagai Raw 802.3 dalam sistem jaringan Novell, dan digunakan untuk berkomunikasi dengan Novell NetWare versi 3.11 atau yang sebelumnya)

· Ethernet 802.2 (juga dikenal sebagai Ethernet 802.3/802.2 without Subnetwork Access Protocol, dan digunakan untuk konektivitas dengan Novell NetWare 3.12 dan selanjutnya)

· Ethernet SNAP (juga dikenal sebagai Ethernet 802.3/802.2 with SNAP, dan dibuat sebagai kompatibilitas dengan sistem Macintosh yang menjalankan TCP/IP)

Sayangnya, setiap format frame Ethernet di atas tidak saling cocok/kompatibel satu dengan lainnya, sehingga menyulitkan instalasi jaringan yang bersifat heterogen. Untuk mengatasinya, lakukan konfigurasi terhadap protokol yang digunakan via sistem operasi.

Topologi

Ethernet dapat menggunakan topologi jaringan fisik apa saja (bisa berupa topologi bus, topologi ring, topologi star atau topologi mesh) serta jenis kabel yang digunakan (bisa berupa kabel koaksial (bisa berupa Thicknet atau Thinnet), kabel tembaga (kabel UTP atau kabel STP), atau kabel serat optik). Meskipun demikian, topologi star lebih disukai. Secara logis, semua jaringan Ethernet menggunakan topologi bus, sehingga satu node akan menaruh sebuah sinyal di atas bus dan sinyal tersebut akan mengalir ke semua node lainnya yang terhubung ke bus.

4. Standar IEEE 802.4 ( token bus)

Standar IEEE 802.4 menerangkan LAN yang disebut Token bus. Secara fisik token bus merupakan kabel linier atau berbentuk diagram pohon tempat stasiun-stasiun dihubungkan. Secara logika, stasiun-stasiun diorganisasi kedalam sebuah ring dimaan masing-masing stasiun mengethui alamat stasiun lainnya yang berada di sebelah kiri dan kanannya. Bila ring logika diinisialisasi , maka stasiun yang bernomor paling tinggi mempunyai kesempatan pertama untuk mengirim. Setelah dilaksanakan, stasiun tersebut memberikan kesempatan berikutnya jika stasiun tetangganya dengan cara mengrimkan frame kontrol khusus yang disebut token. Token berpropagasi mengelilingi Ring logic tersebut , dimana hanya pemegang token sajalah yang diijinkan untuk mentranmisikan frame. Karena pada suatu saat hanya terdapat sebuah stasiun saja yang memegang token, maka tidak akan terjadi tabrakan.

Ø kelebihan

- Menggunakan peralatan telesi kabel yang memiliki realibilitas.

Ø kekurangan

- sistem broadband banyak menggunakan rekayasa analog dan melibatkan modem serta amplifier pita lebar

- protokolnya sangat rumit dan memiliki delay pada keadaan beban rendah yang panjang

- sangat tidak cocok untuk implementasi serat optik dan hanya dipakai oleh pengguna yang sedikit

5. Standard IEEE 802.5 ( token ring)

Jaringan ring telah lama dan dipakai untuk LAN maupun WAN. Ring merupakan kumpulan link point to point indiual yang membentuk sebuah lingkaran. Link point to point melibatkan teknologi yang sudah dikenal baik dan terbukti dilapangan dan dapat dioperasikan pada twisted-pair, kabel koaksial, dan serat optik. Rekayasa ring juga hampir seluruhnya digital, sedangkan, misalnya 802.3 memiliki komponen analog penting untuk deteksi tabrakan. Ring juga adil dan memiliki akses saluran yang baik. Dengan alasan-alasan ini IBM memilih ring sebagai LAN-nya dan IEEE telah memasukkan standard token ring sebagai 802.5.

** kelebihan

- Rekayasanya cukup mudah dan dapat berbentuk sepenuhnya digital

- Ring-ring dapat dibentuk dengan menggunakan tranmisi dari mulai carrier yang sederhana sampai serat optik secara virtual

6. Standard IEEE 802.6

Tidak satupun lan 802 yang kita pelajari cocok untuk digunakan dalam MAN masalah panjang kabel dan unjuk kerja ketika ribuan stasiun dhubungkan menyebakan sistem ini terbatas pada daerah seluas kampus saja. Bagi jaringan yang dapat mencakup seluruh pelosok kota,IEEE telah menentukan sebuah MAN yang disebut DQDB (DIStributed Queque dual bus-bus ganda antrian terdistribusi), sebagai standard 802.6.

Tidak seperti protokol-protokol LAN 802 lain , 802.6 tidak rakus. Pada protokol-protokol lainnya bila sebuah stasiun mendapatkan sebuah kesempatan untuk mengirim, maka stasiun tersebut akan segera melakukan tranmisi. Pada protokol ini , stasiun-stasiun membuat antrian sear berurutan dan menjadi dalam keadaan siap kirim dan mentranmisikan secara FIFO.

Aturan dasarnya adalah bahwa stasiun-stasiun berlaku sopan, artinya mereka menunggu stasiun0-stasiun aliran ke bawah. Sopan santun ini diperlukan untuk mencegah suatu situasi dimana situasi yang dekat dengan Head-end secara langsung mengambil seluruh sel-sel yang kosong pada saat sel-sel itu tiba dan langsung mengisinya, yang menyebabkan stasiun aliran ke bawah akan kehabisan kesempatan.

7. Standard 802.9

IEEE 802.9 mempunyai standard kecepatan sampai 10 Mbps saluran synchronous dengan 96 64-xBps (6 Mbps total Bandwith) dengan saluran yang dapat digunakan saluran data yang spesifik. total bandwith yang tetap yang digunakan 6 Mbps. Standar ini dinamakan sebagai Isochronous Ethernet (IsoEnet), dan didesain untuk mengatur pencampuran bursty dan time critical traffic.

8. Standar IEEE 802.11

Standar IEEE 802.11 mendefinisikan Medium Access Control (MAC) dan Physical (PHY) untuk jaringan nirkabel. Standar tersebut menjelaskan jaringan local dimana peralatan yang terhubung dapat saling berkomunikasi selama berada dalam jarak yang dekat satu sama lain. Standar ini hampir sama dengan IEEE 802.3 yang mendefinisikan Ethernet, tapi ada beberapa bagian yang khusus untuk transmisi data secara nirkabel

Pada Standar 802.11 mendefinisikan tiga tipe dari physical layer seperti pada gambar diatas Frequency Hopping Spread, Spectrum (FHSS), Direct Sequence Spread Spectrum (DHSS) dan infra merah. Infra merah jarang sekali dipakai karena jangkauannya yang sangat dekat. Tidak semua dari keluarga 802.11 menggunakan Physical Layer yang sama dan mendapatkan kecepatan transmisi data yang sama

802.11b paling banyak digunakan saat ini, karena cepat dan mudah diimplemtasikan, dan tersedia banyak sekali produk yang tersedia dipasaran. Mendukung kecepatan transmisi data sampai 11 Mbps, tetapi jika sinyal radio melemah, maka kecepatan akan diturunkan ke 5.5 Mbps, 2 Mbps, dan 1 Mbps untuk menjamin agar komunikasi tidak terputus. 802.11b seringkali disebut juga Wi-Fi (Wireless Fidelity) karena Wi-Fi Alliance yang bertanggung jawab untuk penngetesan dan sertifikasi untuk dapat bekerja dengan produk jaringan yang berdasarkan 802.11 lainnya

Arsitektur protocol 802.11

Arsitektur protocol 802.11 ditunjukkan seperti gambar-2 berikut ini.

Fungsi pokok pada Medium Access Control (MAC) layer 802.11adalah :

- Pengantar data-data yang reliable

- Pengontrol akses data

- Keamanan (security)

Arsitektur Media Acces Control (MAC) Protocol 802.11

Sedangkan arsitektur detail dari frame Medium Access Control (MAC) 802.11 ditunjukkan pada gambar-3 berikut ini.

Dari frame MAC 802.11 diatas yang perlu diperhatikan adalah fungsi dari frame control. Karena dari frame control inilah kendali fungsi-fungsi pokok dari MAC dilakukan, termasuk dalam hal keamanan.

WEP (Wired Equivalent Privacy)

WEP (Wired Equivalent Privacy) adalah standar keamanan pada protokol 802.11, WEP mengenkripsi paket pada layer 2 OSI yaitu MAC (Media Access Control). Hanya Wireless Client yang mempunyai kunci rahasia yang sama dapat terkoneksi dengan akses poin. Setiap Wireless Client yang tidak mempunyai kunci rahasia dapat melihat lalu lintas data dari jaringan, tetapi semua paket data terenkripsi. Karena ekripsi hanya pada layer 2 (data link) maka hanya link nirkabel yang di proteksi. WEP mengenkripsi traffic data dengan menggunakan stream cipher yang disebut dengan RC4, metode enkripsinya adalah simetrik, dimana WEP menggunakan kunci yang sama baik untuk mengenkripsi data maupun untuk mendekripsi data. RC4 akan dibuat secara otomatis setiap paket data yang baru untuk mencegah masalah sinkronisasi yang disebabkan oleh paket yang hilang

Jenis Serangan di Internet

- Ping of Death

Ping of Death menggunakan program utility ping yang ada di sistem operasi komputer. Biasanya ping digunakan untuk men-cek berapa waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan sejumlah data tertentu dari satu komputer ke komputer lain. Panjang maksimum data yang dapat dikirim menurut spesifikasi protokol IP adalah 65,536 byte. Pada Ping of Death data yang dikirim melebihi maksimum paket yang di ijinkan menurut spesifikasi protokol IP. Konsekuensinya, pada sistem yang tidak siap akan menyebabkan sistem tersebut crash (tewas), hang (bengong) atau reboot (booting ulang) pada saat sistem tersebut menerima paket yang demikian panjang. Serangan ini sudah tidak baru lagi, semua vendor sistem operasi telah memperbaiki sistem-nya untuk menangani kiriman paket yang oversize.

- Teardrop

Teardrop adalah teknik yang dikembangkan dengan cara mengeksplotasi proses disassembly-reassembly paket data. Dalam jaringan Internet, seringkali data harus di potong kecil-kecil untuk menjamin reliabilitas & proses multiple akses jaringan. Potongan paket data ini, kadang harus dipotong ulang menjadi lebih kecil lagi pada saat di salurkan melalui saluran Wide Area Network (WAN) agar pada saat melalui saluran WAN yang tidak reliable proses

pengiriman data menjadi lebih reliable. Pada proses pemotongan data paket yang normal setiap potongan di berikan informasi offset data yang kira-kira berbunyi “potongan paket ini merupakan potongan 600 byte dari total 800 byte paket yang dikirim”. Program teardrop akan memanipulasi offset potongan data sehingga akhirnya terjadi overlapping antara paket yang diterima di bagian penerima setelah potongan-potongan paket ini di

reassembly. Seringkali, overlapping ini menimbulkan system yang crash, hang & reboot di ujung sebelah sana.

- SYN Attack

Kelemahan dari spesifikasi TCP/IP, dia terbuka terhadap serangan paket SYN. Paket SYN dikirimkan pada saat memulai handshake (jabat tangan) antara dia aplikasi sebelum transaksi / pengiriman data dilakukan. Pada kondisi normal, aplikasi klien akan mengirimkan paket TCP SYN untuk mensinkronisasi paket pada aplikasi di server (penerima). Server (penerima) akan mengirimkan respond berupa knowledgement paket TCP SYN ACK. Setelah paket TCP SYN ACK di terima dengan baik oleh klien (pengirim), maka klien (pengirim) akan mengirimkan paket ACK sebagai tanda transaksi pengiriman / penerimaan data akan di mulai. Dalam serangan SYN flood (banjir paket SYN), klien akan membanjiri server dengan banyak paket TCP SYN. Setiap paket TCP SYN yang dikirim akan menyebabkan server menjawab dengan paket TCP SYN ACK. Server (penerima) akan terus mencatat (membuat antrian backlog) untuk menunggu responds TCP ACK dari klien yang mengirimkan paket TCP SYN.

Tempat antrian backlog ini tentunya terbatas & biasanya kecil di memori. Pada saat antrian backlog ini penuh, sistem tidak akan merespond paket TCP SYN lain yang masuk dalam bahasa sederhana-nya sistem tampak bengong / hang. Sialnya paket TCP SYN ACK yang masuk antrian backlog hanya akan dibuang dari backlog pada saat terjadi time out dari timer TCP yang menandakan tidak ada responds dari klien pengirim. Biasanya internal timer TCP ini di set cukup lama. Kunci SYN attack adalah dengan membanjiri server dengan paket TCP SYN menggunakan alamat IP sumber (source) yang kacau. Akibatnya, karena alamat IP sumber (source) tersebut tidak ada, jelas tidak akan ada TCP ACK yang akan di kirim sebagai responds dari responds paket TCP SYN ACK.

Dengan cara ini, server akan tampak seperti bengong & tidak memproses responds dalam waktu yang lama. Berbagai vendor komputer sekarang telah menambahkan pertahanan untuk SYN attack & juga programmer firewall juga menjamin bahwa firewall mereka tidak mengirimkan packet dengan alamat IP sumber (source) yang kacau.

- Land Attack

Pada Land attack gabungan sederhana dari SYN attack, hacker membanjiri jaringan dengan paket TCP SYN dengan alamat IP sumber dari sistem yang di serang. Biarpun dengan perbaikan SYN attack di atas, Land attack ternyata menimbulkan masalah pada beberapa sistem. Serangan jenis inirelatif baru, beberapa vendor sistem operasi telah menyediakan perbaikannya. Cara lain untuk mempertahankan jaringan dari serangan Land attack ini adalah dengan memfilter pada software firewall anda dari semua paket yang masuk dari alamat IP yang diketahui tidak baik. Paket yang dikirim dari internal sistem anda biasanya tidak baik, oleh karena itu ada baiknya di filter alamat 10.0.0.0-10.255.255.255, 127.0.0.0-127.255.255.255, 172.16.0.0-172.31.255.255, dan 192.168.0.0-192.168.255.255.

- Smurf Attack

Smurf Attack jauh lebih menyeramkan dari serangan Smurf di cerita kartun. Smurf attack adalah serangan secara paksa pada fitur spesifikasi IP yang dikenal sebagai direct broadcast addressing. Seorang Smurf hacker biasanya membanjiri router kita dengan paket permintaan echo Internet Control. Message Protocol (ICMP) yang kita kenal sebagai aplikasi ping. Karena alamat IP tujuan pada paket yang dikirim adalah alamat broadcast dari jaringan anda, maka router akan mengirimkan permintaan ICMP echo ini ke semua mesin yang ada di jaringan. Kalau ada banyak host di jaringan, maka akan terhadi trafik ICMP echo respons & permintaan dalam jumlah yang sangat besar. Lebih sial lagi jika si hacker ini memilih untuk men-spoof alamat IP sumber permintaan ICMP tersebut, akibatnya ICMP trafik tidak hanya akan memacetkan jaringan komputer perantara saja, tapi jaringan yang alamat IP-nya di-spoof, jaringan ini di kenal sebagai jaringan korban (victim).

Untuk menjaga agar jaringan kita tidak menjadi perantara bagi serangan Smurf ini, maka broadcast addressing harus di matikan di router kecuali jika kita sangat membutuhkannya untuk keperluan multicast, yang saat ini belum 100% di definikan. Alternatif lain, dengan cara memfilter permohonan ICMP echo pada firewall. Untuk menghindari agar jaringan kita tidak menjadi korban Smurf attack, ada baiknya kita mempunyai upstream firewall (di hulu) yang di set untuk memfilter ICMP echo atau membatasi trafik echo agar presentasinya kecil dibandingkan trafik jaringan secara keseluruhan.

- UDP Flood

UDP Flood pada dasarnya mengkaitkan dua (2) sistem tanpa disadarinya. Dengan cara spoofing, User Datagram Protocol (UDP) flood attack akan menempel pada servis UDP chargen di salah satu mesin, yang untuk keperluan “percobaan” akan mengirimkan sekelompok karakter ke mesin lain, yang di program untuk meng-echo setiap kiriman karakter yang di terima melalui servis chargen. Karena paket UDP tersebut di spoofing antara ke dua mesin tersebut, maka yang terjadi adalah banjir tanpa henti kiriman karakter yang tidak berguna antara ke dua mesin tersebut. Untuk menanggulangi UDP flood, anda dapat men-disable semua servis UDP di semua mesin di jaringan, atau yang lebih mudah memfilter pada firewall semua servis UDP yang masuk. Karena UDP dirancang untuk diagnostik internal, maka masih aman jika menolak semua paket UDP dari Internet. Tapi jika kita menghilangkan semua trafik UDP, maka beberapa aplikasi yang betul seperti RealAudio, yang menggunakan UDP sebagai mekanisme transportasi, tidak akan jalan.

Hingga saat ini standar 802.11 masih terus dikembangkan oleh IEEE, mereka membentuk kelompok-kelompok kerja yang masing-masing memiliki tujuan tersendiri dalam mengembangkan berbagai aspek dari teknologi ini, grup-grup ini dinamai berdasarkan dengan abjad yang ada dibelakang, contohnya 802.11x.

- Berbagai jenis standar 802.11 ini:

a. 802.11 (Tahun 1997)

Standar ini merupakan generasi pertama dari teknologi Wireless LAN yang bertujuan untuk mengembangkan spesifikasi Medium Access Control (MAC) dan Physical Layer (PHY) untuk hubungan nirkabel bagi terminal tetap, portabel, dan bergerak dalam lokal area. Bekerja pada frekuensi 2.4 GHz, menspesifikasikan tiga macam physical layer yaitu:

a. Frequency Hopping Spreadü Spectrum (FHSS)

b. Direct Sequence Spreadü Spectrum (DSSS)

c. Infra Merah/Infra Red (IR)ü

802.11 memiliki dua kecepatan 1 Mbps, menggunakan modulasi Differential Binary·transmisi yaitu: Phase Shift Keying (DBPSK). 2 Mbps, menggunakan modulasi Differential Quadrature Phase Shift Keying (DQPSK).

b. 802.11a (Tahun 1999)

Standar ini mengunakan pita frekuensi baru untuk jaringan Wireless LAN dengan peningkatan kecepatan transfer data hingga 54 Mbps dengan digunakannya teknik modulasi Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Standar 802.11a ini menggunakan pita gelombang Unlicensed National Information Infrastructure (UNII) yang mulai banyak digunakan di berbagai bidang teknologi nirkabel, pita ini dibagi menjadi tiga bagian yang berbeda yaitu: UNII-1 dengan frekuensi pada 5.2 GHz. UNII-2 dengan frekuensi pada 5.7 GHz. UNII-3 dengan frekuensi pada 5.8 GHz.

802.11a sering dianggap sebagai pendahulu 802.11b, ini merupakan salah pengertian karena sebenarnya 802.11b merupakan generasi kedua dan 802.11a merupakan generasi ketiga, 802.11a sendiri masih menggunakan MAC yang sama seperti pada 802.11 maupun 802.11b sedangkan perbedaan hanya terdapat pada physical layer-nya saja.

c. 802.11b (Tahun 1999)

Standar ini masih bekerja pada frekuensi 2.4 GHz seperti 802.11 namun memberikan peningkatan kecepatan transfer 5.5 Mbps dan 11 Mbps, ini dimungkinkan dengan penggunaan teknik modulasi Complementary Code Keying (CCK), standar ini hanya menspesifikasikan penggunaan DSSS saja, karena FHSS dan infra merah tidak mampu memenuhi tuntutan kecepatan untuk masa depan. Standar ini disebut juga 802.11 High Rate (HR).

d. 802.11c (Tahun 1998)

Grup kerja ini menambahkan dukungan terhadap layanan sublayer internal (Internal Sublayer Service) pada prosedur MAC untuk dapat menjembatani operasi antar MACMAC 802.11.

e. 802.11d (Tahun 2001)

Penambahan grup ini akan bertujuan untuk mendefinisikan kebutuhan layer physical seperti pengaturan kanal, pola loncatan sinyal, pemberian atribut pada MIB (Management Information Base), dan berbagai kebutuhan lainnya untuk menyesuaikan operasi Wireless LAN pada negara-negara yang berbeda

f. 802.11e

Grup kerja ini bertugas meningkatkan kualitas 802.11 (baik a, b, maupun g) agar menyamai kualitas layanan dari ethernet, menambahkan Class of Service dan mengefisienkan protokol yang akan mendongkrak kecepatan total dari sistem dalam menangani aplikasi seperti audio, video, multimedia streaming melalui jaringan nirkabel.

g. 802.11f

Grup kerja ini bekerja untuk menyamakan aturan-aturan yang digunakan untuk Inter-Access Point Protocol (IAPP) yaitu agar berbagai access point dari vendor yang berbeda dapat bekerja sama pada sistem nirkabel terdistribusi yang mendukung 802.11, sehingga terminal-terminal yang menggunakan adapter Wireless LAN dapat melakukan roaming antar access point.

h. 802.11g

Standar 802.11g atau yang juga disebut dengan 802.11b extended meningkatkan kecepatan transfer data hingga 54 Mbps pada pita gelombang 2.4 GHz. Pada awalnya terdapat perbedaan pendapat tentang teknik modulasi yang akan digunakan oleh standar ini, namun akhirnya diputuskan penggunaan teknik modulasi Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) dengan alternatif penggunaan modulasi Packet Binary Convolution Coding (PBCC).

i. 802.11h

Grup kerja ini mengembangkan standar untuk penggunaan tenaga baterai dan daya transmisi sinyal radio, juga pemilihan kanal komunikasi yang dinamis. Dibentuknya kelompok kerja ini disebabkan oleh kebutuhan umur pemakaian baterai yang lebih lama dan adanya peraturan Equivalent Isotropically Radiated Power (EIRP) di setiap negara.

j. 802.11i

Kelompok kerja ini difokuskan untuk mengembangkan protokol keamanan data dan otentikasi pengguna dari seluruh standar 802.11. Standar keamanan 802.11ib adalah Wired Equivalent Privacy (WEP) yang merupakan teknik enkripsi data menggunakan algoritma RC4 dengan panjang kunci 64 atau 128 bit. Algoritma ini telah diketahui memiliki kelemahan yang memungkinkan jaringan untuk disadap dan diserang.

k. 802.11j

Kelompok kerja ini menstandarisasi penggunaan frekuensi 5 GHz untuk berbagai teknologi jaringan nirkabel seperti IEEE, ETSI Hyperlan2, ARIB, HiSWANa. Dari berbagai jenis pengembangan standar IEEE 802.11 yang ada diatas, terdapat empat standar utama yang lebih atau akan populer yaitu 802.11, 802.11b, 802.11a, dan 802.11g.

Standar 802.11a memiliki performa lebih baik dan dapat memenuhi kebutuhan bandwidth di masa mendatang, namun 802.11a juga memiliki beberapa kekurangan bila dibandingkan dengan 802.11b, karena menggunakan frekuensi yang lebih tinggi membuat jangkauan jaraknya relatif lebih pendek yaitu sekitar 50 meter dibandingkan dengan 100 meter pada 802.11b, gelombang 5 GHz juga relatif lebih sulit menembus benda-benda padat. Kekurangan yang lain dari standar 802.11 ini yaitu karena 802.11b dan 802.11a menggunakan teknik radio dan modulasi yang berbeda maka keduanya tidak dapat saling berkomunikasi. Karena itu IEEE membentuk grup kerja IEEE 802.11g yang bekerja untuk meningkatkan kecepatan transfer data pada frekuensi 2.4 GHz hingga 54 Mbps sehingga memiliki transfer data setara dengan 802.11a namun tidak memiliki kekurangan dalam masalah jarak jangkauan, serta masih kompatibel dengan peralatan yang menggunakan standar 802.11b.

9. Standard IEEE 802.12

IEEE 802.12 yang mempunyai kesempatan 100 MB persekon sesuai dengan proposal yang dipromosikan oleh AT&T, IBM, Hewlett-Packard yang biasa disebut 100 Mg anylan. Jaringan ini menggunakan topologi dasar star wiring dan sebuah metode akses yang mempunyai anggapan dasar bahwa sebuah alat memberikan pada jaringan Hub ketika mereka membutuhkan pengiriman data. Alat ini bisa mengirimkan data jika mendapat ijin dari Hub . Standar ini dipakai untuk mendukung jaringan berkecepatan tinggi yang bisa dioperasikan dalam gabungan ethernet dan lingkungan token ring dengan mendukung kedua buah jenis frame.

10. IEEE 1900

Awal Februari ini, IEEE Standard Association telah mengesahkan standar wireless IEEE 1900.4™, yaitu “Standard for Architectural Building Blocks Enabling Network-Device Distributed Decision Making for Optimized Radio Resource Usage in Heterogeneous Wireless Access Networks.” Standar ini menata pengelolaan resource pada blok-blok network dan perangkat wireless, serta informasi antar blok. paul Houzé, Ketua Kelompok Kerja IEEE 1900.4 melontarkan bahwa pada konteks network wireless ke depan, berbagai jenis akses radio (2G, 3G, B3G, Wireless LAN, dll) harus berjalan berdampingan (koeksistensi). Akibatnya diperlukan pengelolaan sumberdaya terkoordinasi lintas teknologi.

Standard IEEE 1900.4 merupakan bagian dari keluarga IEEE 1900 yang berisi berbagai dukungan untuk cognitive radio (CR), dynamic spectrum access (DSA), dan koeksistensi. Cognitive radio (CR) sering didefinisikan sebagai software-defined radio (SDR), yaitu saat perangkat radio mampu secara cerdas menentukan kebutuhan dan memilih sumberdaya radionya sesuai konteks. Sebelumnya, standard semacam WiFi (802.11), Zigbee (802.15.4), serta WiMAX (802.16) telah dilengkapi dengan level teknologi CR tertentu. Namun standard 802.22 akan menjadi standard internasional berbasis CR pertama. CR akan berkait erat dengan akses spektrum yang bersifat dinamis (DSA). Namun yang menarik tentu keterkaitan antara CR dan koeksistensi: pemilihan sumberdaya yang menentukan jenis akses radio sebuah komunikasi.

Kelompok kerja yang berfokus pada Dynamic Spectrum Access Networks (DSA) ini disebut IEEE Standards Coordinating Committee 41 (SCC41). Komite inilah yang mengerjakan standard IEEE 1900. Beberapa bagian dari standard itu adalah: IEEE 1900.1 menyusun konsep next generation radio systems dan spectrum management. IEEE 1900.2 merekomendasikan praktek koeksistensi dan interferensi. IEEE 1900.3 (target Feb 2011) mengevaluasi sistem radio dengan DSA. IEEE 1900.4 menyusun arsitektur sistem yang memungkinkan optimasi sumberdaya radio dalam jaringan heterogen. Kumpulan standard ini (lihat gambar) akan memungkinkan pengelolaan spektrum bersama antara jaringan yang paham CR dan yang belum paham CR.

Network reconfiguration management (NRM) berkomunikasi dengan terminal radio management (TRM) membentuk interoperabilitas antara jaringan2 radio tanpa infrastruktur. Perangkat yang komplian pada 1900.4 memungkinkan rekonfigurasi network dan terminal yang berikutnya memungkinkan pemindahan yang seharusnya tak terasa (seamless).

Direncanakan akan ada 1900.5 yang membahas bahasa policy, dan 1900.6 untuk RF sensing. Standar lain yang juga akan sudah mengadopsi soal CR, DSA, dan koeksistensi adalah 802.22 (Sep 2009), 802.19, 802.16h, 802.16m (atau disebut juga WiMAX II atau WiMAX next generation, Des 2009), serta 802.11y (Des 2009).

Mengenal Teknologi 4G dan IP Multimedia Subsystem

Jaringan akses generasi ke-3 (3G) seperti WCDMA dan cdma2000 memiliki struktur jaringan yang kompleks dan perlu melibatkan banyak protokol untuk meng-cover seluruh sistemnya. Oleh sebab itu, jaringan akses generasi ke-4 (4G) diharapkan memiliki struktur yang lebih sederhana yang seluruhnya berbasis pada internet protocol (all-IP). Dengan berbasis pada IP, seluruh lalu lintas paket dalam jaringan akses dan jaringan backbone adalah seragam, tanpa perlu mengkonversikan satu protokol ke protokol lainnya.

Sebagian besar jaringan 3G pada dasarnya dibangun di atas jaringan selular circuit-switched, dimana mereka memiliki gerbang (gateways) sendiri untuk menterjemahkan paket-paket IP dari jaringan backbone. Jaringan 3G juga mempunyai protokol dan interface sendiri-sendiri dalam berkomunikasi sesamanya. Ini menjadi masalah tersendiri dalam hal interoperability. Oleh sebab itu, untuk mengatasi berbagai masalah ini, jaringan 4G dirancang sebagai sebuah jaringan all-IP yang berbasis packet switched seperti halnya jaringan backbone berbasis IP seperti intranet (LAN, WLAN) dan internet.

Dalam rancangan pengembangannya, jaringan 4G mempunyai 2 visi yang berbeda. Pertama adalah jaringan 4G yang Revolusioner (4G-R), dimana dikembangkan sebuah sistem yang inovatif. Yang kedua adalah yang bervisi Evolusioner (4G-E), dimana jaringan 4G disini mempunyai kemampuan interworking dengan sistem-sistem jaringan yang telah ada. Model interworking akan mengintegrasikan jaringan-jaringan selular, jaringan nirkabel metropolitan (wireless metropolitan area networks - WMANs), jaringan nirkabel lokal (local wireless local area networks -WLANs), dan jaringan nirkable personal (wireless personal area networks - WPANs). Model interworking ini meng-cover skenario jaringan masa depan yang terintegrasi dimana setiap orang dapat mengakses jaringan kapan saja (anytime), dari mana saja (anywhere), dan dengan cara apa saja (anyway).

4G-R

WLAN IEEE 802.11 adalah sistem yang telah mencapai throughput sampai dengan 54Mbps akan tetapi masih terbatas pada area layanan yang hanya mencapai beberapa ratus meter saja (200 – 300 meter). Dilain pihak, jaringan selular saat ini (seperti cdma2000 1x EV-DO) dapat mengcover layanan sejauh beberapa kilometer, akan tetapi throughput sel nya hanya mencapai 2Mbps. Berdasarkan hal ini, adalah sangat esensial untuk mengembangkan sistem yang inovatif yang memiliki throughput yang tinggi dan jangkauan layanan yang lebar.

Sistem baru 4G yang inovatif ini menggunakan teknik-teknik yang berbeda dari pendahulunya, seperti penggunaan orthogonal frequency division multiplexing/multiple access (OFDM/OFDMA) dan antenna dengan sistem multiple input multiple output (MIMO). Untuk mendukung berbagai kondisi, seperti mobilitas pengguna, baik yang bergerak dengan kecepatan tinggi (mobile) atau pun yang berkecepatan rendah (nomadic), jenis trafik (data atau suara), atau batasan cakupan (cellcentre/boundary), maka dikembangkanlah teknik-teknik yang mengkombinasikan beberapa akses jamak (hybrid multiple access).

Kandidat teknologi 4G-R yang paling kuat adalah teknologi jaringan yang berbasis pada standard IEEE 802.16 dan ETSI/HIPERMAN, yang dikenal dengan jaringan WiMAX. Standar jaringan ini terus dikembangkan, dari yang paling awal 802.16 yang hanya mendukung topologi akses point-to-multipoint line of sight (PMP - LOS), 802.16d yang mendukung topologi mesh non line of sight (mesh-NLOS), 802.16e yang mendukung mobilitas, hingga yang terakhir yang masih berjalan, 802.16j yang mendukung relay bergerak multi hop (multihop mobile relay-MMR) dan 802.16m advance air interface yang memungkinkan rate data 100Mb/s untuk aplikasi bergerak (mobile application) dan 1Gb/s untuk aplikasi tetap (fixed application) sesuai dengan persyaratan IMT-Advanced. Pengembangan jaringan 4G inovatif ini, terutama dalam lapisan Medium Acces Control (MAC layer – L2) dan lapisan fisik (PHY layer – L1).

4G-E

Berbeda dengan teknologi 4G-R, teknologi yang di usung oleh 4G-E merupakan pengembangan teknologi berbasis 3G – Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) yang telah diimplementasikan oleh the Third Generation Partnership Project (3GPP) dan dikenal dengan nama 3GPP Long Term Evolution (LTE). LTE diperkenalkan sebagai standard 3GPP Release 8. Pada awalnya pengembangannya, LTE dinyatakan sebagai bentuk peningkatan teknologi 3G atau pre-4G karena hanya merupakan pengembangan dari UMTS. Selain itu dengan spesifikasi peak rates 100 Mbps untuk downlink dan 50 Mbps untuk uplink, LTE jelas tidak memenuhi kriteri teknologi 4G yang ditetapkan ITU-IMT Advanced.

Menyikapi hal tersebut, dalam workshop yang diadakan di China bulan April 2008, 3GPP/3GPP2 berkomitmen untuk meningkatkan spesifikasi LTE untuk memenuhi kriteria 4G. Peningkatan spesifikasi ini dikenal dengan LTE-Advanced (LTE-A). Selain memenuhi peak rates 1 Gbps, peningkatan spesifikasi juga dilakukan pada elemen Radio Access Network (RAN) dan Radio Access Control (RAC) untuk meningkatkan performance jaringan. Standard resmi LTE-A ditetapkan dalam 3GPP Release 10, dan diharapkan akan diluncurkan pada kuartal ketiga 2010.

Sementara standard air interface untuk teknologi 4G-R masih terus dalam pengembangan, demikian juga halnya untuk standard compliances dan conformances melalui WiMAX forum. Dilain pihak peluang 4G-E sangat terbuka untuk dipasarkan, terutama oleh operator incumbent, melalui pre-4G LTE atau paling tidak dengan mengimplementasikan standard 3GPP Release 5 dan Release 6 yang dikenal dengan nama IP Multimedia Subystem (IMS).

IMS

Standard IP-Media Subsystem (IMS) dapat menjembatani sekaligus mengkonvergensikan berbagai teknologi jaringan, sehingga operator incumbent dengan teknologi GSM/GPRS/EDGE, UMTS/3G, maupun tradisional PSTN dapat untuk bermigrasi dan memberikan layanan 4G dengan interoperability antar sistem yang terjamin. Arsitektur umum IMS dapat dilihat pada gambar berikut.

Arsitektur IMS dengan Interoperability Antar Sistem (sumber: TEKELEC)

IP Multimedia Subsystem (IMS) adalah sebuah framework baru di bidang telekomunikasi. Pada awalnya IMS dispesifikasikan untuk jaringan bergerak, untuk mendukung layanan telekomunikasi berbasis IP. IMS diperkenalkan pertama kali oleh 3GPP melalui dua fase pengembangan (release 5 dan release 6) untuk jaringan UMTS. Dilain pihak sebuah framework IP multimedia lain juga diluncurkan oleh 3GPP2 sebagai the Multi Media Domain (MMD) untuk jaringan 3G CDMA2000. Pada akhirnya framework ini diharmonisasikan (bukan digabungkan lho) dengan IMS, menjadi apa yang berlaku saat ini. Standard IP Multimedia Subsystem (IMS) ini mendefinisikan sebuah arsitektur dasar jaringan yang mendukung Voice over IP (VoIP) dan layanan-layanan multimedia lainnya. Selanjutnya standard IMS dari 3GPP/3GPP2 ini diadopsi sepenuhnya oleh badan standard ETSI menjadi ETSI/TISPAN.

Dari sini dapat kita lihat, bagaimana 2 badan standard telekomunikasi yang paling berpengaruh di dunia saling berkompetisi untuk pengembangan teknologi 4G. IEEE pada 4G-R di satu pihak dan ETSI pada 4G-E di pihak lainnya.

Dari sisi pengguna, IMS memungkinkan layanan komunikasi person-to-person dan person-to-content dengan berbagai mode komunikasi, meliputi suara, teks, gambar dan video, atau kombinasinya, dengan cara yang sangat personal dan terkontrol.

Dari sisi operator, IMS memberikan satu kemajuan penting pada konsep arsitektur layering dengan mendefinisikan sebuah arsitektur horizontal, dimana service enablers dan common functions dapat di gunakan ulang untuk berbagai aplikasi. Ini sebuah terobosan yang luar biasa pada konsep layering untuk komunikasi data. Arsitektur horizontal dalam IMS juga menspesifikasikan interoperability dan kemampuan roaming, selain itu juga menyediakan bearer control, pentarifan (charging) dan keamanan (security). Dan yang paling utama, ia dapat diintegrasikan dengan jaringan suara dan data eksisting dengan mengadopsi berbagai keuntungan dari domain IT.

Dengan kemampuan yang ditawarkannya, IMS menjadi jembatan untuk konvergensi jaringan bergerak dan jaringan tak bergerak (fixed-mobile convergence – FMC). Dengan alasan inilah IMS dapat menjadi solusi bagi operator jaringan bergerak maupun tak bergerak untuk mengembangkan bisnis multimedianya dan menyajikan layanan bernilai tambah (value added services – VAS). Integrasi dari berbagai media yang berbeda membuka peluang untuk menyediakan layanan komunikasi yang lebih kaya dari pada layanan yang telah tersedia saat ini.

Meskipun mereduksi penggunaan jaringan circuit switched bukanlah tujuan IMS, dengan mungkinnya layanan suara lewat packet switched, banyak fihak yang meramalkan bahwa tereduksinya layanan circuit switched tinggal menunggu waktu saja. Akan tetapi dengan kemampuan interworking dengan jaringan circuit switched PSTN dan PLMN, setidaknya ini memperpanjang umur jaringan circuit switched.

Dengan perangkat-perangkat yang sepenuhnya berbasis software, menjadikan peluang besar sekaligus tantangan bagi kita untuk mengembangkan IMS sebagai salah satu produk telekomunikasi nasional. 

Download Full Materi PPT

Berbagi :