Keamanan jaringan wireless

Dalam Era Globalisasi sekarang, penggunaan internet sudah berkembang pesat, dapat kita lihat bahwa hampir di seluruh belahan bumi ini sudah terkoneksi internet. Dahulu untuk melakukan koneksi ke internet kebanyakan orang menggunakan kabel, tetapi sekarang ini untuk koneksi ke internet sudah bisa menggunakan wireless. Dibandingkan dengan menggunakan media kabel, wireless banyak sekali keuntungan diantaranya user bisa melakukan koneksi internet kapan saja dan dimana saja asal masih berada dalam ruang lingkup hot-spot, selain itu dalam segi biaya pembangunan, wireless jauh lebih murah bila dibandingkan dengan kabel. Walaupun demikian, wireless memiliki lebih banyak kelemahan dibandingkan dengan kabel, khususnya dari segi keamanan.
Wireless tidak cuma bisa diakses melalui komputer saja, wireless juga dapat diakses melalui smart phone ataupun PDA. Handphone dan PDA merupakan peralatan yang sangat fleksibel, praktis dan mudah dibawa kemana-mana (portable divice) serta mudah digunakan sebagai alat yang dapat menyimpan sejumlah data/informasi. Alat ini juga dilengkapi dengan sistem metode jaringan nirkabel yang dapat mengakses internet tanpa dibatasi oleh jarak, waktu dan tempat. namun alat ini masih rentan terhadap kode yang mengganggu, karena memang pada dasarnya alat ini dirancang dan di desain tidak dilengkapi dengan adanya perlindungan atau keamanan yang dapat melindungi data/informasi yang disimpannya. Sehingga alat ini masih perlu sekali metode system operasi yang dapat melindungi baik data/informasi yang disimpannya maupun jaringan nirkabelnya.
Sejak wireless menggunakan komunikasi yang lebih yang lebih terbuka untuk media komunikasi maka digunakanlah Wired Equivalent Pripacy (WEP), Wi-fi Protected Access (WPA, WPA2) dan Wireless Transpot Layer Security (WTLS) untuk memastikan keamanan jaringan nirkabel computer.
Jaringan Wireless memiliki lebih banyak kelemahan dibanding dengan jaringan kabel. Saat ini perkembangan teknologi wireless sangat signifikan sejalan dengan kebutuhan sistem informasi yang mobile. Banyak penyedia jasa wireless seperti hotspot komersil, ISP, Warnet, kampus-kampus maupun perkantoran sudah mulai memanfaatkan wireless pada jaringan masing masing, tetapi sangat sedikit yang memperhatikan keamanan komunikasi data pada jaringan wireless tersebut. Hal ini membuat para hacker menjadi tertarik untuk mengexplore keamampuannya untuk melakukan berbagai aktifitas yang biasanya ilegal menggunakan wifi.
Banyak hacker wireless ataupun para pemula dalam melakukan wardriving dengan menggunakan berbagai jenis aktivitas dan metode. Wardriving adalah kegiatan atau aktivitas untuk mendapatkan informasi tentang suatu jaringan wifi dan mendapatkan akses terhadap jaringan wireless tersebut. Umumnya bertujuan untuk mendapatkan koneksi internet, tetapi banyak juga yang melakukan untuk maksud-maksud tertentu mulai dari rasa keingintahuan, coba coba, research, tugas praktikum, kejahatan dan lain lain.
Kelemahan jaringan wireless secara umum dapat dibagi menjadi 2 jenis, yakni kelemahan pada konfigurasi dan kelemahan pada jenis enkripsi yang digunakan. Salah satu contoh penyebab kelemahan pada konfigurasi karena saat ini untuk membangun sebuah jaringan wireless cukup mudah. Banyak vendor yang menyediakan fasilitas yang memudahkan pengguna atau admin jaringan sehingga sering ditemukan wireless yang masih menggunakan konfigurasi wireless default bawaan vendor. Penulis sering menemukan wireless yang dipasang pada jaringan masih menggunakan setting default bawaan vendor seperti SSID, IP Address , remote manajemen, DHCP enable, kanal frekuensi, tanpa enkripsi bahkan user/password untuk administrasi wireless tersebut.
Macam-macam usaha dalam pengamanan jaringan wireless
1. Menyembunyikan SSID
Banyak administrator menyembunyikan Services Set Id (SSID) jaringan wireless mereka dengan maksud agar hanya yang mengetahui SSID yang dapat terhubung ke jaringan mereka. Hal ini tidaklah benar, karena SSID sebenarnya tidak dapat disembuyikan secara sempurna. Pada saat saat tertentu atau khususnya saat client akan terhubung (assosiate) atau ketika akan memutuskan diri (deauthentication) dari sebuah jaringan wireless, maka client akan tetap mengirimkan SSID dalam bentuk plain text (meskipun menggunakan enkripsi), sehingga jika kita bermaksud menyadapnya, dapat dengan mudah menemukan informasi tersebut. Beberapa tools yang dapat digunakan untuk mendapatkan ssid yang dihidden antara lain, kismet (kisMAC), ssid_jack (airjack), aircrack , void11 dan masih banyak lagi.


2. Keamanan Wireless dengan metode Wired Equivalent Privacy (WEP)
WEP merupakan standart keamanan & enkripsi pertama yang digunakan pada wireless, WEP (Wired Equivalent Privacy) adalah suatu metoda pengamanan jaringan nirkabel, disebut juga dengan Shared Key Authentication. Shared Key Authentication adalah metoda otentikasi yang membutuhkan penggunaan WEP. Enkripsi WEP menggunakan kunci yang dimasukkan (oleh administrator) ke client maupun access point. Kunci ini harus cocok dari yang diberikan akses point ke client, dengan yang dimasukkan client untuk authentikasi menuju access point, dan WEP mempunyai standar 802.11b.
Proses Shared Key Authentication:
1. client meminta asosiasi ke access point, langkah ini sama seperti Open System Authentication.
2. access point mengirimkan text challenge ke client secara transparan.
3. client akan memberikan respon dengan mengenkripsi text challenge dengan menggunakan kunci WEP dan mengirimkan kembali ke access point.
4. access point memberi respon atas tanggapan client, akses point akan melakukan decrypt terhadap respon enkripsi dari client untuk melakukan verifikasi bahwa text challenge dienkripsi dengan menggunakan WEP key yang sesuai. Pada proses ini, access point akan menentukan apakah client sudah memberikan kunci WEP yang sesuai. Apabila kunci WEP yang diberikan oleh client sudah benar, maka access point akan merespon positif dan langsung meng-authentikasi client. Namun bila kunci WEP yang dimasukkan client adalah salah, maka access point akan merespon negatif dan client tidak akan diberi authentikasi. Dengan demikian, client tidak akan terauthentikasi dan tidak terasosiasi.
Menurut Arief Hamdani Gunawan, Komunikasi Data via IEEE 802.11, Shared Key Authentication kelihatannya lebih aman dari dari pada Open System Authentication, namun pada kenyataannya tidak. Shared Key malah membuka pintu bagi penyusup atau cracker. Penting untuk dimengerti dua jalan yang digunakan oleh WEP. WEP bisa digunakan untuk memverifikasi identitas client selama proses shared key dari authentikasi, tapi juga bisa digunakan untuk men-dekripsi data yang dikirimkan oleh client melalui access point.
WEP memiliki berbagai kelemahan antara lain :
• Masalah kunci yang lemah, algoritma RC4 yang digunakan dapat dipecahkan.
• WEP menggunakan kunci yang bersifat statis
• Masalah initialization vector (IV) WEP
• Masalah integritas pesan Cyclic Redundancy Check (CRC-32)
WEP terdiri dari dua tingkatan, yakni kunci 64 bit, dan 128 bit. Sebenarnya kunci rahasia pada kunci WEP 64 bit hanya 40 bit, sedang 24bit merupakan Inisialisasi Vektor (IV). Demikian juga pada kunci WEP 128 bit, kunci rahasia terdiri dari 104bit.
Serangan-serangan pada kelemahan WEP antara lain :
• Serangan terhadap kelemahan inisialisasi vektor (IV), sering disebut FMS attack. FMS singkatan dari nama ketiga penemu kelemahan IV yakni Fluhrer, Mantin, dan Shamir. Serangan ini dilakukan dengan cara mengumpulkan IV yang lemah sebanyak-banyaknya. Semakin banyak IV lemah yang diperoleh, semakin cepat ditemukan kunci yang digunakan
• Mendapatkan IV yang unik melalui packet data yang diperoleh untuk diolah untuk proses cracking kunci WEP dengan lebih cepat. Cara ini disebut chopping attack, pertama kali ditemukan oleh h1kari. Teknik ini hanya membutuhkan IV yang unik sehingga mengurangi kebutuhan IV yang lemah dalam melakukan cracking WEP.
• Kedua serangan diatas membutuhkan waktu dan packet yang cukup, untuk mempersingkat waktu, para hacker biasanya melakukan traffic injection. Traffic Injection yang sering dilakukan adalah dengan cara mengumpulkan packet ARP kemudian mengirimkan kembali ke access point. Hal ini mengakibatkan pengumpulan initial vektor lebih mudah dan cepat. Berbeda dengan serangan pertama dan kedua, untuk serangan traffic injection,diperlukan spesifikasi alat dan aplikasi tertentu yang mulai jarang ditemui di toko-toko, mulai dari chipset, versi firmware, dan versi driver serta tidak jarang harus melakukan patching terhadap driver dan aplikasinya.
3. Keamanan wireless dengan metode WI-FI Protected Accsess (WPA)
Merupakan rahasia umum jika WEP (Wired Equivalent Privacy) tidak lagi mampu diandalkan untuk menyediakan koneksi nirkabel (wireless) yang aman dari ulah orang usil atau ingin mengambil keuntungan atas apa yang kita miliki—dikenal dengan jargon hackers. Tidak lama setelah proses pengembangan WEP, kerapuhan dalam aspek kriptografi muncul.
Berbagai macam penelitian mengenai WEP telah dilakukan dan diperoleh kesimpulan bahwa walaupun sebuah jaringan wireless terlindungi oleh WEP, pihak ketiga (hackers) masih dapat membobol masuk. Seorang hacker yang memiliki perlengkapan wireless seadanya dan peralatan software yang digunakan untuk mengumpulkan dan menganalisis cukup data, dapat mengetahui kunci enkripsi yang digunakan.
Menyikapi kelemahan yang dimiliki oleh WEP, telah dikembangkan sebuah teknik pengamanan baru yang disebut sebagai WPA (WiFI Protected Access). Teknik WPA adalah model kompatibel dengan spesifikasi standar draf IEEE 802.11i. Teknik ini mempunyai beberapa tujuan dalam desainnya, yaitu kokoh, interoperasi, mampu digunakan untuk menggantikan WEP, dapat diimplementasikan pada pengguna rumahan atau corporate, dan tersedia untuk publik secepat mungkin. Adanya WPA yang "menggantikan" WPE, apakah benar perasaan "tenang" tersebut didapatkan? Ada banyak tanggapan pro dan kontra mengenai hal tersebut. Ada yang mengatakan, WPA mempunyai mekanisme enkripsi yang lebih kuat. Namun, ada yang pesimistis karena alur komunikasi yang digunakan tidak aman, di mana teknik man- in-the-middle bisa digunakan untuk mengakali proses pengiriman data. Agar tujuan WPA tercapai, setidaknya dua pengembangan sekuriti utama dilakukan. Teknik WPA dibentuk untuk menyediakan pengembangan enkripsi data yang menjadi titik lemah WEP, serta menyediakan user authentication yang tampaknya hilang pada pengembangan konsep WEP.
Teknik WPA didesain menggantikan metode keamanan WEP, yang menggunakan kunci keamanan statik, dengan menggunakan TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) yang mampu secara dinamis berubah setelah 10.000 paket data ditransmisikan. Protokol TKIP akan mengambil kunci utama sebagai starting point yang kemudian secara reguler berubah sehingga tidak ada kunci enkripsi yang digunakan dua kali. Background process secara otomatis dilakukan tanpa diketahui oleh pengguna. Dengan melakukan regenerasi kunci enkripsi kurang lebih setiap lima menit, jaringan WiFi yang menggunakan WPA telah memperlambat kerja hackers yang mencoba melakukan cracking kunci terdahulu.
Walaupun menggunakan standar enkripsi 64 dan 128 bit, seperti yang dimiliki teknologi WEP, TKIP membuat WPA menjadi lebih efektif sebagai sebuah mekanisme enkripsi. Namun, masalah penurunan throughput seperti yang dikeluhkan oleh para pengguna jaringan wireless seperti tidak menemui jawaban dari dokumen standar yang dicari. Sebab, masalah yang berhubungan dengan throughput sangatlah bergantung pada hardware yang dimiliki, secara lebih spesifik adalah chipset yang digunakan. Anggapan saat ini, jika penurunan throughput terjadi pada implementasi WEP, maka tingkat penurunan tersebut akan jauh lebih besar jika WPA dan TKIP diimplementasikan walaupun beberapa produk mengklaim bahwa penurunan throughput telah diatasi, tentunya dengan penggunaan chipset yang lebih besar kemampuan dan kapasitasnya.
Proses otentifikasi WPA menggunakan 802.1x dan EAP (Extensible Authentication Protocol). Secara bersamaan, implementasi tersebut akan menyediakan kerangka kerja yang kokoh pada proses otentifikasi pengguna. Kerangka-kerja tersebut akan melakukan utilisasi sebuah server otentifikasi terpusat, seperti RADIUS, untuk melakukan otentifikasi pengguna sebelum bergabung ke jaringan wireless. Juga diberlakukan mutual authentification, sehingga pengguna jaringan wireless tidak secara sengaja bergabung ke jaringan lain yang mungkin akan mencuri identitas jaringannya.
Mekanisme enkripsi AES (Advanced Encryption Standard) tampaknya akan diadopsi WPA dengan mekanisme otentifikasi pengguna. Namun, AES sepertinya belum perlu karena TKIP diprediksikan mampu menyediakan sebuah kerangka enkripsi yang sangat tangguh walaupun belum diketahui untuk berapa lama ketangguhannya dapat bertahan.
Bagi para pengguna teknologi wireless, pertanyaannya bukanlah dititikberatkan pada pemahaman bahwaWPAadalah lebih baik dari WEP, namun lebih kepada improvisasi tepat guna yang mampu menyelesaikan masalah keamanan wireless saat ini. Di kemudian hari, kita akan beranggapan pengguna adalah raja. Apa yang dibutuhkan para pengguna teknologi wireless adalah kemudahan menggunakan teknologi itu. Untuk dapat menggunakan "kelebihan" yang dimiliki WPA, pengguna harus memiliki hardware dan software yang kompatibel dengan standar tersebut. Dari sisi hardware, hal tersebut berarti wireless access points dan wireless NIC (Network Interface Card) yang digunakan harus mengenali standar WPA. Sayang, sebagian produsen hardware tidak akan mendukung WPA melalui firmware upgrade, sehingga pengguna seperti dipaksa membeli wireless hardware baru untuk menggunakan WPA.
Dari sisi software, belum ada sistem operasi Windows yang mendukung WPA secara default. Komputer yang menggunakan system operasi Windows dengan hardware kompatibel dengan standar WPA dapat mengimplementasikannya setelah menginstal WPA client. WPA client baru dapat bekerja pada sistem operasi Windows Server 2003 dan Windows XP. Bagi para pengguna sistem operasi lainnya belum ditemukan informasi mengenai kemungkinan mengimplementasikan WPA.
Melakukan migrasi hardware dan implementasi WPA dapat dibayangkan sebagai sebuah pekerjaan yang sangat besar. Untungnya, hal tersebut bukanlah sesuatu yang harus dilakukan pada saat yang bersamaan. Wireless Access Points dapat mendukung WPA dan WEP secara bersamaan. Hal ini memungkinkan migrasi perlahan ke implementasi WPA.
Pada jaringan wireless yang membutuhkan tingkat sekuriti tingkat tinggi, variasi sistem tambahan proprietari dibuat untuk menjadi standar transmisi WiFi. Pada perkembangannya, beberapa produsen WiFi telah mengembangkan teknologi enkripsi untuk mengakomodasi kebutuhan pengamanan jaringan wireless.
4. MAC Filtering
Hampir setiap wireless access point maupun router difasilitasi dengan keamanan MAC Filtering. Hal ini sebenarnya tidak banyak membantu dalam mengamankan komunikasi wireless, karena MAC address sangat mudah dispoofing atau bahkan dirubah. Tools ifconfig pada OS Linux/Unix atau beragam tools spt network utilitis, regedit, smac, machange pada OS windows dengan mudah digunakan untuk spoofing atau mengganti MAC address. Penulis masih sering menemukan wifi di perkantoran dan bahkan ISP (yang biasanya digunakan oleh warnet-warnet) yang hanya menggunakan proteksi MAC Filtering. Dengan menggunakan aplikasi wardriving seperti kismet/kisMAC atau aircrack tools, dapat diperoleh informasi MAC address tiap client yang sedang terhubung ke sebuah Access Point. Setelah mendapatkan informasi tersebut, kita dapat terhubung ke Access point dengan mengubah MAC sesuai dengan client tadi. Pada jaringan wireless, duplikasi MAC adress tidak mengakibatkan konflik. Hanya membutuhkan IP yang berbeda dengan client yang tadi.
5. Captive Portal
Infrastruktur Captive Portal awalnya didesign untuk keperluan komunitas yang memungkinkan semua orang dapat terhubung (open network). Captive portal sebenarnya merupakan mesin router atau gateway yang memproteksi atau tidak mengizinkan adanya trafik hingga user melakukan registrasi/otentikasi. Berikut cara kerja captive portal :
• user dengan wireless client diizinkan untuk terhubung wireless untuk mendapatkan IP address (DHCP).
• block semua trafik kecuali yang menuju ke captive portal (Registrasi/Otentikasi berbasis web) yang terletak pada jaringan kabel.
• redirect atau belokkan semua trafik web ke captive portal
• setelah user melakukan registrasi atau login, izinkan akses ke jaringan (internet)
Beberapa hal yang perlu diperhatikan, bahwa captive portal hanya melakukan tracking koneksi client berdasarkan IP dan MAC address setelah melakukan otentikasi. Hal ini membuat captive portal masih dimungkinkan digunakan tanpa otentikasi karena IP dan MAC adress dapat dispoofing. Serangan dengan melakukan spoofing IP dan MAC. Spoofing MAC adress seperti yang sudah dijelaskan pada bagian 4 diatas. Sedang untuk spoofing IP, diperlukan usaha yang lebih yakni dengan memanfaatkan ARP cache poisoning, kita dapat melakukan redirect trafik dari client yang sudah terhubung sebelumnya. Serangan lain yang cukup mudah dilakukan adalah menggunakan Rogue AP, yaitu mensetup Access Point (biasanya menggunakan HostAP) yang menggunakan komponen informasi yang sama seperti AP target seperti SSID, BSSID hingga kanal frekuensi yang digunakan. Sehingga ketika ada client yang akan terhubung ke AP buatan kita, dapat kita membelokkan trafik ke AP sebenarnya. Tidak jarang captive portal yang dibangun pada suatu hotspot memiliki kelemahan pada konfigurasi atau design jaringannya. Misalnya, otentikasi masih menggunakan plain text (http), managemen jaringan dapat diakses melalui wireless (berada pada satu network), dan masih banyak lagi. Kelemahan lain dari captive portal adalah bahwa komunikasi data atau trafik ketika sudah melakukan otentikasi (terhubung jaringan) akan dikirimkan masih belum terenkripsi, sehingga dengan mudah dapat disadap oleh para hacker. Untuk itu perlu berhati-hati melakukan koneksi pada jaringan hotspot, agar mengusahakan menggunakan komunikasi protokol yang aman seperti https,pop3s, ssh, imaps dst.

Pengenalan Ultra Wide-band

Ultra Wideband (UWB) adalah salah satu teknologi yang menggunakan frekuensi operasi sangat lebar (3.1GHz sampai 10.6GHz0, sehingga UWB sanggup menyalurkan data dengan kecepatan 480 Mbps. Sistem UWB dirancang untuk digunakan seperti bluetooth, yaitu sebagai teknologi personal area network (PAN) yang beroperasi pada daya sangat rendah dan jarak sekitar 10 meter. Jika sebuah video streaming memerlukan 7 Mbps, berarti ada sekitar 70 TV atau PC yang bisa mengakses sebuah film secara bersamaan.
Untuk mentransfer informasi berukuran 100 Mbit, sebuah informasi akan dipecah menjadi 10 bagian atau lebih dan selanjutnya dilewatkan melalui 10 frekuensi carrier. Itulah yang dimaksud dengan Orthogonal Frekuensi Division Multiplexed (OFDM) yang merupakan teknologi jaringan akses UWB. Suatu teknologi yang diperkirakan menjadi tulang punggung jaringan akses yang mendukung. Maka, wajar jika UWB mampu melewatkan data besar dengam kecepatan maksimal.
Sistem UWB dirancang untuk digunakan seperti bluetooth. Namun, tidak seperti sistem data wirless yang memodulasi data ke operator radio yang beroperasi pada kanal fixed, UWB merupakan sistem berspektrum tersebar. Artinya, data di-encode menjadi gelombang yang disiarkan pada frekuensi berjangkauan luas. Untuk transmisi data, sistem ini menawarkan kapasitas yang lebih besar dibandingkan teknologi yang sudah ada.
Keuntungan lain dari teknologi UWB adalah kecilnya interferensi, karena transmisi disebarkan melalui spektrum radio dan tersebarnya sinyal membuatnya lebih sulit dihambat. Kelebihan ini membuat militer sebagai pihak pertama yang mengapdosi sistem berbasis teknologi konektivitas nirkabel jarak dekat ini. Karena sinyal yang dihasilkan berdaya rendah dan menyebar melalui spektrum, maka sinyal ini bisa berbagi ruang dengan komunikasi radio yang sudah ada dan tidak menyebabkan layanannya terganggu. Ini penting mengingat saat ini hampir semua area pada spektrum radio sudah dipakai berbagai layanan.
UWB (Ultra-Wideband) memungkinkan kita melakukan voice calling sekaligus mengirim file DVD ukuran besar. Ini adalah alternatif komunikasi jarak dekat yang cukup murah. Hal ini cukup menatik di tengah merajalelanya promosi telepon murah, yang membuat kita berganti ganti kartu.
Padahal, jika urusannya hanya untuk menelepon dalam radius 5 hingga 10 kilometer saja, kita butuh teknologi baru yang seharusnya lebih murah dari biaya telepon sekarang. Jarak dekat sepantasnya murah tentu.
Tapi, operator memang belum tentu peduli akan hal ini. Kecuali Anda melirik UWB sebagai salah satu alternatifnya. UWB adalah salah satu teknologi yang menggunakan frekuensi operasi sangat lebar. Dengan bandwidth frekuensi 528 MHz, UWB menjanjikan kecepatan transfer data hingga 100 Mbps.
Para ilmuwan bahkan tengah memaksimalkan UWB agar mampu memberikan kecepatan transfer hingga 500 Mbps. Gambarannya, jika sebuah video streaming memerlukan 7 Mbps, berarti ada sekitar 70 TV, ponsel dan PC yang bisa mengakses film secara bersamaan.
Jadi, untuk mentransfer informasi berukuran 100 Mbit, sebuah informasi akan dipecah menjadi 10 bagian atau lebih, dan selanjutnya dilewatkan melalui 10 frekuensi carrier. Inilah yang dimaksud dengan Orthogonal Frekuensi Division Multiflexed (OFDM) yang merupakan teknologi jaringan akses UWB.
Riset terus dilakukan termasuk mengembangkan UWB tidak saja sebagai aplikasi point to pint, tapi potensial sebagai IP-centric network, yaitu ketika UWB dipasangi pada pesawat telepon, fax, printer dan laptop.
Dengan begitu, kita bisa melakukan voice calling lewat jaringan telepon internet di rumah sekaligus mengirimkan data video dengan ukuran full version.
Sayangnya, kita di Indonesia belum bisa menikmati jatingan UWB ini. Padahal, negara tetangga kita Singapura, sangat gesit mendukung teknologi UWB, salah satunya dengan meresmikan Singapore UWB Friendly Zone di Science Park 2.
Sistem UWB dirancang untuk digunakan seperti bluetooth, yaitu sebagai teknologi personal area network (PAN) yang beroperasi pada daya sangat rendah dan jarak sekitar 10 meter. Namun, tidak seperti sistem data wireless yang memodulasi data ke operator radio yang beroperasi pada kanal fixed, UWB merupakan sistem berspektrum tersebar. Artinya, data di-encode menjadi gelombang yang disiarkan pada frekuensi berjangkauan luas. Untuk transmisi data, sistem ini menawarkan kapasitas yang lebih besar dibandingkan teknologi yang sudah ada.
Keuntungan lain dari teknologi UWB adalah kecilnya interferensi, karena transmisi disebarkan melalui spektrum radio dan tersebarnya sinyal membuatnya lebih sulit dihambat. Kelebihan ini membuat militer sebagai pihak pertama yang mengapdosi sistem berbasis teknologi konektivitas nirkabel jarak dekat ini. Karena sinyal yang dihasilkan berdaya rendah dan menyebar melalui spektrum, maka sinyal ini bisa berbagi ruang dengan komunikasi radio yang sudah ada dan tidak menyebabkan layanannya tergangu. Ini penting mengingat saat ini hampir semua area pada spektrum radio sudah dipakai berbagai layanan.
Cara Kerja UWB
Ultra Wideband (UWB) adalah salah satu teknologi yang menggunakan frekuensi opersai sangat lebar. Dengan bandwith frekuensi 528 Mhz. UWB menjanjikan kecepatan transfer data hingga 100 Mbps. Bahkan untuk memenuhi harapan yang cenderung meningkat, para ilmuan tengah memaksimalkan UWB agar mampu memberikan kecepatan transfer hingga 500 Mbps. Sebagai gambaran jika sebuah video streaming memerlukan 7 Mbps, berarti ada sekitar 70 TV, ponsel atau PC yang bisa mengakses sebuah film secara bersamaan.
Jadi untuk mentransfer informasi berukuran 100 Mbit, sebuah informasi akan dipecah menjadi 10 bagian atau lebih dan selanjutnya dilewatkan melalui 10 frekuensi carrier. Itulah yang dimaksud dengan Orthogonal Frekunsi Division Multiplexed (OFDM) yang merupakan teknologi jaringan akses UWB.
Saat ini UWB dikembangkan tidak saja untuk koneksi point to point saja, tapi beberapa perusahaan juga meliriknya sebagai IP-Centric networks, yaitu ketika UWB dipasang misalnya pada pesawat telpon, printer dan laptop.
Saat ini penantian untuk UWB pada perangkat komunikasi seperti ponsel memang sangat dinantikan. Kita tentunya berharap bisa menikmati tayangan video dari HDTV yang langsung bisa dikirim secara bersamaan ke ponsel, PC atau TV portabel dengan kualitas gambar yang jernih dan waktu download yang singkat. Dengan adanya UWB-enabled pada produk-produk digital, kamu bisa menikmati hiburan dengan lebih mudah dan menyenangkan.

Long Term Evolution

LTE didefinisikan dalam standar 3GPP (Third Generation Partnership Project) Release 8 dan juga merupakan evolusi teknologi 1xEV-DO sebagai bagian dari roadmap standar 3GPP2. Teknologi ini diklaim dirancang untuk menyediakan efisiensi spektrum yang lebih baik, peningkatan kapasitas radio, latency dan biaya operasional yang rendah bagi operator serta layanan mobile broadband kualitas tinggi untuk para pengguna. Perubahan siginifikan dibandingkan standar sebelumnya meliputi 3 hal utama, yaitu air interface, jaringan radio serta jaringan core. Di masa mendatang, pengguna dijanjikan akan dapat melakukan download dan upload video high definition dan konten-konten media lainnya, mengakses e-mail dengan attachment besar serta bergabung dalam video conference dimanapun dan kapanpun.

LTE secara dramatis menambah kemampuan jaringan untuk mengoperasikan fitur Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS), bagian dari 3GPP Release 6, dimana kemampuan yang ditawarkan dapat sebanding dengan DVB-H dan WiMAX. LTE dapat beroperasi pada salah satu pita spektrum seluler yang telah dialokasikan yang termasuk dalam standar IMT-2000 (450, 850, 900, 1800, 1900, 2100 MHz) maupun pada pita spektrum yang baru seperti 700 MHz dan 2,5 GHz. Alokasi pita lebar yang sangat fleksibel, mulai dari 1,4,3,5,10,15 hingga 20 MHz ini membuat LTE bisa masuk di daerah rural, tak hanya di hot zone atau daerah metropolis.

Kehadiran LTE di ranah teknologi membuat 'panas' persaingan pasar telekomunikasi. Pasalnya, ada WiMAX yang lebih dulu exist dengan menjanjikan sejumlah kehebatan. WiMAX yang merupakan kependekan dari Worldwide Interoperability for Microwave Access merupakan penggeser kedudukan WiFi yang kini mulai terasa 'basi' karena dibatasi dengan radius area yang relatif kecil, yaitu sekitar 4 hingga 6 mil. Berbeda jauh dibanding WiMAX yang lebih menjangkau luas hingga radius 30 mil. Melalui jaringan antenna yang lebih kuat, stasiun transmisi WiMAX mampu mengirimkan data dalam cakupan wilayah 9300 km persegi dengan kecepatan 70 Mbps.

Menilik masing-masing kehebatan, diramalkan LTE dan WiMAX akan bersaing keras untuk menjadi unggulan. Dilihat dari segi desain, LTE dan WiMAX datang dari market yang berbeda, sehingga kedua teknologi ini bisa berjalan bersamaan. Untuk masalah siapa yang berkembang, tampaknya WiMAX yang selangkah lebih maju. Sebab di Amerika, Verizon Wireless dan NTT Docomo di Jepang sudah mulai mengaplikasikan teknologi canggih tersebut. Namun bukan berarti LTE akan tertinggal, karena diprediksikan LTE akan tumbuh sebesar 2,1 miliar euro di tahun 2012 dan memiliki 400 juta pelanggan di tahun 2015.

Pemerintah Indonesia pun harus mulai segera berkemas dan mulai menyiapkan kedua teknologi ini bisa segera masuk ke Tanah Air, karena ekosistem penerimalah yang menentukan kesuksesan sebuah teknologi.

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) atau LTE (Long Term Evolution) pada prinsipnya kedua teknologi tersebut dirancang untuk mendukung layanan multimedia broadband serta mendukung mobilitas yang tinggi serta dengan basis jaringan berbasis IP. Secara teknologi keduanya menggunakan OFDM/OFDMA, AMC serta MIMO guna untuk meningkatkan kapasitas, efisiensi spektrum serta kualitasnya. Jadi kedua teknologi ini hampir dapat dikatakan sebanding serta telah memiliki kemampuan dalam menjamin kualitas layanan (QOS) yang baik, yang membedakan hanya dalam implementasinya diusung oleh kelompok yang berbeda. WiMAX dikembangkan oleh WiMAX forum sedangkan LTE dikembangkan oleh 3GPP. WiMAX berkembang dari operator komunikasi data sedangkan LTE merupakan evolusi dari operator seluler 3G yang mengusung komunikasi berbasis voice dan data. Pada awalnya WiMAX dirancang untuk memenuhi akses wireless untuk komunikasi data kecepatan tinggi dengan jangkuan yang luas, tetapi kini WiMAX juga dapat untuk komunikasi VOIP dan multimedia.

Tabel Perbandingan Antara WiMAX dan LTE

Dengan makin berkembangannya kecepatan data melalui jaringan selular secara tidak langsung akan mendorong kemajuan layanan wireless broadband. Tentu kesemua itu didukung dengan performa mobile internet yang makin cepat dan stabil dan kesemua itu dapat terealisasi apabila teknologi 3G dan 4G diimplementasikan secara maksimal.

Dilihat dari perkembangan teknologi diatas perubahan teknologi jaringan selular lebih ditiktikberatkan pada kemampuan akses data secara cepat dengan bandwidth yang besar. Perubahan trend terjadi pada pengguna telepon selular yang awalnya digunakan untuk komunikasi suara berubah menjadi komunikasi data secara mobile. Banyak ditemukan saat ini para pengguna laptop berselancar di dunia maya di mall-mall menggunakan wireless broadband. Perkembangan teknologi jaringan juga didukung perkembangan handset yang saat ini dilengkapi dengan camera, pemutar MP3, radio, dan juga dapat berfungsi sebagai modem.

tabel perkembangan data rate dari teknologi GSM sampai teknologi 4G terkini

Dilihat dari grafik diatas kecepatan data dari jaringan selular sudah berevolusi dari 9,6 Kbps hingga teknologi UMTS yang mencapai 2 Mbps. Bahkan teknologi 4G masa depan memungkinkan kecepatan data sampai 160 Mbps.

Dengan perkembangan teknologi tersebut maka tidak salah apabila telepon selular adalah gadget yang mengkombinasikan antara telekomunikasi, leisure, entertainment, bisnis dan juga internet connection. Sehingga manjadi salah satu gadget yang wajib dibawa oleh setiap individu. Maka tidak salah apabila Wireless Broadband dapat mempengaruhi berbagai aspek hidup baik hanya sebagai gaya hidup, pemenuhan kebutuhan hidup tetapi di sisi lain juga membantu menghijaukan lingkungan hidup.

Berikut adalah perbandingan antar LTE, wimax dan UMB

Propagasi Gelombang Elektromagnetik

A. Pengantar

System komunikasi radio terrestrial adalah system komunikasi yang hanya menggunakan titik-titik di Bumi sebagai stasiun pemancar maupun penerima. Competitor utama system kounikasi radio terrestrial adalah system komunikasi satelit. System komunikasi satelit adalah system komunikasi yang menggunakan satelit sebagai media pemantul gelombang komunikasi yang ada di bumi sedemikian sehingga stasiun pemancar yang ada di bumi dapat mengirimkan gelombang komunikasi menuju stasiun penerima yang berada di belahan bumi lain.

Kelebihan system radio terrestrial adalah waktu pengiriman data yang relative lebih cepat dibandingkan dengan system komunikasi satelit. Kekurangan dari system radio terrestrial adalah sangat terpengaruh oleh kondisi geografis dan bentuk permukaan bumi. Selain itu, di dalam system komunikasi radio terrestrial jarak antar hop dibatasi oleh suatu jarak tertentu, hal itu disebabkan oleh bentuk permukaan bumi yang melengkung. Namun kekurangan tersebut dapat mudah diatasi dengan melakukan perencanaan jaringan yang matang dan teliti.

B. Model Kanal Propagasi

System komunikasi radio terrestrial sangat erat kaitannya dengan bentuk relief permukaan bumi. Sebagian besar permukaan bumi adalah tidak rata, ada lembah, ada bukit, ada pegunungan ada pula daerah yang ditutupi pohon. Berikut contoh model kanal propagasi:

Daerah 1 adalah daerah dimana signal langsung lebih mendominasi. Prosentase signal langsung lebih besar daripada signal pantulan tanah.

Daerah 2 adalah daerah dimana perbandingan antara signal langsung dan signal pantul relative sama.

Daerah 3 adalah daerah yang tidak menerima signal langsung. Signal yang diterima pada daerah tersebut adalah signal hasil difraksi pepohonan.

Daerah 4 adalah daerah yang tidak menerima signal langsung. Signal yang diterima adalah signal hasil difraksi puncak bukit dan scattering dari lapisan ionosfer dan troposfer.

Daerah 5 adalah daerah yang tidak menerima signal langsung. Signal yang diterima di daerah tersebut adalah signal hasil multiple diffraction.

Dari contoh kasus di atas dapat disimpulkan bahwa komunikasi radio terrestrial sangat dipengaruhi oleh relief dan keadaan geografis permukaan bumi.

C. Macam- macam propagasi gelombang

1. Free Space loss

Dalam propagasi gelombang free space loss, diasumsikan ada satu signal langsung antara pengirim dan penerima. Propagasi gelombang free space loss hanya dapat terjadi ketika pengirim dan penerima dalam keadaan Line Of Sight (LOS). Yang dimaksud dengan kondisi LOS adalah keadaan dimana tidak ada obstacle di daerah Fressnel 1 diantara pengirim dan penerima.

kondisi LOS adalah keadaan dimana tidak ada obstacle di daerah Fressnel 1 diantara pengirim dan penerima.

Daerah fressnel 1 didefinisikan dengan formula:

R₁ adalah daerah fressnel 1 (dalam m). d adalah jarak antara pengirim dan penerima (dalam Km). d₁ adalah jarak antara pengirim dan penghalang (dalam Km). d₂ adalah jarak antara penerima dan penghalang (dalam Km). f adalah frekuensi transmisi (dalam MHz).

Pada kondisi LOS, redaman propagasi hanya di sebabkan oleh redaman free space. Redaman free space dapat dirumuskan sebagai berikut:

2. Reflection

Pada kondisi ini, signal yang datang menuju penerima telah mengalami pantulan terhadap suatu object. Refleksi dapat terjadi jika signal mengenai obyek yang memiliki dimensi lebih besar dari panjang gelombang signal tersebut. Pantulan tersebut menyebabkan perubahan fasa dan menimbulkan delay.

3. Diffraction

Difraksi terjadi ketika signal melewati suatu obyek yang mempunyai bentuk yang tajam sehingga seolah-olah menghasilkan sumber sekunder. Contoh peristiwa difraksi adalah ketika gelombang mengenai puncak bukit atau atap rumah.

Redaman difraksi dapat diperoleh dengan mencari nilai v sesuai kondisi yang terjadi. Setelah itu, hitung nilai redaman sesuai dengan nilai v yang diperoleh.

4. Scattering

Scattering terjadi ketika signal melewati suatu obyek yang kasar atau memiliki mempunyai bentuk yang tajam. Peristiwa scattering menyebabkan dihamburkan dan terpecah-pecah menjadi beberapa signal. Hal itu menyebabkan level daya signal menjadi lebih kecil.

D. Jenis-jenis hubungan komunikasi

Komunikasi yang terjadi antara pengirim dan penerima dalam system komunikasi radio terrestrial dapat dibedakan berdasarkan perambatan gelombangnya.

1. Gelombang ruang

Dalam hubungan tersebut, penerima memperoleh gabungan antara signal langsung dan signal hasil pantulan.

2. Hubungan difraksi

Hubungan difraksi digunakan jika ada obstacle yang sangat tinggi sedemikian sehingga tidak mungkin lagi menambah tinggi antena. Hubungan difraksi dilakukan dengan memanfaatkan difraksi penghalang karena difraksi oleh penghalang dapat menimbulkan sumber gelombang sekunder.

3. Hamburan troposferic

Hamburan troposferic memiliki karakteristik yang mirip dengan hubungan difraksi. Hamburan troposferic memanfaatkan lapisan troposfer untuk menghamburkan gelombang sedemikian sehingga gelombang yang dipancarkan dapat diterima oleh stasiun yang mempunyai jarak cukup jauh atau terhalang obstacle.

4. Gelombang langit

Gelombang langit adalah hubungan komunikasi dengan memanfaatkan lapisan ionosfer untuk memantulkan gelombang agar gelombang yang dipancarkan dapat diterima oleh stasiun yang berada di belahan bumi lain. Contoh penggunaan hubungan komunikasi gelombang langit adalah radio BBC.

5. Gelombang permukaan

Gelombang permukaan adalah hubungan komunikasi yang memanfaatkan permukaan bumi sebagai media propagasi. Hubungan komunikasi ini hanya digunakan untuk frekuensi rendah (kurang dari 3MHz). Hubungan komunikasi gelombang permukaan digunakan untuk siaran AM maupun untuk keperluan navigasi.

6. Gelombang ruang bebas

Dalam hubungan ini, penerima diasumsikan hanya menerima satu gelombang langsung.

E. Penutup

Setelah mengetahui karakteristik system komunikasi radio terrestrial, pembaca diharapkan dapat menentukan perencanaan jaringan yang sesuai agar dapat terjadi komunikasi yang optimal.