Mengenal Jaringan Wireless Ad Hoc

by Agus Kurniawan 3. October 2010 16:46

Perkembangan teknologi jaringan saat ini cukuplah pesat mulai dari jangkauan yang luas hingga harga yang bersaing. Kemudahan akses dan penggunaan menjadi salah satu faktor apakah teknologi jaringan dapat diterima oleh banyak orang terutama mereka yang sering berpergian (mobile user). Pada artikel ini penulis mencoba mengajak pembaca untuk lebih mengetahui teknologi jaringan wireless Ad Hoc yang sangat cocok bagi mereka yang aktivitasnya mobile nya tinggi.

 

Jaringan Wireless

Jaringan wireless atau dilingkungan kita dikenal dengan jaringan nirkabel adalah jaringan komunikasi yang tidak memerlukan kabel. Banyak sekali media yang dapat digunakan pada jaringan wireless ini, antara lain

  • Bluetooth
  • Infrared Data Association (IrDA)
  • HomeRF
  • Standard jaringan wireless IEEE 802.11

Bluetooth adalah teknologi komunikasi wireless berbasis gelombang mikro yang berkecepatan tinggi dengan konsumsi energi yang rendah. Design Bluetooth diharapkan dapat digunakan untuk melakukan koneksi antara telpon, laptop, personal digital assistants (PDA) atau peralatan lain yang berbasis Bluetooth. Tampilan contoh peralatan Bluetooth dapat dilihat pada gambar 1. Tidak seperti infrared, Bluetooth tidak memerlukan posisi yang sejajar dari unit yang saling berhubungan. Beberapa fitur Bluetooth dapat dilihat dibagian bawah ini

  • Beroperasi pada 2.56 GHz ISM band
  • Menggunakan Frequency Hop Spread Spectrum (FHSS)
  • Dapat support sampai dengan 8 peralatan dalam suatu jaringan kecil
  • Omnidrectional
  • Jangkauan 10m sampai 100m atau dapat lebih dengan external power amplifier
  • Konsumsi energi 1 mw

IrDA adalah organisasi internasioanl yang menciptakan dan mempromosi standard interoperabilitas dengan harga yang murah yaitu infrared data interconnection. IrDA sudah memiliki kumpulan protokol data transfer. Saat ini adapter IrD dapat support untuk serial dan parallel. Tampilan contoh peralatan IrDA dapat dilihat pada gambar 2. Beberapa fitur penting IrDA antara lain

  • Jangkauan hingga 1 meter atau dapat diperluas sepanjang 2 meter.
  • Komunikasi berbasis Bidirectional
  • Data transmisinya mulai dari 9600 bps hingga ada sampai 4 Mbps
  • Data packet diproteksi dengan Cyclic Redundancy Check (CRC) contohnya CRC-16 untuk IrDA kecepatan sampai 1.152 Mbps dan CRC-32 pada 4 Mbps

HomeRF adalah bagian dari International Telecommunication Union (ITU) dam diperuntukan untuk standard komuniasi data dan radio frequency (RF). Tampilan contoh peralatan HomeRF dapat dilihat pada gambar 3. Beberapa fitur penting HomeRF antara lain

  • Beroperasi pada 2.45 GHz ISM band
  • Jangkauan hingga 150 kaki
  • Dapat melayani frequency hopping sebesar 50 hops per detik
  • Kapasitas hingga 127 node
  • Konsumsi energi 100mW
  • kecepatan data 1 Mbps dengan menggunakan 2 frequency-shift keying (FSK) modulation dan 2 Mbps untuk 4 FSK modulation
  • Koneksi voice dapat melayani hingg 6 fulll duplex
  • Data keamanan menggunakan algoritma blowfish encryption
  • Data kompresi menggunakan algoritma Lempel-Ziv Ross Williams 3 (LZRW3)-A

Jaringan standard 802.11 atau dikenal denan WiFi adalah teknologi jaringan wireless yang banyak digunakan untuk jaringan kecil hingga besar. Peralatan Wifi dapat dibuat oleh semua vendor selama mengikuti standard 802.11. Tampilan contoh peralatan yang mengimplementasi standard 802.11 dapat dilihat pada gambar 4.

Secara umum perbandingan Bluetooth, IrDA, HomeRF dan IEEE 802.11 dapat dilihat pada tabel 1.

gambar1

Gambar 1. Bluetooth dalam bentuk USB

gambar2

Gambar 2. IrDA dalam bentuk USB

gambar3

Gambar 3. Salah satu contoh implementasi HomeRF

gambar4

Gambar 4. Contoh peralatan Wifi 802.11 dalam bentuk USB

gambar5

Tabel 1. Perbandingan Bluetooth, IrDA, HomeRF dan IEEE 802.11

 

Apakah itu Jaringan Wireless Ad Hoc?

Setelah kita mengekplorasi jaringan wireless maka akan timbul pertanyaan apakah itu jaringan wireless Ad Hoc?. Jaringan wireless Ad hoc adalah kumpulan node (atau router) wireless mobile yang secara dinamis keberadaannya tanpa menggunakan jaringan infrastruktur yang ada atau administrasi yang terpusat. Jaringan wireless Ad Hoc dapat juga dikatakan sebagai desentraslisasi jaringan wireless.

Istilah jaringan wireless ad hoc sebelumnya dikenal dengan jarinan packet radio (PRNET) sekitar tahun 1970 dimana ini disponsori oleh DARPA dan proyek ALOHAnet.

Pada jaringan Ad Hoc, router dapat dengan bebas melakukan organiasi jaringan yang berakibat topologi akan berubah dengan cepat dan sulit untuk diprediksi. Dengan fitur ini, jaringan Ad Hoc mengalami beberapa tantangan antara lain

  • Multihop
  • Mobility
  • Kombinasi jaringan yang besar dengan berbagai peralatan yang berbeda
  • Bandwidth
  • Keterbatasan konsumsi battery

Terlepas permasalahan diatas, jaringan Ad Hoc juga memerlukan protokol routing karena setiap node memerlukan pertukaran data contohnya seperti terlihat pada gambar 5.

gambar6

Gambar 5. Contoh jaringan wireless Ad Hoc

 

Kegunaan

User yang mobile yang ingin berkomunikasi pada situari yang jaringan kabel yang tidak pasti akan memerlukan koneksi untuk keperluan kegiatannya. Oleh karena itu, kehadiran jaringan wireless Ad Hoc dapat membantu aktivitas komunikasi antar user. Misalkan anda berada di bandara dan ketemu dengan teman-teman anda. Selanjutnya anda dan teman anda ingin bertukaran data maka anda dapat memanfaatkan jaringan wireless Ad Hoc anda. Pada kondisi ini, kumpulan mobile host yang terhubung dengan jaringan wireless memerlukan jaringan wireless bersifat sementara tanpa perlu administrasi yang komplek ataupun infrastruktur yang komplek.

Group Mobile Ad Hoc network (MANET) yang bagian dari IETF mencoba membuat spesifikasi MANET dan memperkenalkan untuk standard internet. MANET diharapkan dapat disupport untuk jarinangan mobile Ad Hoc dengan berbagai router dan dapat menyelesaikan tantangan pada jaringan ini seperti keterbatasan jangkauan, packet loss, induksi gelombang, dan konsumsi battery.

 

Protokol MAC Layer

Pada jaringan wireless Ad Hoc, transmitter menggunakan sinyal radio untuk berkomunikasi dengan menggunakan frekuensi yang sama. Secara umum, setiap node hanya akan menjadi transmitter (TX) atau receiver (RX) pada satu waktu artinya tidak bisa menjadi TX dan RX dalam satu waktu yang sama. Selain itu, komunikasi antra mobile node dibatasi oleh jangkauan transmisi. Tidak seperti jaringan kabel, packet delay yang terjadi pada jaringan wireless Ad Hoc terjadi tidak hanya karena beban trafik tetapi juga beban trafik pada node yang didekatnya, ini dikenal dengan traffic interference.

Protokol Medium Access Control (MAC) memegang peranan penting pada performance jaringan Mobile Ad Hoc (MANET). Protokol MAC didefinisikan bagaimana masing-masing mobile node dapat melakukan sharing resource wireless bandwidth yang terbatas secara efisien. Source dan destination kemungkinan letaknya berjauhan dan mungkin masing-masing packet data memerlukan relay dari satu node ke lainnya untuk kasus multihop. Satu tantangan yang mendasar pada penelitian MANET adalah bagaimana meningkatkan throughput jaringan dengan mempertahankan konsumsi energi yang rendah untuk komunikasi packet.

Implementasi MAC untuk jaringan wireless Ad Hoc saat ini banyak sekali dilakukan penelitian karena jaringan wireless Ad Hoc mempunyai karateristik yang unik. Metode Carrier Sense Multiple Access (CSMA) MAC yang umumnya digunakan untuk jaringan kabel tidak bisa diterapkan pada jaringan wireless Ad Hoc. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya permasalahan hidden-terminal seperti yang terlihat pada gambar 6.

gambar7

Gambar 6. Permasalahan hidden terminal pada jaringan wireless Ad Hoc

Terlepas metode yang digunakan untuk implementasi MAC untuk jaringan wireless Ad Hoc, ada beberapa hal yang diperhatikan yaitu

  • Throughput dan delay
  • Fairness
  • Efisiensi energi
  • Support multimedia

Protokol Routing

Protokol routing adalah Protokol routing Ad Hoc adalah standard bagaimana suatu node menentukan jalur packet ke tujuan pada jaringan Ad Hoc. Membangun protokol routing pada jaringan wireless Ad Hoc tidak mudah seperti yang dibayangan dan ditambah lagi dengan topologi jaringan yang dinamis. Peneliti mencoba membuat metode protokol routing pada jaringan wireless Ad Hoc dan hasilnya banyak sekali metodenya. Pembaca dapat melihatnya pada alamat Wikipedia ini http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_ad-hoc_routing_protocols .

 

Protokol Transport

Transmission Control Protocol (TCP) dibuat untuk menyediakan data transfer yang reliable. Secara teori, TCP seharusnya independent terhadap teknologi yang berjalan pada infrastruktur tetapi kenyataannya di lapangan hampir implementasi TCP dibuat dengan asumsi diterapkan pada jaringan kabel sehingga ketika ini diimplementasi pada jaringan wireless diperoleh hasil yang buruk.

Pada jaringan Ad Hoc, permasalahan TCP congestion tidak hanya terjadi pada network congestion tetapi banyak sekali sumbernya contohnya tingginya bit error rate, path asymmetry, komunikasi multihop sperti hidden terminal.

Metode paling mudah untuk protokol transport pada jaringan wireless Ad Hoc dengan menerapkan Split TCP yang makalahnya dapat diunduh pada alamat http://www.cs.ucr.edu/~michalis/PAPERS/split-glo02.pdf

 

Implementasi Jaringan Wireless Ad Hoc Pada OS Windows

Microsoft sadar betul bahwa kebutuhan akan jaringan wireless Ad Hoc sangat berguna bagi user. Oleh karena itu, Microsoft sudah menyiapkan fitur jaringan wireless Ad Hoc pada OS sejak OS Windows XP. Pada Windows 7, kita dapat membuat jaringan wireless Ad Hoc melalui Network and Sharing Center., berikut ini langkah-langkahnya:

  1. Pada Network and Sharing Center, pilih Set up a new connection or network dengan mengkliknya maka kita akan memperoleh kotak dialog seperti gambar 7
  2. Pilih Setup a wireless ad hoc (computer-to-computer) network
  3. Jika selesai klik tombol Next
  4. Selanjutnya kita memperoleh kotak dialog seperti gambar 8 mengenai informasi wireless ad hoc network
  5. Jika selesai membaca, klik tombol Next
  6. Setelah itu kita memperolah kotak dialog untuk mengisi informasi Ad Hoc network seperti yang terlihat pada gambar 9
  7. Isi nama jaringan beserta security key
  8. Jika selesai, klik tombol Next
  9. Selanjutnya sistem akan membuat jaringan wireless Ad Hoc
  10. Jika selesai, kita akan memperoleh kotak dialog seperti yang terlihat pada gambar 10
  11. Tutup kotak dialognya

Akhirnya kita telah membuat jaringan wireless Ad Hoc. Kalau kita perhatikan di tray-icon wireless dan mengkliknya akan muncul seperti gambar 11. Pada kondisini ini, komputer kita sedang menunggu koneksi yang masuk. Pastikan user yang akan bergabung ke jaringan wireless Ad Hoc mengetahui security key sesuai dengan inputan pada langkah 7.

gambar8

Gambar 7. Kotak dialog untuk membuat jaringan wireless Ad Hoc

gambar9

Gambar 8. Informasi umum jaringan wireless Ad Hoc

gambar10

Gambar 9. Mengisi konfigurasi jaringan wireless Ad Hoc

gambar11

Gambar 10. Jaringan wireless Ad Hoc telah sukses dibuat

gambar12

Gambar 11. Informasi koneksi jaringan wireless Ad Hoc yang telah dibuat

 

Referensi

*Artikel ini telah dipublikasikan ke majalah PC Media Edisi Agustus 2010

Tags:

Networking | Wireless Networks

blog comments powered by Disqus

About Agus Kurniawan

Agus Kurniawan

For more detail about me click here [V]

Please entry your name into my guestbook [V]

If you want to contact me, please go here [V]

Go here for my professional services [V]

My Books

Vue.js Programming by Example 

Arduino MKRFOX1200 Development Workshop  Intelligent IoT Projects in 7 Days

Teensy Development Workshop Teensy 3.5 and Teensy 3.6 Boards Edition OpenMV Development Workshop

ESPresso Lite V2.0 Development Workshop  MicroPython for ESP32 Development Workshop

Arduino FIO Development Workshop  Getting Started with Android Things for Raspberry Pi 3

Pycom WiPy 2.0 Development Workshop  XBee ZigBee Development Workshop

SparkFun ESP32 Thing Development Workshop Getting Started With BBC micro:bit

Getting Started With Raspberry Pi Zero W Espruino Pico Development Workshop

Getting Started with ASP.NET Core for OS X, Linux, and Windows  Arduino TIAN Development Workshop

SimpleLink Wi-Fi CC3200 LaunchPad Development Workshop  MicroPython for ESP8266 Development Workshop

Smart Internet of Things Projects  Arduino UNO WiFi Development Workshop

XBee Wi-Fi development workshop SparkFun Simblee BLE Development Workshop

Mengenal Microsoft Azure ML Getting Started with Windows 10 IoT Core for Raspberry Pi 3

Arduino and Genuino Zero Development Workshop Go and SQL Server Programming By Example

Arduino and Genuino MKR1000 Development Workshop  Mengenal Microsoft Azure IoT

Getting Started with Raspberry Pi 3 PHP and PostgreSQL Programming By Example

Arduino and Genuino 101 Development Workshop Getting Started with Raspberry Pi Zero

Getting Started with Arduino Wiring for Windows 10 IoT Core Getting Started with Wolfram Language and Mathematica for Raspberry Pi

Arduino Uno: A Hands-On Guide for Beginner Arduino Leonardo and Arduino Micro: A Hands-On Guide for Beginner

RedBearLab CC3200 Development Workshop The Photon Kit Development Workshop

Python Programming by Example Raspberry Pi LED Blueprints

Bluno Beetle Development Workshop BeagleBone Black Programming using Matlab

Arduino Programming using MATLAB Digispark USB Development Workshop

Near Field Communication (NFC) for Embedded Applications Arduino Development for OSX and iOS

SparkFun ESP8266 Thing Development Workshop Teensy Development Workshop

Getting Started with Windows 10 for Raspberry 2 NodeMCU Development Workshop

Getting Started with ASP.NET 5 for OS X, Linux, and Windows Getting Started with Windows Remote Arduino

Redis Programming by Example The Hands-on ARM mbed Development Lab Manual

Getting Started With STM32 Nucleo Development Getting Started with Windows IoT and Intel Galileo

Learning C by Example Getting Started with Raspberry Pi 2

Getting Started with Arduino and Go The Hands-on Arduino Yún Manual Lab

The Hands-on MEAN Lab Manual, Volume 1 Go Programming by Example

Getting Started with Scratch for pcDuino Raspberry Pi Wireless Networks

BeagleBone Black Programming by Example Database Programming Using R

Learning R in 120 Minutes The Hands-on Intel Edison Manual Lab

Getting Started with pcDuino3 TI ARM Cortex-M LaunchPad Programming by Example

Raspberry Pi I/O Programming using Python Getting Started with Intel IoT and Intel Galileo

Pemrograman Java Tingkat Lanjut PHP and MongoDB Programming By Example

ASP.NET SignalR Programming By Example KnockoutJS Programming by Example

Getting Started with Java ME Embedded 8 and Raspberry Pi XBee IEEE 802.15.4 Programming

Raspberry Pi System Programming for Beginner Backbone.js Programming By Example

PHP and SQL Server Programming By Example AngularJS Programming by Example

jQuery Programming by Example Getting Started with Arduino and Ruby

Raspberry Pi Command Line for Beginner Getting Started with Arduino and Python

MSP430 LaunchPad Programming TypeScript Programming by Example

Getting Started with Matlab Simulink and Arduino SQL Server for Node.js

Pocket Reference: Netduino for Beginner Database Programming using Matlab

Pocket Reference: Basic Sensors in Windows 8 Getting Started with Matlab Simulink and Raspberry Pi

Getting Started with Arduino and Java  Pocket Reference: Raspberry Pi Programming

Getting Started with Arduino and Matlab Getting Started with Arduino and .NET

Pocket Reference: Raspberry Pi Getting Started with Arduino and Node.js

MongoDB for VB.NET Panduan Praktis Windows Azure

Network Forensics: Panduan Analisis Dan Investigasi Paket Data Jaringan Menggunakan Wireshark Object-Relational Mapping (ORM): MongoDB, Mongoosejs and Node.js By Example

Nodejs Programming by Example MongoDB for by Example

Pemrograman Parallel Dengan MPI dan C Panduan Lengkap iPad 2 Untuk Pemula

Pemrograman Jaringan Dengan Java Aplikasi Pilihan iPad Untuk Anak-Anak

Buku lainnya [V]

Agus Kurniawan is Microsoft MVP (Most Valuable Professional)

Agus Kurniawan- Github Profile

Agus Kurniawan- Codeplex Profile

Follow Me

Follow agusk2010 on Twitter

Month List