Sabtu, 21 Juni 2014

Komunikasi Nirkabel (Wireless Communications)

Sumber: link
Komunikasi nirkabel adalah komunikasi yang menggunakan media tanpa kabel. Namun, istilah ini lebih dikenal secara khusus dalam pengertian komunikasi melalui media gelombang elektromagnetik. Jenis informasi diubah menggunakan alat konversi dan selanjutnya ditumpangkan pada gelombang elektromagnetik untuk disampaikan ke penerima. Di sisi penerima, sinyal-sinyal gelombang elektromagnetik dikonversi menjadi sumber informasi asal. Sifat-sifat gelombang elektromagnetik ini yang dimanfaatkan sebagai media pengantar informasi, diantara nya: 1. melaju dengan kecepatan 3 x 10^8 meter per detik (dibaca: tiga kali sepuluh pangkat delapan meter per detik). Dengan kecepatan yang sangat tinggi, elektromagnetik dapat mengantarkan informasi dalam waktu yang singkat; 2. tidak terlihat secara kasat mata. Akibat tidak telihat nya oleh mata, dan boleh kita katakan tidak berdimensi ruang, maka penggunaan gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan alokasi tempat dan lebih praktis. 3. menjangkau daerah yang luas. Gelembang elektro magnetik memancar ke segala arah sehingga jangkaunnya menjadi lebar dan luas. 4 dapat menembus penghalang dan atau memantul. Dengan kemampuan menembus, maka gelombang elektromagnetik dapat tetap diakses dari ruangan tertutup. Dengan kemapuan memantul, misal dipantulkan oleh lapisan ionosfer maka jangkauan nya menjadi lebih luas.

Selanjutnya, keuntungan komunikasi nirkabel. Tentunya, keuntungan-keuntungan yang diperolehnya diantaranya adalah turunan dari sifat-sifat elektromagnetik. Kemudian jika dibandingkan dengan komunikasi (dengan) kabel, komunikasi nirkabel menawarkan fleksibilitas dan mobilitas yang tinggi. Jika komunikasi nirkabel dibatasi oleh dimensi kabel yang terbatas baik jangkuan dan penempatanya, sedangkan komunikasi nirkabel tidak mempunyai batasan itu. Sifat manusia yang cenderung bergerak, maka komunikasi nirkabel menjadi solusi yang pas. Keuntungan selanjutnya adalah skalabilitas. Komunikasi nirkabel relatif mudah untuk ditingkatkan atau di upgrade baik dari sisi pengguna, jangkauan, dan kapasitas. Hal-hal yang bisa dilakukan adalah dengan penambahan alokasi spektrum frekuensi, teknik frekuensi reuse, teknik modulasi dengan orde yang lebih tinggi, penggunaan teknik akses yang lebih komplek, dll. Tentu saja, pengembangan dan riset dibidang ini terus dilakukan hingga sekarang.

Selain keuntungan yang bisa dimanfaafkan, komunikasi nirkabel tidak terlepas dari kekurangan. Namun kami lebih memilih untuk menyebutnya sebagai keterbatasan. Batasan yang secara alami dimiliki oleh gelombang elektro magnetik adalah sifatnya yang termasuk sumber daya alam yang terbatas. Spektrum yang bisa dimanfaatkan untuk komunikasi disebut, gelombang radio, mempunyai rentang frekuensi 3 Hz - 300 GHz. Lebih rendah atau lebih tinggi dari itu, sementara ini, tidak bisa digunakan untuk mengantarkan informasi. Keterbatasan itu dititik beratkan kepada ketidakmampuan alat untuk membangkitkan atau menumpangkan informasi pada frekuensi tersebut. Batasan selanjutnya adalah alasan kesehatan. Penggunaan sprektrum frekuensi dengan orde yang tinggi akan menggangu ion-ion yang diperlukan untuk metabolisme dalam tubuh dan menggangu metabolisme sel-sel dalam tubuh manusia. Bahaya yang lebih ekstrim dari radiasi elektro magnetik frekuensi tinggi adalah bisa menyebabkan mutasi genetik. Rentang spektrum frekuensi yang terbatas tersebut, sedimikian rupa diatur sehingga penggunaannya maksimal. Setiap negara mempunyai otoritas/kewenangan masing-masing dalam pengaturan dan penggunaan alokasi spektrum frekuensi. Namun, sebagai acuan global, setiap negara sebaiknya dan diharapkan mengacu pada International Telecommunication Union-Telecommunication (ITU-T), badan regulasi telekomunikasi dunia. Mengapa acuan ini penting, karena terkait dengan standardisasi produk-produk telekomunikasi. Standardisasi ini memungkinkan banyak vendor menjual produknya pada banyak negara. Dan keuntungan dari negara yang mengacu sistem ITU-T adalah kompatibiltas alat yang bisa dipasarkan di dalam negara tersebut.

Skema Komunikasi Nirkabel

Inti dari kominkasi nirkabel adalah bagaimana menyampaikan informasi dari pengirim agar sampai pada penerima dengan sebaik-baiknya. Baiknya pengiriman informasi, jika nilai informasi yang dikirim sama dengan informasi yang diterima. Jika pengirim mengirimkan huruf A, maka penerima harus bisa membaca huruf A. Dalam komunikasi nirkabel, pengukuran baik-buruknya sinyal informasi (selanjutnya disebut sinyal) yang dikirim dapat diukur dengan signal to noise ratio (SNR). SNR adalah besarnya perbandingan daya sinyal yang diterima dibandingkan dengan noise/gangguan. Semakin besar SNR maka sinyal yang diterima akan semakin baik. Semakin besar daya pancar yang juga akan semakin besar SNR nya. Dengan kata lain, semakin besar daya pancar maka akan semakin baik daya yang diterima. Noise bersifat menggangu sinyal, semakin besar noise yang terjadi maka sinyal yang diterima semakin buruk. Noise mempunyai sifat acak dan biasa nya mempunyai frekuensi yang lebih tinggi dari sinyal. Noise bisa ditimbulkan oleh ketidak-idealan alat, contohnya: noise yang disebabkan suhu alat, noise yang disebabkan oleh tidak linear nya amplifier (penguat daya sinyal), arus permukaan pada antena, dll.  Noise bersifat alami, kita bisa bisa menghilangkan dengan sempurna keberadaan noise. Selain SNR, kualitas komunikasi nirkabel juga bisa diukur dengan parameter-parameter lain seperti kapasitas kanal, probabilitas error, bit error rate (BER), Symbol error rate (SER), dll. Pembahasan parameter-parameter tersebut dibahas dalam topik yang lain. Namun, yang perlu ditekankan di sini bahwa paramater-parameter tersebut adalah turunan dari pengukuran SNR.

Skema komunikasi nirkabel secara garis besar mengacu pada keumuman teknik telekomunikasi yaitu bisa dibagi dalam tiga bagian : informasi, alat konversi, dan media perantara. Informasi yang bisa dimuatkan dalam komunikasi nirkabel adalah semua jenis informasi baik, tulisan, suara, gambar, video, dan data. Media perantara nya tentu saja adalah gelombang elektro magnetik yang telah disebut di atas sebagai spektrum frekuensi. Sedangkan alat konversi, akan menjadi topik bahasan yang luas. Alat konversi akan mencakup pembahasan pengkodean, teknik modulasi-demodulasi, teknik transmisi dan resepsi (penerima), desain antena, teknik deteksi, dll.

Perlakuan awal kepada informasi yang masuk ke alat konversi adalah digitalisasi. Digitalisasi adalah proses konversi dari data analog (suara, gambar, video) menjadi data digital (biner). Proses ini juga dikenal dengan analog to digital converter (ADC). Dalam ADC, sinyal harus di-sampling/dicuplik. Proses sampling harus memenuhi formula Nyquist yaitu frekuensi sampling minimal dua kali frekuensi dari informasi. Misal kan, frekuensi suara manusia adalah 20 KHz, maka frekuensi sampling minimal harus 40 KHz. Mengapa harus dua kali? Secara matematis bisa dibuktikan dalam teori Nyquist, tetapi secara sederhana agar informasi tetap terjaga pada saat dikembalikan seperti sinyal aslinya.
(bersambung...)


Tidak ada komentar:

Posting Komentar