jaringan wireless Ad Hoc

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

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 berikut :

 

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.

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.

Gambar 7. Kotak dialog untuk membuat jaringan wireless Ad Hoc

Gambar 8. Informasi umum jaringan wireless Ad Hoc

Gambar 9. Mengisi konfigurasi jaringan wireless Ad Hoc

Gambar 10. Jaringan wireless Ad Hoc telah sukses dibuat

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

Referensi

• Subir Kumar Sarkar,T G Basavaraju,C Puttamadappa, Ad Hoc Mobile Wireless Networks, Auerbach Publications, 2008
• http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_ad-hoc_routing_protocols