Jaringan telekomunikasi berbasis kabel (wireline) telah berjasa besar dalam menyalurkan sinyal-sinyal telekomunikasi antartempat. Namun penggunaan jaringan telekomunikasi berbasis kabel seperti itu, tidak selalu mungkin dilakukan, apabila jarak semakin jauh, dan kondisi medan tidak memungkinkan direntangkannya jaringan kabel dimaksud. Untuk mengatasinya, pada awal 1900-an seorang sarjana Jerman bernama Hertz menemukan gelombang-gelombang radio untuk digunakan sebagai gelombang pembawa informasi yang dapat mengangkut sinyal-sinyal informasi dari satu tempat ke tempat lain.
Perkembangan teknologi nirkabel memberi keleluasaan untuk melakukan transmisi data di tempat-tempat yang tidak terbayangkan sebelumnya.
Kemudian dalam perkembangannya lebih lanjut, disepakati untuk membagi spektrum frekuensi radio dengan mengelompokkan gelombang tersebut ke dalam beberapa jalur tingkat dengan nama-nama yang secara garis besarnya adalah sebagai berikut:
Frekuensi yang berada antara 10 sampai 30 kiloHertz, disebut frekuensi sangat rendah (FLF - Very Low Frequency}, panjang gelombang lebih dari 10 km;
b. Frekuensi antara 30 sampai 300 kiloHertz disebut frekuensi rendah (LF = Low Frequency), panjang gelombang 1 – 10 km;
c. Frekuensi yang terletak pada spektrum 300 sampai 3.000 kiloHertz disebut frekuensi tengah (MF = Middle Frequency), panjang gelombang 100 – 1.000 km;
d. Frekuensi yang terletak pada spektrum 3 MHz sampai 30 MHz disebut frekuensi tinggi (HF = High Frequency), panjang gelombang 10 – 100 m;
e. Frekuensi yang terletak pada spekturm 30 sampai 300 MHz disebut frekuensi sangat tinggi (VHF = Very High Frequency), panjang gelombang 1 – 10 m;
f. Frekuensi yang terletak pada spektrum 300 MHz sampai 3.000 Mhz (3 GigaHertz) disebut frekuensi ultra tinggi (UHF = Ultra High Frequency), panjang gelombang 10 – 100 cm;
g. Frekuensi yang berada pada kisaran 3 sampai 30 GHz disebut frekuensi super tinggi (SHF = Super High Frequency), panjang gelombang 1 – 10 cm;
h. Frekuensi yang besarnya lebih dari 30 GHz disebut frekuensi luar biasa tinggi (EHF = Extremely High Frequency), panjang gelombang 1 – 10 mm.
Jenis Frekuensi e, f, g dan h memiliki kemampuan salur informasi yang besar, tetapi jarak tempuh yang terbatas (pendek). Dengan sendirinya masing-masing jalur frekuensi mempunyai sifat rambat (propagasi) yang berlainan, serta jarak tempuh yang berbeda.
Spektrum frekuensi radio tersebut terbatas, sehingga penggunaannya perlu diatur. Pola pengaturannya dilakukan oleh Pemerintah dan diberikan kepada swasta / kelompok profesi sehingga lebih bebas, terbuka dan kompetitif.
Gelombang Mikro
Gelombang mikro (microwave) dapat diartikan sebagai suatu sistem pelaksanaan hubungan (komunikasi) radio dengan menggunakan gelombang-gelombang pendek (micro). Gelombang mikro ini mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek dibandingkan dengan sistem radio komunikasi biasa. Karena itu, sistem ini memiliki frekuensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang dipakai oleh radio biasa (HF) tadi. Seperti diketahui bahwa semakin tinggi frekuensi yang digunakan dalam suatu komunikasi semakin pendek panjang gelombangnya, karena panjang gelombang suatu frekuensi berbanding terbalik dengan frekuensinya sendiri.
Kecepatan transmisi data bisa mencapai 45 Mbps, namun karena sinyal gelombang mikro ini bergerak dalam arah garis lurus, maka baik pemancarnya (transmitter) maupun penerimanya (receiver) harus berada dalam garis pandang (line of sight) dan tidak ada penghalang di antara keduanya (kecuali tembok tipis). Berdasarkan bentuk (diameter) bumi, maka jarak antar stasiun gelombang mikro adalah sekitar 25 – 30 mil.
Keunggulan gelombang mikro:
Kecepatan
Efisiensi biaya
Kemudahan implementasi
Kelemahan gelombang mikro:
Mudah terganggu (interference) oleh gelombang radio lain, bahkan oleh 2 (dua) system transmisi gelombang mikro yang berdekatan dapat saling mengganggu.
Keharusan pemancar dan penerimanya berada dalam garis pandang serta tidak ada penghalang
Transmisi data bisa disadap oleh siapapun yang berada dalam jalur transmisi dan memiliki alat penerima gelombang radio
Transmisi juga terpengaruh oleh kondisi lingkungan, seperti tingkat kelembaban yang tinggi.
Sistem Transmisi dengan Sinar Laser
Pengertian berkomunikasi dengan sinar, bukanlah merupakan hal yang baru sama sekali, karena semenjak beratus-ratus tahun yang lalu orang telah menemukan cara berbicara jarak jauh dengan menggunakan sinar. Dalam sejarah manusia, dikenal pemakaian obor yang menyala untuk alat komunikasi yang paling efektif. Cermin heliograf yang berkilat memantulkan sinar matahari sejauh berkilo-kilo meter merupakan alat komunikasi yang tidak kecil peranannya. Mercu suar yang dibangun di pulau-pulau terpencil di tengah laut, jelas merupakan alat komunikasi yang paling penting bagi kapal yang tengah berlayar mengarungi samudera luas.
Makin pesatnya perkembangan kehidupan manusia semakin meningkat pula kebutuhannya untuk menggunakan jasa telekomunikasi yang dari tahun ke tahun cenderung melampaui kemampuan saluran yang sudah ada.
Untuk menampung kebutuhan tersebut, dunia telekomunikasi melengkapi jaringannya dengan sinar laser, dengan kemampuan salur raksasa yang jauh melampaui kebutuhan. Seberkas sinar laser akan dapat menyediakan jumlah saluran untuk menampung segala jenis jasa telekomunikasi ke seantero dunia.
Laser pada dasarnya adalah suatu osilator yang beroperasi pada frekuensi sinar. Laser hanya berfungsi sebagai penyedia energi aliran elektron seperti dalam tabung elektron biasa. Sesuai dengan namanya LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - pengerasan sinar oleh pancaran radiasi yang terangsang), laser merangsang pancaran energi yang bertimbun dalam atom itu sendiri.
Laser dapat berbentuk kristal, gas, cair dan semikonduktor yang masing-masing mempunyai ciri sendiri-sendiri dengan pemakaian tertentu. Laser jenis kristal misalnya adalah semacam batu mirah delima (ruby) dapat beroperasi pada daya output yang amat tinggi dalam Mega Watt (MW). Laser jenis gas dan berbentuk cair memerlukan catu daya rendah, 10 sampai 20 Watt saja.
Laser jenis gas dan kristallah sebagai pendukung utama sistem laser tersebut sehingga banyak digunakan dalam berbagai keperluan. Mengingat kualitas laser yang begitu tinggi, pemakaiannya sernakin banyak, terutama dalam bidang kedokteran, industri, fisika kimia, optik dan komunikasi. Kualitas ini didasarkan pada kemampuannya menghasilkan sinar koheren (padat menyatu dengan sifat-sifat yang sama). Ini pulalah yang terutama menarik ahli komunikasi yang ingin mendapatkan media transmisi baru untuk peningkatan penyaluran informasi secara besar-besaran.
Sistem Komunikasi Satelit
Dalam dunia telekomunikasi, satelit digunakan sebagai salah satu sarana untuk menyalurkan sinyal-sinyal informasi dari dan ke terminal telekomunikasi, seperti kantor-kantor telepon, baik telepon tetap (fix telephone) atau telepon kabel maupun telepon bergerak (mobile telephone), yang didalamnya termasuk juga telepon seluler. Di Indonesia, sejak 1976 Telkom menggunakan Satelit Palapa untuk mengembangkan jaringan telekomunikasinya bagi daerah-daerah terpencil, dan juga semenjak tahun itulah kita dapat menikmati percakapan jarak jauh (SLJJ) dan siaran televisi di seluruh wilayah tanah air.
Broadcast Radio
Broadcast radio memanfaatkan frekuensi radio AM (Amplitudo Modulation), FM (Frequensy Modulation) dan SW (Short Wave) atau Short Distance. Jumlah keseluruhan rentang frekuensi yang dapat digunakan oleh broadcast radio adalah dari 500 KHz sampai dengan 108 MHz.
Pemanfaatan utama medium radio ini adalah untuk Paging Device, telepon seluler, radio dan LAN tanpa kabel (wireless LAN). Namun demikian, dari segi kecepatan, LAN dengan kabel (wire LAN) jauh lebih cepat. Kecepatan tertinggi yang dapat digunakan adalah sekitar 28,8 Kbps sehingga media ini lebih banyak digunakan untuk transmisi data berupa teks.
Seluler
Sistem seluler adalah sistem yang jenius sebab sistem ini membagi suatu kawasan dalam beberapa sel yang kecil. Hal ini digunakan untuk memastikan bahwa frekuensi dapat meluas sehingga mencapai ke semua bagian pada kawasan tertentu sehingga beberapa pengguna dapat menggunakan ponsel mereka secara simultan tanpa jeda dan tanpa terputus-putus.
Pada sistem seluler, untuk menggambarkan cakupan area secara geografis digunakanlah sistem penggambaran heksagonal. Area inilah yang disebut sel (cell). Teknologi ini digunakan untuk transmisi telepon bergerak dengan menggunakan beberapa system (GSM, CDMA, dll.).
IrDA (Infra Red Data Association)
Transmisi infra merah menggunakan radiasi elektromagnetik. Transmisi infra merah juga mensyaratkan line of sight (garis pandang). Teknik ini biasanya digunakan untuk wireless LAN dan remote control pada peralatan elektronis.
Perangkat pengirim data menggunakan diode infra merah dengan panjang gelombang 850 – 900 mm yang memancarkan cahaya dengan sudut 30 derajat. Interface IrDA mengirim pulsa cahaya setiap 2 detik (untuk menandai aktivitas pengiriman).
Digunakan untuk aplikasi transfer data jarak dekat (jangkauan sekitar 1 m), khususnya antar PDA, ponsel dengan desktop computer atau notebook atau
printer.
Kecepatan transfer data 115,2 Kbps. Pengembangan lebih lanjut dengan Fast Infrared Standard (FIR) memungkinkan arus data sebesar 4 Mbps atau dengan Very Fast Infrared Standard (VFIR) kecepatannya mencapai 6 Mbps.
Kelemahannya adalah Jangkauannya pendek, tingkat gangguan tinggi (sensitif terhadap cahaya dan pantulan) dan tidak ada transfer bahasa.
Bluetooth
Bluetooth bukan semata pengganti kabel transfer data. Bluetooth kini kian akrab di telinga pengguna ponsel. Maklum, dalam komunikasi data (transfer gambar/foto, nada dering, video) dari satu ponsel ke ponsel lain mereka membutuhkan Bluetooth sebagai alat koneksi/penghubung. Mungkin arwah Harald Blatand, Raja Denmark abad 10 yang berhasil menyatukan Negara-negara Skandinavia dan dijuluki si gigi biru (Bluetooth), bangga karena julukannya itu kini sangat popular.
Sejak dikembangkan pertama kali oleh Ericsson pada tahun 1994 dan komersial enam tahun lalu, kini teknologi Bluetooth menjadi standar di banyak piranti khususnya ponsel. Dengan kemudahan transfer data yang bersifat omni directional atau menyebar 360 derajat dan bisa menjangkau radius 10 meter, teknologi ini mampu menghilangkan fungsi kabel data dan infrared yang mendominasi ponsel lawas. Tak fleksibelnya kabel data dan infrared untuk pengguna ponsel berkirim data, secara nyata langsung tertutupi oleh kehadiran Bluetooth.
Sejatinya bagi pemakai ponsel, Bluetooth tak cuma berfungsi sebagai media transfer. Lebih dari itu, perkembangan aplikasi Bluetooth memungkinkan beragam aktivitas terbantu. Seperti mengecek jarak jauh (remote acces) computer atau server perusahaan. Selain itu, untuk urusan hiburan, Bluetooth bisa dijadikan media bermain games multiplayer. Sementara bagi yang hobi berat mengobrol (chatting) bisa memanfaatkan Bluetooth untuk sekedar berkirim pesan lewat Bluetooth tanpa mengurangi pulsa.
Wireless Fidelity (Wi-Fi)
Saat ini istilah Wifi sangat sering terdengar di khalayak umum. Meski sebagian orang familiar dengan istilah ini, namun tak sedikit yang tak paham dengan nama generik wireless LAN (Local Area Network) ini. Seperti teknologi nirkabel lain semacam bluetooth dan infrared, banyak di antara sebagian masyarakat yang sekadar memaknai Wifi sebagai kelengkapan canggih tanpa melihatnya sebagai sebuah kebutuhan.
Wifi sebagai pengganti kabel jaringan komputer yang umumnya menggunakan kabel DTP, Coaxial atau STP baik di jaringan direct to client atau langsung ke user bisa dimanfaatkan untuk membuat jaringan LAN tanpa kabel di berbagai tempat. Dibanding dengan LAN konvensional yang membutuhkan kabel DTP dan RJ45, dengan Wifi pengguna tak perlu mernbongkar tembok untuk sekadar menghubungkan perangkat digital di ruangan lain. Karena itulah, maka Wifi selain karena isu keamanan - kini dimanfaatkan oleh cafe atau tempat publik lain dijadikan hotspot untuk menghubungkan user dengan internet gateway secara nirkabel. Jangkauan Wifi ini berkisar pada jarak 100 m.
Dengan kelebihan ini, Wifi akan sangat membantu dalam hal fleksibilitas seperti di tempat yang disetting sebagai SOHO (small office home office). Selain biaya instalasi dan perawatan jaringan lebih murah, kita bisa bekerja di mana saja, mau di ruang kantor, ruang tamu, ruang makan, atau bahkan di kamar tidur. Apalagi saat ini berbagai peranti digital semacam ponsel, PDA, maupun laptop den¬gan gampang ditambahi fasilitas wifi. Selain yang sudah built-in, saat ini Wifi card sudah tersedia dalam berbagai format mulai dari USB, PCMCIA, CF Card, Memory Stick, hingga SD Card. Sehingga bila Anda sering bekerja dengan PDA Anda tinggal menambahi fasilitas Wifi. Dengan begitu, akses email penting maupun surfing internet bisa dilakukan dengan leluasa.
Selain internet, Wifi juga bisa digunakan untuk streaming data multimedia seperti video dan audio. Salah satu contohnya adalah Apple Airport Express. Alat ini bisa dihubungkan ke speaker aktif langsung dan otomatis akan mempunyai ID sendiri yang bisa di-rename. Selanjutnya lakukan stream MP3 dari Powerbook ke speaker aktif tadi secara wireless, dan ini bisa pula dilakukan ke ruangan-ruangan lain sehingga WiFi bisa dipakai untuk Network SoundSystem.
WiMAX (World-wide Interoperability for Microwave Access)
Di masa mendatang, kita dapat mengakses internet berkecepatan tinggi di manapun dengan akses WiMAX, teknologi sekelas WiFi yang memiliki jangkauan hingga puluhan kilometer. Bandingkan dengan Wi-Fi yang jangkauannya hanya sekitar 90 meter. Kelebihan lainnya, WiMAX tidak mempunyai banyak pesaing Wi-Fi yang memiliki alternatif akses dengan kabel modem atau DSL. Ini merupakan teknologi jempolan yang akan menghadirkan akses nirkabel broadband dengan jangkauan luas.
Ide untuk akses semacam ini memang bukan hal baru, namun harga masih menjadi masalah utama. Tidak adanya standarisasi mengakibatkan para vendor merancang perangkatnya masing-masing. WiMAX hadir dengan standar 802.16e untuk akses broadband nirkabel.
WiMAX, menggunakan base station layaknya telepon seluler untuk mentransmisikan sinyal pada pengirim yang berada di rumah atau kantor. Karena koneksinya yang lebih cepat ketimbang kabel maupun DSL, mulai dari 5 hingga 10 Mbps, teknologi ini menawarkan alternatif yang lebih efisien dan terjangkau.
1. WiFi 802.11g: merupakan spektrum dasar yang paling banyak digunakan untuk menangani permasalahan seputar konektivitas saat ini, teknologi ini mampu melakukan transfer data hingga kecepatan maksimal 54 mbps, atau sekitar 6.75 MBps
2. WiFi 802.11n: merupakan teknologi WiFi yang paling cepat, karena mampu menangani transfer data hingga kecepatan maksimal 300 Mbps
3. Bluetooth standar: perangkat yang paling sering kita temui di gadget seperti HandPhone maupun perangkat elektronik lainnya, memiliki kecepatan transfer maksimal hanya 3 Mbps4. Bluetooth 3.0: generasi penerus dari bluetooth standar diatas, teknologi ini memungkinkan transfer data hingga 24 Mbps5. Wireless Gigabit Alliance(WIGIG): Kecepatan Wigig ini dikabarkan hingga mencapai kapasitas gigabit per second atau 10 kali lebih cepat dari teknologi wifi saat ini yang hanya memiliki kapasitas mbps (megabit per second)6. Wireless USB: memiliki kecepatan transfer hingga 110 Mbps dalam radius 10 meter, dan pada radius 3 meter, kecepatannya meningkat hingga 4 kali lipat, yaitu menjadi 480 Mbps7. Wireless HD: Teknologi ini khusus bagi pecinta film atau penggemar video berdefinisi tinggi (High Definition), pada jarak 10 meter, kecepatan transfernya hingga 4 Gbps, namun menurut teori kecepatan transfernya justru bisa menembus 25 Gbps
8. Zigbee: teknologi standar wireless yang dikatakan paling hemat daya (listrik) karena hanya mampu menghandle transfer data dengan kapasitas kecil saja, namun teknologi ini memiliki keunggulan, yaitu dapat menyampaikan respon suatu instruksi dengan cepat, contohnya pada remote control
Jaringan wireless secara topologi terbagi 2 : point-to-point dan point-to-multipoint.
1. Point-to-point
Frekuensi yang digunakan bisa 2.5 G, 5 G, 10 G, 15 G, dst.
Harus memenuhi kriteria LOS = Line Of Sight (terlihat tanpa ada penghalang di antaranya). Boleh ada penghalang di antaranya tetapi tidak boleh masuk dalam area Jari-jari pertama Fresnel Zone (Fresnel Zone 1). Cara perhitungan Fresnel Zone, untuk tinggi penghalang dan jarak dua antena dapat dilakukan di Daya yang digunakan juga harus di sesuaikan, harus ada cadangan power jika terjadi hujan dan redaman atmosfer. Cadangan power untuk mengantisipasi redaman disebut Fading Margin. Perhitungan daya yg dibutuhkan antara 2 titik dengan jarak tertentu disebut Link Budget. Software perhitungan link budget dapat didownload di :
Untuk kemampuan hardware, masing-masing produk berbeda-beda. Disesuaikan dengan kebutuhan kita. Point-to-point biasanya digunakan untuk jaringan backbone/trunk atau jaringan akses berkecepatan tinggi.
2. point-to-multipoint.
secara garis besar, frekuensi dan perhitungan power hampir sama dengan point-to-point. Hanya saja jaringan point-to-multipoint ada yang mampu membentuk jaringan yang baik walaupun diantaranya terdapat penghalang (NLOS=Not Line Of Sight). Teknologi yang digunakan adalah OFDM (orthogonal Frequency Division Multiplexing). Memanfaatkan penghalang/obstacle sebagai media pemantul sinyal OFDM yang mempunyai banyak carrier (multi-carrier) sampai ke tujuan. sehingga sinyal yg datang dari berbagai arah pantulan sampai di sisi penerima dibuat saling memperkuat. Jika jarak antar antena tidak ada penghalang maka jangkauannya akan lebih jauh.
Wireless di bagi menjadi 3, berdasarkan jarak dan daya.
Wireless WAN (Wide Area Network) (hitungan sekian kilometer, dengan daya sekian ratus mW)
Wireless LAN (Lokal Area Network) (Jarak sekian ratus meter, dengan daya sekian puluh mW)
Wireless PAN (personal Area Network) (Jarak sekian puluh meter, dengan daya yang sangat kecil).