TOPI K
HIGH DENSITY WIRELESS LAN
W
ireless LAN (WLAN) saat ini telah banyak diterapkan mulai dari business enterprises hingga lembaga pemerintahan dan pendidikan serta hospitality area seperti hotel dan rumah sakit. Bahkan beberapa lembaga telah menerapkan jaringan nirkabel WLAN sebagai jaringan utama (primer) mereka karena kelebihan akan mobilitas yang memungkinkan pada para penggunanya dalam mengakses, serta reliability dari jaringan nirkabel WLAN yang semakin handal khususnya dengan standar protokol IEEE 802.11n dimana kecepatan datanya dapat mencapai hingga 300 Mbps.
Salah satu tantangan yang menarik dengan diterapkan jaringan nirkabel WLAN sebagai jaringan primer adalah pada implementasi jaringan nirkabel WLAN khususnya pada ruang dimana dalam suatu ruang tersebut terdapat banyak sekali penggunanya dengan perangkat yang berbeda-beda karena saat ini bukan hanya laptop yang dapat akses ke jaringan nirkabel WLAN, beberapa PC tablet, PDA dan smart phone pun tidak ketinggalan dan aplikasi yang digunakan pun beragam seperti email dan browsing internet, aplikasi voice/IP Phone, streaming video (multimedia). Istilah kondisi ruang seperti diatas adalah high-density WLAN (HD WLAN).
tentunya berharap throughput yang moderat, keandalan yang tinggi, dan latensi yang rendah. Penggunaan yang serentak dan koneksi awal adalah perhatian utama dalam desain dan konfigurasi HD WLAN.
Gambar 2. HD WLAN Planning Capacity Methodology
Gambar 1. Ruang auditorium
HD WLAN didefinisikan sebagai zona atau area cakupan/ coverage Radio Frequency (RF) dengan sejumlah besar klien nirkabel dan Access Point (AP) yang ada di sebuah ruang (single room). Contoh beberapa ruang HD WLAN seperti dalam satu ruang kantor di perusahaan/organisasi dengan ratusan pengguna yang umumnya banyak kita jumpai, lebih konkret lagi biasanya terdapat pada area: large meeting rooms, ruang aula kuliah dan auditorium, ballroom hotel, stadion atau arena olahraga, concert hall, airport, ruang trading financial/ bursa dan lain sebagainya. Para pengguna jaringan nirkabel di ruang HD WLAN 4
Untuk mewujudkan suatu environment dengan HD WLAN yang tepat guna tentunya tak lepas dari perencanaan yang baik pada tahap awalnya. Berikut sedikit tulisan dari kami mengenai metodologi perencanaan kapasitas (Planning Capacity) dalam penerapan HD WLAN: 1. Tentukan kapasitas yang ingin dicapai Setiap perencanaan dalam implementasi HD WLAN dimulai dengan mendefinisikan tujuan kapasitasnya terlebih dahulu. Tujuan kapasitas ini meliputi dua bagian, yang merupakan faktor kunci yang diperlukan dalam menentukan skala kapasitas WLAN yang benar dan menghasilkan desain proyek HD WLAN yang akan diimplementasikan, yaitu: • Berapa jumlah total perangkat yang digunakan (total number of devices): seringkali, ini hanya diukur
TOPI K
•
dengan kapasitas tempat duduk atau kursi daerah tersebut. Kadang-kadang, masing-masing kursi dapat mengandung lebih dari satu klien (yaitu, satu laptop dan satu smartphone Wi-Fi). Hal ini penting karena setiap MAC address dari perangkat akan mengkonsumsi airtime, IP address, dan sumber daya lainnya dari jaringan WLAN. Minimum bandwidth per perangkat (minimum bandwidth per device): Hal ini penting untuk dicapai mengingat nantinya akan adanya campuran antara data, suara, dan aplikasi video yang akan digunakan di dalam ruangan.
Berikut adalah beberapa contoh statement yang jelas mengenai tujuan kapasitas yang lengkap dan apa yang mau dicapai: • “Setiap kelas ada 30 siswa yang masing-masing membutuhkan 2 Mbps throughput simetris.” • “Auditorium menampung 500 orang. Masingmasing memiliki sebuah laptop yang harus memiliki minimal 350 Kbps untuk data dan sebuah handset suara yang membutuhkan minimal 128 Kbps. “ • “Lantai trading harus melayani 800 orang dengan minimal 512 Kbps masing-masing.”
atau penggunaan sebenarnya dari setiap jenis perangkat yang digunakan pada saat menetapkan tujuan kapasitas. Dalam banyak kasus, belum tentu setiap perangkat akan memerlukan akses sampai pada kapasitas maksimum secara bersamaan (kecuali kalau memang ada aplikasi yang secara spesifik yang membutuhkan hal ini, seperti interactive learning systems/sistem pembelajaran interaktif pada lembaga pendidikan). 2. Tentukan jumlah channel yang dapat digunakan Dalam setiap implementasi HD WLAN, pengaturan channel RF merupakan hal yang harus diperhatikan, sebaiknya menggunakan sebanyak mungkin non-overlapping channel, karena kapasitas data akan meningkat secara linear sesuai dengan jumlah channel. Gambar dibawah menunjukkan dua AP dengan 2 non-overlapping channel meningkat kapasitasnya dua kali dibandingkan hanya single AP. Tentunya dengan 3 AP yang berbeda channel dalam satu ruangan, kapasitasnya juga akan meningkat tiga kali. Channel A
Channel A
If one channel provides x Mbps capacity...
Channel C
Two APs covering the same area on non-overlaping Channels provides 2x Mbps capacity
Gambar 4. Pemanfaatan non-overlapping channel
Gambar 3. Kapasitas pengguna WLAN jangan hanya diukur hanya dari kapasitas tempat duduk diruang tersebut
Setiap skenario dalam perencanaan penerapan jaringan nirkabel WLAN harus jelas dan terukur. Jangan lupa juga untuk mempertimbangkan kebutuhan kapasitas dimasa depan. Mungkin saja jumlah kursi di auditorium atau ruang tidak akan berubah, namun dapat dipastikan bahwa jumlah radio 802.11 tentunya akan meningkat di masa depan. Pastikan juga untuk mempertimbangkan lama pemakaian
Wi-Fi beroperasi pada pita frekuensi 2,4 GHz dan 5-GHz. Channel RF yang tersedia tentunya mengacu pada peraturan setiap negara, tetapi pada umumnya ada 83 MHz tersedia di 2,4 GHz dan sekitar 460 MHz pada 5 GHz. Standar 802.11 menggunakan rentang channel 20-MHz atau 40 MHz (untuk standar 802.11n), sehingga standar peralatan Wi-Fi yang digunakan juga dibatasi oleh parameter ini. Jumlah non-overlapping channel yang diperbolehkan adalah kendala utama untuk kapasitas pada HD WLAN. Untuk alasan ini, maka HD WLAN sebaiknya menggunakan pita frekuensi 5 GHz untuk melayani klien WLAN-nya karena kebanyakan peraturan/ regulatory domain pada frekuensi ini yang memiliki channel yang lebih banyak.
5
TOPI K
oleh setiap AP. Tujuannya adalah untuk mengetahui batas praktis untuk jumlah perangkat klien yang dapat mengirimkan secara simultan pada sebuah radio di sekitarnya sesuai dengan tujuan kapasitas dari HD WLAN yang telah ditentukan sebelumnya. Ini adalah salah satu dari dua kendala utama pada kinerja HD WLAN (selain jumlah channel lain yang tersedia). Batas concurrent user (penggunaan yang bersamaan) ditentukan dengan melihat nilai throughput per-klien yang paling cocok dengan tujuan kapasitas yang telah ditetapkan di langkah #1 sebelumnya.
Channel 40 MHz adalah fitur lain yang dimasukkan ke dalam standar 802.11n yang menggandakan lebar saluran dari channel 20 MHz di lapisan fisik 802.11 PHY sebelumnya untuk mengirimkan data. Hal ini memungkinkan untuk penggandaan kecepatan data PHY melebihi satu saluran 20 MHz.
Beberapa vendor mencoba untuk menyederhanakan hal ini dengan blanket rules, seperti merekomendasikan tidak lebih dari 10 voice calls aktif atau 25 data klien aktif pada waktu yang bersamaan misalnya. Hal ini cukup efektif untuk deployment WLAN standar, tetapi kurang tepat untuk HD WLAN yang perlu melayani sejumlah besar user/pengguna yang heterogen dengan radio yang relatif sedikit. Lakukan percobaan untuk melayani 500 pengguna di auditorium dengan hanya 10 channel yang tersedia supaya tahu dengan pasti seberapa jauh kinerja setiap AP dan tanpa perlu menggunakan kembali channel yang sama. Jika tidak tercapai, maka dibutuhkan radio yang lebih banyak dengan instalasi fisik yang jauh lebih mahal dan kompleks tentunya.
3. Tentukan berapa banyak pengguna diwaktu yang bersamaan secara serentak (concurrent user)
4. Perkirakan berapa total kapasitas dari HD WLAN yang akan diimplementasikan.
Langkah berikutnya adalah tentukan berapa jumlah maksimal klien WLAN yang secara simultan sedang melakukan tranmisi data yang dapat ditangani/di-handle
Gunakan channel dan batas concurrent user untuk estimasi batas maximum kapasitas dari ruang HD WLAN menggunakan chart dan tabel yang di-provide Aruba, salah satu vendor produk-produk perangkat wireless terkemuka didunia. Dengan menggabungkan channel count dengan target concurrent user yang ingin dicapai, kita dapat membuat grafik sederhana yang memungkinkan dengan cepat dan menentukan sejumlah perangkat WLAN yang dibutuhkan untuk sejumlah channel non-overlapping.
Gambar 5. Penggunaan channel yang sama dapat dilakukan kembali setelah terisolasi oleh dua channel lainnya yang berbeda
Gambar 6. Lakukan percobaan dengan beberapa klien WLAN dan satu AP untuk mendapatkan actual throughput. 6
Untuk kapasitas 5 GHz Gunakan Gambar 7 untuk menghitung total kapasitas perangkat Anda untuk ruang HD WLAN pada 5 GHz. Ikuti bahwa baris yang ke atas adalah sesuai dengan target pengguna yang bersamaan (concurrent user) Anda seperti pada langkah #3: Tentukan berapa banyak pengguna diwaktu yang bersamaan secara serentak.
TOPI K
Jumlah pengguna/perangkat dapat dilihat pada sumbu Y.
Gambar 7. chart perbandingan user dan ketersediaan channel
Atau dapat juga menggunakan table berikut ini untuk 5GHz :
7
TOPI K
Untuk Kapasitas 2,4 GHz Kita mulai dengan menentukan terlebih dahulu seberapa banyak populasi dari perangkat yang hanya support frekuensi 2,4 GHz dan perkembanganan seperti apa yang diharapkan pada band ini. Berikut beberapa pendekatan yang dapat digunakan untuk mendapatkan pengguna dengan frekuensi 2,4 GHz: Asumsikan bahwa setiap pengguna memiliki satu klien 5 GHz dan satu klien 2,4 GHz (seperti laptop dan smart phone). Jika ternyata terdapat ada klien yang dual-band dalam cakupan area, sebaiknya gunakan history data klien WLAN dari network monitoring system, seperti AirWave Management Wireless Suite, untuk memperoleh rasio pengguna 2,4 GHz hingga 5 GHz per-stasiun untuk mengetahui konsumsi bandwidth-nya. Atau cara kedua, Anda dapat mengalikan jumlah total user di auditorium / HD WLAN untuk mendapatkan rasio pengguna populasi 2,4-GHz. Supaya tidak terlalu konservatif, tambahkan lagi rasio-nya hingga 5-10% untuk kemungkinan pertumbuhan pengguna dalam jangka dekat pada pita 2,4 GHz. Berikut tabel jumlah maksimum perangkat 2,4 GHz yang dapat di-support terhadap sejumlah non-overlapping channel:
5. Validasi terhadap tujuan kapasitas Sekarang kita telah memiliki tools untuk validasi apakah ruangan atau auditorium yang akan diimplementasikan HD WLAN akan sesuai memenuhi tujuan kapasitas yang telah dipilih pada Langkah #1. Adalah hal yang wajar, jika harus mengikuti proses yang berulang-ulang, mengkompromikan antara jumlah channel, penempatan radio, dan minimum throughput per-klien. Jika prediksi kapasitas pada langkah #4 jauh dari tujuan kapasitas awal yang ingin dicapai, ulangi empat langkah pertama sampai mencapai objective yang diharapkan.
Alasan mengapa kekuatiran membunuh lebih banyak orang dibanding dengan kecelakaan kerja, adalah karena lebih banyak orang yang penuh kekuatiran dari pada bekerja. ( Robert Frost)
8
