apai itu MIMO

Sekilas Teknologi MIMO Pada Wireless Broadband

Salah satu alasan dari perkembangan broadband (pita lebar ) adalah perkembangan kebutuhanakan informasi yang tidak terbatas. Ilmu pengetahuan dan Next Generation Network (NGN) merupakan hal yang potensial dalam dalam mengubah
industri telekomunikasi dan informatikaTIK) . Perkembangan ini juga terkait dengan kebutuhan akan bandwidth yang besar dalammenjalankan suatu aplikasi tertentu. Kebutuhan akan akses broadband terutama internetselama ini masih banyak dipenuhi melalui fiber optic. Penggunaan fiber optic mempunyaikelemahan antara lain biaya penggelaran yang mahal serta mobilitas yang hampir tidakmemungkinkan. Kelemahan ini memunculkan adanya suatu teknologi yang mampu mempunyaikemampuan dalam transfer rate yang besar dan juga mempunyai kemampuan mobilitas yang tinggi. Hal ini melandasi adanya mobile broadband.

Perkembangan teknologi 3G memungkinkan ekspansi dalam hal mobile bandwidth dankapasitas. Selain itu sekarang mulai muncul teknolgi baru yaitu WiMAX yang disebut-sebutsebagai teknologi 4G. Perkembangan ini sangat ditentukan oleh perkembangan dalam teknologiteleomunikasi antara lain adalah perkembangan MIMO( Multiple Input, Multiple Output) danOFDM ( Orthogonal Divison Multiplexing).

Orthogonal Divison Multiplexing (OFDM)



OFDM merupakan teknologi yang terbukti dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan mengenai berbagai macam propagasi (multipath), termasuk kondisi NLOS antara BS (base Station) dan SS (subsriceber Station). OFDM juga dapat mengatasi permasalahan delay spread dan Intersymbol Interference (ISI). Sinyal OFDM dibentuk oleh beberapa sinyal sempit yang dipancarkan secara paralel untuk setiap informasi yang dikirim. Gambar memperlihatkan perbandingan sinyal OFDM dengan Single carrier yang melewatkan informasi secara serial. Sub-channellization diterapkan pada sinyal uplink dari SS atau CPE (Customer Premises Equipment) dan bersifat optional.


MIMO (Multiple Output Multiple Input)

Secara sederhana multiple-input and multiple-output (MIMO) adalah penggunaan multipe antena baik di pemancar (transmitter) dan juga di penerima (receiver) untuk meningkatkan performance teleomunikasi. MIMO sendiri merupakan salah satu bentuk dari Smart Antenna. MIMO digunakan dalah teknologi komunikasi wireless karena mempunyai kemampuan signifikan dalam meningkatkan data troughput tanpa adanya tambahan bandwith maupun transmit power (daya pemancar).

Gambar Perbandingan jenis antenna
Spatial multiplexing dalam MIMO memungkinkan transfer rate yang tinggi karena sinyal dipecah (split) menjadi multiple lower rate stream ( aliran data kecepatan rendah yang majemuk) dan masing masing aliran (stream) di pancarkan (transmit) dalam antena yang berbeda dalam satu kanal frekuensi (frequency channel). Jika sinyal ini sampai kepada antena penerima, akan memisahkan aliran (stream) ini dan membuat kanal paralel (parallel channel). Spatial Multiplexing sangat bermanfaat dalam meningkatkan kapasitas kanal agar lebih tinggi.

Teknik Spatial Multiplexing membuat penerima (receiver) sangat komplek dan biasanya digabungkan dengan Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) atau Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) dimana problem multipath dapat diatasi dengan efisien. Penggunaan MIMO dan OFDM secara bersama antara lain pada standar IEEE dan juga IEEE 802.16e standard n yang akan segera diluncurkan. Standar komunikasi 3G juga mengakomodasi MIMO dan OFDM. Standar IEEE 802.16e merupakan salah satu standar dari WiMAX.

*) Ketua Departmen Teknik Elektro UI dalam mata kuliah Jaringan Komputer Masa Depan


True Multiple Input Multiple Output (True MIMO) - Lebih Cepat, Lebih Jauh

True MIMO: Menangkap pantulan dari gelombang

Teknologi True MIMO hadir sebagai pengembangan dari teknologi wireless biasa yang menggunakan prinsip Single Input Single Output (SISO). Teknologi wireless konvensional yang biasa digunakan hanya menggunakan satu input dan satu output (dengan satu antena). Teknologi True MIMO menggunakan minimal dua antena (pada umumnya digunakan tiga). Semakin banyak antena yang digunakan tentunya akan semakin baik.

Prinsip kerja True MIMO sebenarnya memanfaatkan “kelemahan” dari mekanisme perambatan gelombang. Dalam sebuah ruangan yang memiliki banyak benda, sebuah gelombang yang membentur benda tentunya akan dipantulkan menjadi beberapa gelombang (disebut multipath fading). Pantulan ini bisa jadi akan melemahkan gelombang tersebut.


Keunikan dari teknologi True MIMO adalah ia akan memanfaatkan multipath fading ini dengan menggunakan algoritma khusus yang diimplementasikan dalam chip Digital Signal Processor (DSP)-nya. Agak rumit jika membahas secara detail algoritma yang digunakan, namun secara umum, teknologi True MIMO ini sangat bergantung dengan terjadinya efek pantulan ini. Sisi positifnya adalah efek pantulan ini sangat sering ditemukan pada aplikasi wireless dalam gedung atau perkantoran. Kondisi demikian tentu akan membuat kinerja dari perangkat True MIMO menjadi lebih maksimal.

Perangkat yang telah mengadopsi teknologi True MIMO pada dasarnya menggunakan chipset AGN100 (sebagai Baseband/MAC processor) dan chipset AGN 100RF (sebagai transceiver) dari Airgo Networks. Airgo Networks juga telah mempatenkan teknologi multi antena yang digunakan pada perangkat True MIMO. Saat ini, teknologi True MIMO bisa diimplementasikan pada jaringan 802.11a/b/g (2,4 dan 5 GHz) dengan kecepatan maksimal sampai 108 Mbps.

Prinsip kerja True MIMO:
1. Wireless client akan mengirimkan data dengan kecepatan maksimal 108 Mbps.
2. Encoder akan memecah data stream menjadi beberapa stream dengan kecepatan yang lebih rendah (misal: Sebuah stream 108 Mbps dipecah menjadi dua stream 54 Mbps).
3. Transmitter akan mengirim kedua data stream tersebut dengan menggunakan antena yang berbeda, tetapi masih dalam satu channel.
4. Sinyal yang dikirim tentunya akan menemui hambatan dan dipantulkan sehingga membentuk multiple paths. Teknologi MIMO akan mengubah “paths” ini menjadi virtual channel yang akan membawa data stream.
5. Dua atau lebih antena akan mengumpulkan sinyal-sinyal tersebut. Algoritma khusus akan menggabungkan sinyal-sinyal tersebut untuk membentuk sebuah stream yang lengkap (108 Mbps).


Teknologi Antenna MIMO WiFi

Teknologi Antenna Multiple-Input-Multiple-Output Yang Bisa Meningkatkan Kecepatan Dan Jangkauan Jaringan Wireless

IEEE 802.11n dibuat berdasarkan standard sebelumnya 802.11 dengan menambahkan Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO) dan operasi Channel-bonding / 40 Mhz pada layer Physical, dan aggregasi frame pada layer MAC.

MIMO menggunakan beberapa antenna transmitter dan receiver untuk memperbaiki kinerja systemnya. MIMO adalah technology yang menggunakan beberapa antenna untuk secara koheren mengurai lebih banyak informasi dibanding menggunakan satu antenna tunggal. Dua keuntungan penting yang diberikan kepada 802.11n adalah keragaman antenna dan multiplexing spatial.

Teknology MIMO mengandalkan sinyal-2 dari berbagai arah. Sinyal-2 dari berbagai arah ini adalah pantulan sinyal-2 yang sampai pada antenna penerima beberapa saat setelah transmisi sinyal utama yang satu garis (Line of sight) sampai. Pada jaringan 802.11a/b/g yang bukan MIMO, sinyal-2 dari berbagai arah ini diterima sebagai interferensi yang hanya mengurangi kemampuan penerima untuk mengumpulkan informasi yang ada dalam sinyal. Technology MIMO menggunakan sinyal dari berbagai arah ini untuk menaikkan kemampuan receiver untuk mengurai informasi yang dibawah oleh sinyal ini.


Satu lagi kemampuan teknologi MIMO ini adalah Spatial Division Multiplexing (SDM). SDM melakukan multiplexing secara spatial beberapa stream data independent, secara simultan di transfer didalam satu spectral channel bandwidth. MIMO SDM dapat secara significant menaikkan aliran data seiring naiknya jumlah stream data yang berserakan bisa diurai. Setiap stream data berserakan ini memerlukan suatu antenna yang berlainan pada kedua transmitter dan receiver. Sebagai tambahan, technology MIMO memerlukan suatu rantai frequency yang terpisah dan juga converter analog-to-digital untuk masing-2 antenna MIMO yang dalam proses conversi ini memerlukan biaya implementasi yang lebih tinggi dibanding dengan system teknologi non-MIMO.


Channel Bonding, yang juga dikenal dengan channel 40 MHz, adalah teknologi ke dua yang dipasang pada standard 802.11n yang dapat secara simultan menggunakan dua channel terpisah yang tidak saling tumpang tindih untuk mentransfer data. Channel bonding menaikkan jumlah data yang dapat ditransmisikan. Operasi Modus 40 MHz menggunakan dua band 20 MHz yang berdekatan. Hal ini membuat pendobelan langsung dari rate data PHY dari suatu channel band tunggal 20 MHz. (Perlu dicatat bahwa MAC dan level aliran user tidak akan dobel).

Teknologi arsitektur coupling MIMO dengan channel bandwidth yang lebih lebar menawarkan peluang menciptakan pendekatan yang sangat powerful dan cost-efektif untuk meningkatkan rate transfer physical.

Technology MIMO ini banyak diadopsikan kepada banyak piranti wireless dari kartu jaringan wireless sampai wireless router seperti WRT160N Linksys RangePlus wireless broadband router, DIR-615 D-Link wireless router dll. Dengan menggunakan piranti wireless yang berteknologi MIMO ini akan meningkatkan kinerja jaringan wireless di rumah anda dari kecepatan dan jangkauannya juga. Hal ini akan menjadi optimum jika kedua ujung piranti menggunakan teknologi yang sama, yaitu teknologi MIMO.

Jika anda membangun suatu infrastructure jaringan komputer di kantor atau di rumah, ada baiknya mempergunakan piranti wireless yang berteknologi MIMO ini demi kehandalan jaringan wireless anda.