Dasar-Dasar Nirkabel: Memahami Frekuensi Radio, Standar Wi-Fi, dan Teknologi Kunci untuk Jaringan Optimal

Muhammad Ulin Nuha

Updated: 08 Jun, 2025 • 0 • min read

Table of Contents

Dalam dunia yang semakin terhubung, jaringan nirkabel (Wi-Fi) telah menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan sehari-hari dan operasional bisnis. Untuk dapat merancang, mengelola, dan mengoptimalkan jaringan Wi-Fi secara efektif, pemahaman yang kuat mengenai dasar-dasar nirkabel sangatlah penting. Artikel ini akan membahas konsep fundamental mulai dari Frekuensi Radio (RF), karakteristik spektrum, hingga standar dan teknologi Wi-Fi terkini seperti Wi-Fi 6 dan Wi-Fi 7.

Memahami Frekuensi Radio (RF)

Apa itu RF dan Propagasinya?

RF (Radio Frequency) merujuk pada rentang frekuensi gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan untuk sinyal komunikasi. Berbagai perangkat komunikasi nirkabel yang kita kenal, seperti radio FM, oven microwave, headset Bluetooth, dan router Wi-Fi, beroperasi menggunakan RF. Untuk mentransmisikan informasi menggunakan sinyal RF, penting untuk memahami bagaimana sinyal tersebut merambat di udara. Sinyal RF umumnya merambat ke segala arah spasial, berdasarkan model yang disebut Model Propagasi Ruang Bebas (Free Space Propagation Model). Ini berarti semua perangkat di sekitarnya berpotensi menerima sinyal tersebut.

Free Space Path Loss (FSPL) dan Pengaruhnya

Ketika sinyal frekuensi radio merambat bebas di ruang angkasa, kekuatannya akan berkurang seiring dengan bertambahnya jarak propagasi. Ini mirip dengan bagaimana cahaya lampu bohlam terasa lebih terang saat kita dekat dan meredup saat kita menjauh. Seiring bertambahnya jarak transmisi, area yang dicakup oleh sinyal juga meningkat, namun energi yang terkandung dalam setiap satuan area berkurang. Pelemahan jalur (Path Loss) paling besar terjadi di dekat pemancar. Selain itu, semakin tinggi frekuensi, semakin besar tingkat redamannya. Artinya, untuk daya pancar yang sama, jangkauan sinyal 2.4 GHz lebih luas dibandingkan 5 GHz, dan 5 GHz lebih luas dibandingkan 6 GHz.

Unit Pengukuran: dB dan dBm

Untuk mengukur kekuatan sinyal, kita menggunakan unit dBm dan dB:

dBm (decibel milliwatts): Ini adalah ukuran kekuatan sinyal atau level daya. 0 dBm didefinisikan sebagai 1 miliWatt (mW).
dB (decibels): Ini adalah satuan yang menandakan jumlah peningkatan atau penurunan sinyal. Kenaikan atau penurunan 10 dB setara dengan peningkatan atau penurunan daya sebesar 10 kali lipat, sedangkan +/- 3dB kira-kira setara dengan peningkatan atau penurunan daya sebesar 2 kali lipat.

Atenuasi Sinyal dan Peran Antena

Intensitas sinyal berkurang karena berbagai faktor, termasuk penghalang jalur dan FSPL

. Perilaku gelombang (seperti refleksi, hamburan, penyerapan) juga dipengaruhi oleh material dinding

. Mengurangi daya transmisi (Tx power) dapat membantu menciptakan cakupan yang lebih terkontrol dan dapat diprediksi

Antena memainkan peran krusial dalam sistem RF. Fungsinya mirip seperti reflektor pada senter, yaitu memfokuskan energi sinyal.

Gain Antena (dBi): Gain antena adalah rasio kepadatan daya dalam arah tertentu terhadap kepadatan daya antena isotropik (antena hipotetis dengan radiasi yang sama ke segala arah). Dinyatakan dalam dBi (dB isotropic). Semakin tinggi gain, semakin terarah sinyalnya dan semakin jauh jangkauannya, namun cakupan di area lain akan lebih buruk.
Pola Radiasi Antena: Ini menggambarkan intensitas radio terhadap arah. Pola ini diuji pada berbagai bidang, seperti Azimuth (tampilan horizontal atau atas dari AP Omada) dan Elevasi (tampilan vertikal atau samping dari AP Omada).

Spektrum dan Kanal Wi-Fi

Wi-Fi beroperasi pada beberapa band frekuensi, masing-masing dengan karakteristik dan pembagian kanal yang berbeda:

Band Frekuensi 2.4 GHz (2.4 GHz - 2.4835 GHz): Band ini memiliki kanal 1, 6, dan 11 sebagai tiga kanal 20 MHz yang tidak tumpang tindih. Kanal lain (misalnya 2-5) akan tumpang tindih dan dapat menyebabkan interferensi nirkabel.

Band Frekuensi 5 GHz: Terdapat empat band 5 GHz yang tersedia untuk WLAN: UNII-1, UNII-2, UNII-2 Extended, dan UNII-3 (umumnya disebut Band 1, 2, 3, dan 4). Band ini menawarkan hingga 25 kanal 20 MHz yang tidak tumpang tindih, 12 kanal 40 MHz, 6 kanal 80 MHz, dan 2 kanal 160 MHz. Lebar kanal yang lebih tinggi memungkinkan kecepatan data yang lebih tinggi, dan lebih banyak kanal memberikan fleksibilitas yang lebih besar untuk penyebaran WLAN.

DFS (Dynamic Frequency Selection): Band 2 dan 3 (UNII-2 dan UNII-2 Extended) rentan terhadap DFS. DFS adalah skema alokasi kanal yang dirancang untuk mencegah Wi-Fi mengganggu sistem nirkabel penting seperti radar militer, komunikasi satelit, dan radar cuaca. Jaringan Wi-Fi yang beroperasi di band DFS diharuskan memiliki kemampuan deteksi dan penghindaran radar. Ini melibatkan Channel Availability Check (CAC), di mana radio EAP memindai kanal DFS sebelum mentransmisikan, dan Channel Non-Occupancy Period, di mana jika radar terdeteksi, kanal tersebut ditandai tidak tersedia. Sebagian besar EAP Omada akan berhenti mentransmisikan dan pindah ke kanal non-DFS jika radar terdeteksi.

Band Frekuensi 6 GHz: Band ini menawarkan lebih banyak kanal yang tersedia dibandingkan band 2.4 GHz dan 5 GHz, termasuk hingga 7 kanal 160 MHz yang tidak tumpang tindih, dan 3 kanal 320 MHz yang tidak tumpang tindih. Band ini tidak terpengaruh oleh DFS. Alokasi band 6 GHz untuk penggunaan WLAN bervariasi menurut wilayah; Amerika Serikat dan Kanada telah mengalokasikan seluruh band 6 GHz, sementara Eropa, Jepang, dan Inggris Raya mengalokasikan band UNII-5 (5.925 ~ 6.425 GHz).
Penetapan Kanal dan Channel Bonding:

2.4 GHz: Gunakan kanal 1, 6, atau 11, dan usahakan untuk mengatur kanal yang berbeda untuk AP yang berdekatan.
5 GHz: Usahakan untuk mengatur kanal yang berbeda di band yang berbeda (UNII-1 dan UNII-3) untuk AP yang berdekatan jika tersedia, atau kanal yang tidak bersebelahan dalam band yang sama.
Channel Bonding: Menggabungkan beberapa kanal 20 MHz yang berdekatan untuk membentuk kanal yang lebih besar (misalnya, 80 MHz menyediakan bandwidth 4x lipat dari 20 MHz). Ini meningkatkan bandwidth tetapi menyebabkan lebih banyak interferensi dan mengurangi daya pancar, yang pada gilirannya mengurangi SNR (signal-to-noise ratio). Di band 2.4 GHz, penggunaan 40 MHz tidak disarankan dalam lingkungan multi-AP. Di band 5 GHz, 40 MHz adalah tipikal; penggunaan 160 MHz tidak praktis di lingkungan multi-AP, dan kanal 80 MHz cenderung praktis hanya dalam penyebaran kecil di mana kanal DFS dapat digunakan

Daya Pancar dan Penerimaan Sinyal

EIRP (Effective Isotropic Radiated Power): Ini adalah daya output maksimum antena ke arah dengan gain antena tertinggi, yang merupakan Daya Output Maksimum dari access point nirkabel. EIRP diatur oleh badan pemerintah, sehingga access point nirkabel tidak diizinkan memancarkan sinyal di atas EIRP yang ditentukan.

Sinyal Transmit (Tx) vs. Receive (Rx):

Daya Tx (EIRP) biasanya dinyatakan dalam unit dBm positif (misalnya, +23 dBm mewakili 200 mW).
Daya Rx (RSSI - Received Signal Strength Indication) biasanya < 1 mW, dan oleh karena itu dinyatakan dalam dBm negatif (misalnya, -48 dBm).

Operasi Kanal pada Omada EAP dan Optimasi WLAN Otomatis: Secara default, pengaturan kanal pada Omada EAP adalah "Auto", yang melakukan pemindaian nirkabel saat startup dan memilih kanal terbaik dari daftar kanal yang tersedia. Namun, ini dapat mengakibatkan interferensi nirkabel yang kuat dan throughput total yang rendah saat jaringan nirkabel beroperasi. Disarankan untuk melakukan Site Survey dan menetapkan kanal secara manual ke access point di seluruh site menggunakan rencana kanal yang matang, terutama dengan mengatur kanal yang berbeda untuk AP yang berdekatan. Omada WLAN Optimization adalah fitur yang menentukan kanal dan daya nirkabel optimal untuk AP Omada berdasarkan faktor lingkungan, memastikan pengalaman yang lebih baik bagi klien nirkabel.

Standar dan Teknologi Wi-Fi Terkini

Standar Wi-Fi terus berkembang, dibawa oleh IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), sebuah organisasi internasional yang bertanggung jawab untuk membuat dan memelihara standar komunikasi. Grup kerja 802.11 dari IEEE secara khusus menangani standar WLAN. Standar ini menjadi dasar bagi produk jaringan nirkabel yang menggunakan merek Wi-Fi dan merupakan standar jaringan komputer nirkabel yang paling banyak digunakan di dunia.

Fitur Utama Wi-Fi 6 (802.11ax)

Wi-Fi 6 menggabungkan dua teknologi inovatif terdepan — OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) dan 1024-QAM — untuk meningkatkan kecepatan, meningkatkan efisiensi, dan mengurangi kemacetan di lingkungan dengan kepadatan tinggi

. OFDMA memungkinkan setiap "truk pengiriman data" membawa beberapa paket ke beberapa perangkat secara bersamaan, berbeda dengan Wi-Fi 5 di mana setiap truk hanya bisa mengirim satu paket ke satu perangkat pada satu waktu

. Wi-Fi 6 juga mendukung bandwidth 160 MHz dan 8x8 MU-MIMO

Keunggulan Wi-Fi 7 (802.11be)

Generasi Wi-Fi ke-7 ini menjanjikan pengalaman online terbaik dengan beberapa peningkatan signifikan:

320 MHz: Memanfaatkan potensi penuh band 6 GHz untuk menggandakan bandwidth dari generasi sebelumnya.
16 × 16 MU-MIMO: Meningkatkan jumlah stream spasial dari 8 menjadi 16, secara teoritis menggandakan kecepatan transmisi fisik.
4K-QAM (4096-QAM): Skema modulasi orde lebih tinggi yang memberikan kecepatan transmisi teoritis 20% lebih tinggi dari 1024-QAM pada Wi-Fi 6.
Multi-Link Operation (MLO): Memungkinkan perangkat untuk secara bersamaan mengirim dan menerima data melintasi band frekuensi dan kanal yang berbeda untuk meningkatkan throughput, mengurangi latensi, dan meningkatkan keandalan.
Preamble Puncturing: Memungkinkan interferensi diblokir, sehingga membuka lebih banyak kanal untuk digunakan.

Teknologi Pendukung Performa Nirkabel

MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) dan MU-MIMO (Multi-User MIMO)

MIMO: Teknologi yang dirancang untuk meningkatkan kinerja nirkabel dengan menggunakan beberapa rantai radio untuk melakukan transmisi nirkabel. Ada dua situasi dalam sistem MIMO

Spatial Multiplexing: Sinyal berkecepatan tinggi dibagi menjadi beberapa aliran berkecepatan lebih rendah dan setiap aliran ditransmisikan dari antena pemancar yang berbeda ke antena penerima yang sesuai, meningkatkan kapasitas kanal pada SNR yang lebih tinggi.

Beamforming: Meningkatkan gain sinyal yang diterima dengan membuat sinyal yang dipancarkan dari antena yang berbeda saling menguatkan secara konstruktif dan mengurangi efek multipath fading.

MU-MIMO

Teknologi yang dirancang agar satu pemancar dapat mengirim data yang berbeda ke penerima yang berbeda secara bersamaan. Jika AP dan klien mendukung MU-MIMO, AP dapat berkomunikasi dengan setiap klien menggunakan stream spasial terpisah, sehingga meningkatkan throughput keseluruhan jaringan nirkabel karena klien tidak perlu lagi menunggu.

MCS (Modulation Coding Scheme)

Indeks MCS adalah daftar skema modulasi dan skema pengkodean yang saat ini digunakan untuk mengirim data antar perangkat Wi-Fi. Secara sederhana, MCS mendefinisikan tingkat kecepatan teoritis opsional antara AP dan klien nirkabel. Semakin tinggi nomor indeks MCS, semakin tinggi tingkat kecepatan MCS / kecepatan data maksimum koneksi Wi-Fi.

DRS (Dynamic Rate Selection/Shifting)

DRS menyesuaikan nomor indeks MCS dari setiap paket yang ditransmisikan berdasarkan RCS (Rate Control Algorithm), yang ditentukan oleh produsen perangkat WLAN dan biasanya terkait dengan RSSI, SNR, Tingkat Transmisi Ulang, dll.. Semakin tinggi nomor indeks MCS, semakin tinggi persyaratan untuk RSSI dan SNR, dan semakin tinggi tingkat teoritisnya; sementara nomor indeks MCS yang lebih rendah, semakin rendah tingkat transmisi teoritisnya, tetapi semakin rendah persyaratan untuk RSSI dan SNR, semakin jauh jarak transmisi yang dapat dicakup.

Kesimpulan

Memahami dasar-dasar nirkabel, mulai dari sifat gelombang radio, pemanfaatan spektrum frekuensi, hingga evolusi standar dan teknologi Wi-Fi, adalah fondasi penting bagi siapa pun yang terlibat dalam jaringan nirkabel. Pengetahuan ini memungkinkan perencanaan yang lebih baik, pemilihan perangkat yang tepat, konfigurasi yang optimal, dan pemecahan masalah yang lebih efektif. Dengan terus mengikuti perkembangan teknologi seperti Wi-Fi 6 dan Wi-Fi 7, serta memahami cara kerja fitur seperti MIMO, MU-MIMO, MCS, dan DRS, Anda dapat memastikan jaringan Omada SDN Anda memberikan performa terbaik.

Mas Ulin