Bluetooth adalah sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas. Bluetooth sendiri dapat berupa card yang bentuk dan fungsinya hampir sama dengan card yang digunakan untuk wireless local area network (WLAN) dimana menggunakan frekuensi radio standar IEEE 802.11, hanya saja pada bluetooth mempunyai jangkauan jarak layanan yang lebih pendek dan kemampuan transfer data yang lebih rendah.
Pada dasarnya bluetooth diciptakan bukan hanya menggantikan atau menghilangkan penggunaan kabel didalam melakukan pertukaran informasi, tetapi juga mampu menawarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan biaya yang relatif rendah, konsumsi daya yang rendah, interoperability yang menjanjikan, mudah dalam pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang bermacam-macam. Untuk memberi gambaran yang lebih jelas mengenai teknologi bluetooth yang relatif baru ini, berikut diuraikan tentang sejarah munculnya bluetooth dan perkembangannya, teknologi yang digunakan pada sistem bluetooth dan aspek layanan yang mampu disediakan, uraian tentang perbandingan metode modulasi spread spectrum FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) yang digunakan oleh bluetooth dibandingkan dengan metode spread spectrum DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) serta interferensi bluetooth dengan ponsel.
Sejarah Bluetooth
Nama bluetooth berawal dari proyek prestisius yang dipromotori oleh perusahaan-perusahaan raksasa internasional yang bergerak di bidang telekomunikasi dan komputer, di antaranya Ericsson, IBM, Intel, Nokia, dan Toshiba.
Proyek ini di awal tahun 1998 dengan kode nama bluetooth, karena terinspirasi oleh seorang raja Viking (Denmark) yang bernama Harald Blatand. Raja Harald Blatand ini berkuasa pada abad ke-10 dengan menguasai sebagian besar daerah Denmark dan daerah Skandinavia pada masa itu. Dikarenakan daerah kekuasaannya yang luas, raja Harald Blatand ini membiayai para ilmuwan dan insinyur untuk membangun sebuah proyek berteknologi metamorfosis yang bertujuan untuk mengontrol pasukan dari suku-suku di daerah Skandinavia tersebut dari jarak jauh. Maka untuk menghormati ide raja Viking tersebut, yaitu Blatand yang berarti bluetooth (dalam bahasa Inggris) proyek ini diberi nama.
Kali pertama dirilis untuk bluetooth versi 1.0 dan 1.0 B pada tanggal 26 Juli 1999 produk ini belum sempurna, karena mempunyai banyak masalah dan perusahaan manufaktur pendukungnya mengalami kesulitan dalam menerapkan teknologi ini pada produk mereka. Untuk versi ini dibutuhkan perintah manual pada Hardware Device Address (BD-ADDR) transmisi saat proses koneksi di antara dua device dalam satu jaringan (handshaking process) sehingga keamanan pengguna tidak terjamin, dan penggunaan protokol tanpa nama (anonymite mode) tidak dimungkinkan di versi ini. Jadi settingan yang harus dilakukan juga cukup rumit.
Pada bulan Oktober di tahun yang sama, Bluetooth telah diperbarui dan dirilis versi 1.1 dan 1.2. Untuk versi ini telah dilakukan penyempurnaan dan perbaikan antara lain :
Pada beberapa negara terdapat perbedaan penggunaan frekuensi dan channel untuk Bluetooth ini. Seperti di Amerika dan Eropa, frekuensi yang digunakan adalah dari 2400–2483,5 yang berarti menggunakan 79 channel. Cara perhitungannya sebagai berikut : untuk RF Channel yang bekerja frekuensi f = 2402+k MHz, di mana k adalah jumlah channel yang digunakan yaitu : 0 sampai dengan 78 = 2402+79 = 2481 MHz. Kemudian ditambah dengan pengawal frekuensi yang diset pada 2 MHz sampai dengan 3,5 MHz untuk lebar pita gelombang 1 MHz, sehingga totalnya menjadi 2481+2,5 = 2483,5 MHz.
Aplikasi dan Layanan
Protokol bluetooth menggunakan sebuah kombinasi antara circuit switching dan packet switching. Bluetooth dapat mendukung sebuah kanal data asinkron, tiga kanal suara sinkron simultan atau sebuah kanal dimana secara bersamaan mendukung layanan data asinkron dan suara sinkron. Setiap kanal suara mendukung sebuah kanal suara sinkron 64 kb/s. Kanal asinkron dapat mendukung kecepatan maksimal 723,2 kb/s asimetris, dimana untuk arah sebaliknya dapat mendukung sampai dengan kecepatan 57,6 kb/s. Sedangkan untuk mode simetris dapat mendukung sampai dengan kecepatan 433,9 kb/s.
Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless bluetooth akan mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet), bahkan untuk daya kelas 1 bisa sampai pada jarak 100 meter. Sistem bluetooth menyediakan layanan komunikasi point to point maupun komunikasi point to multipoint.
Produk bluetooth dapat berupa PC card atau USB adapter yang dimasukkan ke dalam perangkat. Perangkat-perangkat yang dapat diintegerasikan dengan teknologi bluetooth antara lain : mobile PC, mobile phone, PDA (Personal Digital Assistant), headset, kamera digital, printer, router dan masih banyak peralatan lainnya. Aplikasi-aplikasi yang dapat disediakan oleh layanan bluetooth ini antara lain : PC to PC file transfer, PC to PC file synch (notebook to desktop), PC to mobile phone, PC to PDA, wireless headset, LAN connection via ethernet access point dan sebagainya. Contoh modul aplikasi beberapa peralatan yang kemungkinan dapat menggunakan teknologi bluetooth dapat dilihat seperti Gambar 2.1 dibawah ini.
Diskripsi Umum Sistem Bluetooth
Sistem bluetooth terdiri dari sebuah radio transceiver, baseband link Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART, PCM USB Interface), flash dan voice code. sebuah link manager. Baseband link controller menghubungkan perangkat keras radio ke baseband processing dan layer protokol fisik. Link manager melakukan aktivitas-aktivitas protokol tingkat tinggi seperti melakukan link setup, autentikasi dan konfigurasi. Secara umum blok fungsional pada sistem bluetooth secara umum dapat dilihat pada Gambar 2.2 dibawah ini.
Spread Spectrum
Bagaimana data bisa bergerak di udara? Wireless LAN mentransfer data melalui udara dengan menggunakan gelombang elektromagnetik dengan teknologi yang dipakai adalah Spread-Sprectum Technology (SST). Dengan teknologi ini memungkinkan beberapa user menggunakan pita frekuensi yang sama secara bersamaan. SST ini merupakan salah satu pengembangan teknologi Code Division Multiple Access (CDMA). Dengan urutan kode (code sequence) yang unik data ditransfer ke udara dan diterima oleh tujuan yang berhak dengan kode tersebut. Dengan teknologi Time Division Multiple Access (TDMA) juga bisa diaplikasikan (data ditransfer karena perbedaan urutan waktu/time sequence). Dalam teknologi SST ada dua pendekatan yang dipakai yaitu :
Dengan teknologi DSSS maka untuk satu perangkat akan bekerja menggunakan 4 kanal (menghabiskan 20MHz, tepatnya 17MHz). Dalam implementasinya secara normal pada lokasi dan arah yang sama hanya 3 dari 13 kanal DSSS yang bisa dipakai. Parameter lain yang memungkinkan penggunaan lebih dari 3 kanal ini adalah penggunaan antena (directional antenna) dan polarisasi antena itu sendiri (horisontal/vertikal). Penggunaan antena Omni-directional akan membuat sinyal ditransfer ke seluruh arah (360 derajat).
Teknologi FHSS ditujukan untuk menghindari noise/gangguan sinyal pada saat sinyal ditransfer, secara otomatis perangkat FHSS akan memilih frekuensi tertentu yang lebih baik untuk transfer data. Kondisi ini menjadikan satu keuntungan dibandingkan dengan DSSS.
Karakteristik Radio
Bluetooth mempunyai beberapa karakteristik yang akan memberikan ciri-ciri dibandingkan dengan teknologi lainnya. Pada tabel 2.1 dibawah ini dituliskan beberapa karaketristik radio bluetooth sesuai dengan dokumen Bluetooth SIG (Special Interest Group) ini dibentuk oleh beberapa vendor terkemuka yaitu Ericsson, Intel, IBM, dan Nokia.
Frequency Hopping
Spread spectrum dengan frequency hopping adalah proses spread atau penyebaran spektrum yang dilakukan pemancar dengan frekuensi pembawa informasi yang merupakan deretan pulsa termodulasi acak semu (pseudorandom) yang dilompatlompatkan dari satu nilai frekuensi ke nilai frekuensi yang lain dalam lebar spektrum frekuensi yang telah ditetapkan sebelumnya dan berulang kali dengan pola kode yang dapat dimodifikasi secara saling bebas, sehingga dapat menempatkan sejumlah pemakai dalam lebar spektrum frekuensi tersebut dengan berbeda pola acak kode generatornya. Teknik penyebaran spektrum (spread spectrum) digunakan, karena :
Sistem Bluetooth bekerja pada frekuensi 2.402GHz sampai 2.480GHz, dengan 79 kanal RF yang masing-masing mempunyai spasi kanal selebar 1 MHz, menggunakan sistem TDD (Time-Division Duplex). Secara global alokasi frekuensi bluetooth telah tersedia, namun untuk berbagai negara pengalokasian frekuensi secara tepat dan lebar pita frekuensi yang digunakan berbeda.
Penggunaan spektrum frekuensi 2.4 GHz secara global belum diatur. Namun ada beberapa persyaratan yang harus diikuti dalam penggunaannya. Hal ini meliputi :
Komunikasi bluetooth didesain untuk memberikan keuntungan yang optimal dari tersedianya spektrum ini dan mengurangi interferensi RF. Semuanya itu akan terjadi karena bluetooth beroperasi menggunakan level energi yang rendah. Batas frekuensi serta kanal RF yang digunakan oleh beberapa negara dapat dilihat pada Tabel 2.2 dibawah ini.
Time Slot
Kanal dibagi dalam time slot-time slot, masing-masing mempunyai panjang 625 μs. Time slot-time slot tersebut dinomori sesuai dengan clock bluetooth dari master piconet. Batas penomoran slot dari 0 sampai dengan 227-1 dengan panjang siklus 227. Di dalam time slot, master dan slave dapat mentransmisikan paket-paket dengan menggunakan skema TDD (Time-Division Duplex), seperti pada Gambar 2.3 dibawah ini. Master hanya memulai melakukan pentransmisiannya pada nomor time slot genap saja sedangkan slave hanya memulai melakukan pentransmisiannya pada nomor time slot ganjil saja.
Protokol Bluetooth
Protokol-protokol bluetooth dimaksudkan untuk mempercepat pengembangan aplikasi-aplikasi dengan menggunakan teknologi bluetooth. Layer-layer bawah pada stack protokol bluetooth dirancang untuk menyediakan suatu dasar yang fleksibel untuk pengembangan protokol yang lebih lanjut. Protokol-protokol yang lain seperti RFCOMM diambil dari protokol-protokol yang sudah ada dan protokol ini hanya dimodifikasi sedikit untuk disesuaikan dengan kepentingan bluetooth. Pada protokolprotokol layer atas digunakan tanpa melakukan modifikasi. Dengan demikian, aplikasi-aplikasi yang sudah ada dapat digunakan dengan teknologi bluetooth sehingga interoperability akan lebih terjamin.
Bluetooth Special Interest Group (SIG) telah mengembangkan spesifikasi bluetooth yang berisi tentang protokol yang akan digunakan dalam teknologi bluetooth ini. Protokol dasar bluetooth adalah Bluetooth Radio, Baseband dan Link Manager Protocol (LMP) yang disebut protokol inti. Sedangkan protokol yang ada di atasnya adalah protokol-protokol terapan yang dapat diadaptasikan pada arsitektur protokol bluetooth dan telah dikembangkan oleh organisasi lain seperti ETSI. Radio, baseband dan LMP ekivalen dengan lapis fisik dan data link pada lapis protokol OSI. Stack protokol bluetooth dapat dibagi ke dalam empat layer sesuai dengan tujuannya. Berikut protokol-protokol dalam layer-layer di dalam stack protokol bluetooth yang tertera pada Tabel 2.3 dan Gambar 2.4 dibawah ini.
Protokol inti bluetooth berisi protokol yang secara spesifik dikembangkan oleh bluetooth SIG. RFCOMM dan TCS Binary juga dikembangkan oleh Bluetooth SIG namun berdasarkan spesifikasi dari ETSI 07.10 dan rekomendasi ITU-T nomor Q.931. Protokol inti bluetooth adalah persyaratan yang mutlak ada di semua perangkat teknologi Bluetooth sedangkan protokol lainnya digunakan sesuai keperluan.
Tiga buah lapisan fisik yang sangat penting dalam protokol arsitektur Bluetooth ini adalah :
Sistem radio bluetooth mengatur penggunaan spektrum frekuensi yang digunakan oleh Transmitter perangkat bluetooth, dimana sistem bluetooth beroperasi pada spektrum 2.4 GHz yang disebut industrial, scientific dan medical (ISM) band. Spasi kanal yang digunakan adalah 1MHz pada spektrum 2400 – 2483,5 MHz dan untuk menghindari terjadinya perubahan regulasi tiap negara maka dibutuhkan Lower Guard Band (LGB) 2 Mhz dan Upper Guard Band (UGB) 3,5 MHz.
Pada level baseband, ketika dua perangkat sudah terhubung oleh link bluetooth, satu perangkat bertindak sebagai master dan yang lain bertindak sebagai slave. Sebuah master dapat berhubungan sekaligus dengan 7 buah active slave dan dapat juga berhubungan sampai dengan 255 parked slaves. Beberapa slave yang terhubung dengan sebuah master dinamakan piconet.
Unit baseband atau disebut link control unit, adalah perangkat keras yang memfasilitasi hubungan RF diantara perangkat bluetooth. Apabila sudah tersambung, terdapat dua jenis hubungan yang dapat dikerjakan oleh unit ini yaitu synchronous conection-oriented (SC0) dan asynchronous connectionless (ACL). Sambungan SCO dapat melakukan circuit-switched, sambungan point-to-point (biasanya untuk data), suara dan streaming. Kecepatan data pada kedua sisi (pengirim, penerima) adalah 433,9 Kbps. ACL melayani sambungan packet-switched dan point to multipoint biasanya hanya untuk data. Kecepatan sisi penerima mencapai 723,2 Kbps dan sisi pengirim hanya 57,6 Kbps.
Modul baseband ini terdiri dari flash memory dan sebuah central processing unit yang bertugas mengatur timming, frequency hopping, enkripsi data dan error correction bekerja sama dengan link manager protocol (LMP). LMP merupakan protokol bluetooth yang bertugas mengontrol dan men-setup hubungan data dan audio diantara perangkat bluetooth. Seperti terlihat pada Gambar 2.5, radio frequency (RF), baseband dan link manager protocol disebut sebagai Host Control Interface (HCI) yang berfungsi melaksanakan dan menjaga semua hubungan komunikasi dalam bluetooth.
Piconet merupakan piranti yang menghubungkan pada jaringan ad hoc. Dua sampai delapan komputer bisa digabungkan dalam sebuah piconet. Salah satu dari kedelapan komputer setiap piconet disebut dengan master dan lainnya disebut dengan slave.
Gabungan dari beberapa kelompok piconet akan membentuk sebuah scatternet. Untuk memahami lebih lanjut, piconet dan scatternet ditunjukkan pada Gambar 2.5 dan 2. 6 dibawah ini.
Slave yang dikenal pada teknologi bluetoooth mempunyai beberapa mode yang disebut mode baseband. Mode baseband ini digunakan untuk penghematan energi yang digunakan oleh perangkat berspesifikasi bluetooth. Adapun mode baseband tersebut berjumlah 4 mode yaitu:
Audio
Data berbentuk audio dapat ditransfer antara satu atau lebih perangkat bluetooth, menggunakan bentuk paket SCO dan langsung diolah oleh baseband tanpa melalui L2CAP. Model audio pada bluetooth cukup sederhana, tiap dua perangkat bluetooth dapat mengirimkan dan menerima data audio satu sama lain hanya dengan membuka link audio.
Pembangunan Link Pada Lapis Baseband
Prosedur inquiry dan paging merupakan prosedur awal dalam membangun sebuah hubungan membentuk piconet. Setelah prosedur ini maka pertukaran paket dapat terjadi. Pada langkah pertama paket ID dikirimkan 2 buah pada slot waktu sama dan loncatan frekuensi yang berbeda f(k) dan f(k+1). Slave akan merespon setelah 625 μdetik berikutnya dengan mengirim kode akses dari slave itu sendiri. Lalu pada langkah 3 master akan mengirm paket FHS dan akan direspon oleh slave pada frekuensi sama dan slot waktu berbeda. Langkah 6 sudah memasuki status koneksi dimana paket informasi dapat dipetukarkan. Status ini diawali dengan pengiriman
paket POLL, bila tidak diterima oleh slave, maka prosedur paging akan diulang lagi. Link SCO adalah hubungan point to point antara master dan slave tunggal pada piconet, dalam hal ini seperti pada headset dengan MS. SCO link bekerja secara circuit switched dimana time slot yang akan digunakan akan dipesan terlebih dahulu. Link ACL adalah hubungan point to multipoint antara master dan semua slave pada piconet. Pada slot yang belum digunakan untuk SCO link dapat digunakan untuk link ACL. ACL akan bekerja secara packet switched.
Link Manager Protocol (LMP)
LMP_PDU dibawa dalam payload dari BB-PDU dari paket ACL yang mempunyai header L-CH dengan nilai ‘11’. LMP-PDU ditransmisikan pada slot single DM1 atau pada paket DV. LMP-PDU mempunyai prioritas yang sangat tinggi, jika diperlukan akan menduduki terlebih dahulu dibanding transmisi SCO untuk mengirim transmisi kontrol kepada perangkat lain.
LMP-PDU-accepted dan LMP-PDU-not-accepted adalah jenis LMP-PDU yang banyak digunakan pada berbagai prosedur LMP. LMP-PDU-accepted berisi opcode dan berarti bahwa pesan telah diterima dan LMP-PDU-not-accepted berisi opcode dan berarti bahwa pesan tidak diterima beserta alasan mengapa tidak diterima. Berbagai protokol pengaturan link dapat dikirimkan melalui LMP PDU. Adapun protokol pengaturan yang penting antara lain:
Pada dasarnya ada tiga aspek penting didalam melakukan pengukuran bluetooth yaitu pengukuran RF (Radio Frequency), protocol dan profile. Pengukuran radio dilakukan untuk menyediakan compatibility perangkat radio yang digunakan di dalam sistem dan untuk menentukan kualitas sistem. Pengukuran radio dapat menggunakan perangkat alat ukur RF standar seperti spectrum analyzer, transmitter analyzer, power meter, digital signal generator dan bit-error-rate tester (BERT). Hasil pengukuran harus sesuai dengan spesifikasi yang telah di ditetapkan diantaranya harus memenuhi parameter-parameter yang tercantum pada Tabel 2.1.
Dari informasi Test & Measurement World, untuk pengukuran protokol, dapat menggunakan protocol sniffer yang dapat memonitor dan menampilkan pergerakan data antar perangkat bluetooth. Selain itu dapat menggunakan perangkat Ericsson Bluetooth Development Kit (EBDK). Ericsson akan segera merelease sebuah versi EBDK yang dikenal sebagai Blue Unit.
Pengukuran profile dilakukan untuk meyakinkan interoperability antar perangkat dari berbagai macam vendor. Struktur profile bluetooth sesuai dengan dokumen Special Interest Group (SIG) dapat dilihat seperti Gambar 2.7 dibawah ini.
Contoh aplikasi dari protokol diatas adalah sebagai berikut :
Bluetooth dirancang untuk memiliki fitur-fitur keamanan sehingga dapat digunakan secara aman baik dalam lingkungan bisnis maupun rumah tangga. Fitur-fitur yang disediakan bluetooth antara lain sebagai berikut :
Dalam sistem komunikasi bluetooth setiap orang berpotensi mendengarkan. Oleh karena itu issue utama dalam sistem ini adalah menjamin bagaimana informasi itu tidak dapat didengar oleh yang tidak berhak. Untuk keamanan informasi, sistem bluetooth mempergunakan keamanan bertingkat, meliputi : baseband, link manager, host control interface (HCI) dan generic acces profile (GAP). Prinsip keamanan dalam bluetooth pada dasarnya dilaksanakan dengan dua tahapan. Pertama, otentikasi (authentication) yaitu metoda yang menyatakan bahwa informasi itu betulbetul asli atau perangkat yang mengakses informasi betul-betul perangkat yang dimaksud. Kedua, enkripsi (encryption) yaitu suatu proses yang dilakukan untuk mengamankan sebuah pesan (yang disebut plaintext) menjadi pesan yang tersembunyi (disebut ciphertext).
Gambar 2.8 memperlihatkan diagram blok struktur fungsional otentikasi dan enkripsi pada sistem bluetooth. Saat inisialisasi nomer PIN khusus perangkat dipakai untuk membangkitkan 128 bit kunci mempergunakan BD_ADDR dari claimant dan bilangan acak yang dipertukarkan oleh verifier dan claimant. Prosedur otentikasi diperlukan untuk memastikan kedua unit menggunakan 128 bit kunci yang sama, dan oleh karena itu nomer PIN yang sama dimasukkan pada kedua perangkat tersebut.
Berdasarkan prosedur di atas selanjutnya algoritma SAFER+ akan membangkitkan beberapa kunci (keys). Kunci-kunci ini akan digunakan oleh LMP dalam proses negoisasi, encryption engine dan autentication. Diagram blok untuk enkripsi dan otentifikasi ditunjukkan pada Gambar 2.8 dibawah ini.
Bluetooth FHSS vs WLAN DSSS
Sebenarnya mengapa bluetooth lebih memilih metode FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) dibandingkan dengan DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) Alasan yang membuat mengapa bluetooth tidak menggunakan DSSS antara lain sebagai berikut :
Merebaknya pemanfaatan bluetooth dan ponsel memiliki efek yang jarang disadari orang, yaitu interferensi. Interferensi akan terjadi apabila ada sinyal dengan frekuensi yang sama dan saling mengganggu. Biasanya terjadi antara perangkat komunikasi misalnya bluetooth, ponsel dan perangkat Wi-Fi dan bahkan perangkat lain seperti oven microwave.
Bluetooth merupakan teknologi yang berkembang sebagai jawaban atas kebutuhan komunikasi antar perlengkapan elektronik agar dapat saling mempertukarkan data dalam jarak yang terbatas menggunakan gelombang radio dengan frekuensi tertentu. Salah satu implementasi bluetooth yang populer adalah pada peralatan ponsel. Apabila kita memperhatikan, baik media transmisi bluetooth, ponsel GSM maupun CDMA, ketiganya sama-sama menggunakan media transmisi gelombang radio yang berdaya rendah yang berpotensi untuk saling mengganggu aktivitas dari masing-masing modul peralatan tersebut. Istilah ini sering disebut dengan interferensi.
Bluetooth adalah teknologi radio jarak pendek yang memberikan kemudahan konektivitas bagi peralatan-peralatan nirkabel. Secara umum, sebuah peralatan bluetooth terdiri dari sebuah unit radio, sebuah unit link control dan sebuah unit support yang berfungsi untuk proses manajemen link.
Karakteristik Tranceiver Bluetooth
Transceiver bluetooth beroperasi pada frekuensi 2,4 GHZ ISM (Industrial Scientific Medical) yang secara tepat sebenarnya berada pada range frekuensi 2.400-2.483 GHZ yang terdiri atas 79 kanal. Kecepatan transfer data maksimum yang dapat dicapai adalah 1 Mbps. Bluetooth menggunakan kombinasi teknologi packet dan circuit untuk proses transmisinya. Masing-masing kanal tersebut dibagi lagi dalam time slot yang berselang selama 625 μs.
Setelah satu packet dikirim lewat sebuah frekuensi, maka kedua peralatan Bluetooth yang sedang melakukan komunikasi melakukan tune ulang dengan frekuensi yang berbeda. Secara efektif akan melakukan lompatan pada kecepatan 1600 lompatan perdetik melalui beberapa time slot yang berbeda. Inilah yang disebut dengan frequency hooping.
Jarak jangkauan dari peralatan bluetooth sangat bergantung pada kelas daya dari peralatan radio yang digunakan. Untuk peralatan mobile umumnya digunakan peralatan radio kelas 2 yang memiliki jangkauan sampai 10 meter. Kelas ini berkaitan dengan output power yang digunakannya. Kelas 1 memiliki output power yang lebih besar. Dalam transceiver bluetooth ada tiga kelas pembagian daya yaitu :
Interferensi akan terjadi karena adanya tabrakan antara paket dari peralatan bluetooth yang digunakan dengan peralatan lain yang bekerja pada frekuensi yang berdekatan atau bahkan sama, sehingga saling overlap dalam domain waktu dan frekuensi. Frequency hoping juga mendukung munculnya interferensi ini, untuk itu beberapa peralatan bluetooth dilengkapi dengan sebuah teknologi akses yang disebut frequency hop spread spectrum (FHSS).
Transmitter Seluler vs Receiver Bluetooth
Persoalan terbesar dari interferensi antara kedua modul peralatan ini adalah terhalangnya sinyal radio bluetooth ketika beroperasi oleh sinyal yang diterima oleh ponsel. Kuatnya sinyal yang dipancarkan oleh transmitter atau pemancar sistem seluler mampu menghalangi tingkat penerimaan receiver bluetooth selama proses transmisi.
Persoalan ini sangat berpengaruh baik pada sistem teknologi seluler bertipe halfduplex, yaitu sistem komunikasi radio yang hanya bisa menerima atau mengirimkan sinyal secara sendiri-sendiri/bergantian, tidak secara simultan. Hal ini terjadi pada standar GSM yang masih berbasis TDMA, sistem teknologi yang bertipe full-duplex yang mampu mengirim dan menerima sinyal secara simultan, seperti pada teknologi CDMA dan sistem analog radio FM. Interferensi pada sistem ponsel ini disebabkan oleh lebarnya pita gelombang noise yang dibangkitkan oleh transmitter dari sistem seluler tersebut. Pada dasarnya ponsel akan mengirimkan tidak hanya sinyal data yang diperlukan saja, akan tetapi juga secara tidak sengaja akan mengirimkan tingkat
noise.
Dengan kondisi lebar pita gelombang noise yang cukup lebar ini atau sering disebut wideband noise, maka akibatnya akan mengganggu dan bahkan menghalangi pita gelombang yang digunakan oleh modul peralatan bluetooth.
Beberapa sistem seluler menggunakan frekuensi yang berdekatan dengan frekuensi radio bluetooth yang berada pada frekuensi 2,4 GHz seperti GSM 900MHz, DCS 1800 MHz maupun PCS 1900 MHz. sebuah transmitter GSM misalnya akan menghasilkan daya output sebesar 1-3 Watt, sedangkan receiver bluetooth bekerja secara efektif dengan sinyal yang memiliki daya output kurang dari 10 picowatt atau setara dengan 1/100 milyar watt.
Dari arsitektur sistem transmitter GSM konvensional, radio frequency (RF) upconverter dari sistem GSM tersebutlah yang ditengarai sebagai sumber noise yang cukup signifikan.
Selain hal diatas juga akan muncul noise yang berasal dari voltage control oscillator yang sering disebut dengan VCO, yaitu salah satu oscillator dalam amplifier transmitter yang akan menghasilkan intermodulasi dalam spectrum output. Noise ini sering disebut sebagai out-of-band noise. Noise ini dapat dikurangi dengan menggunakan band pass filter pada bagian transmitter. Dengan demikian sistem bluetooth harus dilengkapi dengan beberapa radio filter khusus yang berfungsi untuk menyaring noise yang dihasilkan sebagai akibat interferensi dengan sinyal radio GSM tersebut.
Selain kondisi yang berkaitan dengan pita sinyal tersebut, European Telecommunication Standarts Institute (ETSI) telah memasyarakatkan agar sebuah sistem memenuhi ketentuan tertentu, yaitu untuk frekuensi dibawah 1 GHz maka wide-band noisnya harus kurang dari -36dBm. Sedangkan untuk frekuensi diatas 1 GHz, maka wide-band noisenya harus berkisar <-30dBm, dan untuk pita frekuensi 2.4 GHz maka wide-band noise yang diperkenankan adalah kurang dari -100dBm.
Untuk meyakinkan bahwa sebuah modul radio bluetooth akan beroperasi secara efektif didalam sebuah ponsel, tingkat noise dari transmitter ponsel harus selalu diukur dan dikendalikan. Untuk itu sebuah filter harus dipasang pada bagian output dari transmitternya.
Transmitter Bluetooth vs Receiver Ponsel
Interferensi yang kedua ini disebankan oleh munculnya noise dari transmitter bluetooth yang akan menghalangi sinyal yang diterima oleh receiver ponsel. Dari segi kuantitas sinyal, maka tentunya besar sinyal pengganggu ini tidaklah sebesar interferensi sinyal dari transmitter modul seluler terhadap aktifitas modul bluetooth. Meskipun demikian, bluetooth memiliki sebuah arsitektur sistem yang cukup inovatif untuk mengatasi berbagai masalah yang berkenaan dengan sistem radio tersebut.
Idealnya sebuah transmitter bluetooth tidak diperkenankan untuk menghasilkan interferensi dengan sinyal radio ponsel selama operasi. Tingkat noise dari sebuah dalam pita tertentu harus dihitung pada saat maksimum outputtransmitter bluetooth power, yaitu 0 dBm. Hal ini dimaksudkan agar noise yang dikirim dari transmitter bluetooth dalam sebuah ponsel tetap noise kanal saja yang diijinkan.
Interferensi Dengan Teknologi Lain
Selain memiliki potensi interferensi dengan frekuensi sinyal ponsel itu sendiri, penggunaan frekuensi radio dalam modul bluetooth juga berimbas pada munculnya interferensi teknologi lain yang memanfaatkan frekuensi radio. Potensi interferensi yang cukup besar adalah peralatan cordless phone, oven microwave, maupun 802.11 wireless LAN.
Kasus yang banyak terjadi adalah meningkatnya tingkat penggunaan 802.11 wireless LAN diseluruh dunia dan Indonesia tentunya. Potensi interferensi kedua kedua peralatan tersebut justru paling besar dibandingkan dengan peralatan lain. Alasannya sangat jelas, karena keduanya menggunakan frekuensi kerja 2,4 GHz. Perbedaan mendasar dari kedua teknologi tersebut adalah digunakannya teknik frequency hopping pada bluetooth menggunakan seluruh pita frekuensi. Teknologi 802.11 menggunakan teknik direct sequence dan hanya menggunakan 1/3 pita frekuensi 2.4 GHz.
Sebuah peralatan 802.11 yang dinamakan client atau access point akan mendengarkan terlebih dahulu dalam saluran media transmisi sebelum mulai mengirimkan data. Jika client tersebut tidak mendetaksi adanya energi frekuensi radio diatas threshold tertentu, maka akan mengirimkan sinyal (broadcast). Dengan kata lain ketika media transmisi dalam keadaan kosong, maka client tersebut baru bisa mengirimkan data berupa frame. Dengan protokol yang sama, frame tersebut dapat diterima oleh client yang dituju.
Kondisi buruknya antara bluetooth dan 802.11b adalah saling mengerti protokol yang sama. Akibatnya sistem radio bluetooth akan mengganggu dan mulai mengirimkan data selama client 802.11 mulai mengirimkan frame. Akibat yang akan terjadi dari proses ini adalah terjadinya tabrakan yang berakibat client 802.11 harus mengirim ulang frame ketika terminal yang dituju tidak mengirimkan pesan balik bahwa frame tersebut telah diterima, sehingga akan terjadi miscoordination.
Kondisi ini akan mengurangi performa dari masing-masing peralatan. Kecepatan transfer data dari peralatan 802.11 akan menjadi rendah dan proses pengiriman ulang frame akan terus terjadi. Dalam situasi yang lebih baik, barangkali proses pengiriman pesan balik hanya akan tertunda beberapa lama saja. Beberapa cara untuk meminimalisasi interferensi adalah :
Cara Menggunakan Bluetooth
Di sini kami tidak menjabarkan langkah per langkah cara penggunaan Bluetooth pada PC, karena begitu banyak device-device seperti headset, laptop, mobile phone, PDA, game console, mobile scanner, adapter, mouse dan keyboard, printer, digital pen, dan lain-lain tetap akan selalu terkoneksi ke PC. Pada contoh ini akan dijelaskan penggunaan Bluetooth dengan software dari Widcomm yang tidak begitu user friendly. Untuk software yang lain, kurang lebih biasanya memiliki cara koneksi yang sama.
Pada dasarnya bluetooth diciptakan bukan hanya menggantikan atau menghilangkan penggunaan kabel didalam melakukan pertukaran informasi, tetapi juga mampu menawarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan biaya yang relatif rendah, konsumsi daya yang rendah, interoperability yang menjanjikan, mudah dalam pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang bermacam-macam. Untuk memberi gambaran yang lebih jelas mengenai teknologi bluetooth yang relatif baru ini, berikut diuraikan tentang sejarah munculnya bluetooth dan perkembangannya, teknologi yang digunakan pada sistem bluetooth dan aspek layanan yang mampu disediakan, uraian tentang perbandingan metode modulasi spread spectrum FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) yang digunakan oleh bluetooth dibandingkan dengan metode spread spectrum DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) serta interferensi bluetooth dengan ponsel.
Sejarah Bluetooth
Nama bluetooth berawal dari proyek prestisius yang dipromotori oleh perusahaan-perusahaan raksasa internasional yang bergerak di bidang telekomunikasi dan komputer, di antaranya Ericsson, IBM, Intel, Nokia, dan Toshiba.
Proyek ini di awal tahun 1998 dengan kode nama bluetooth, karena terinspirasi oleh seorang raja Viking (Denmark) yang bernama Harald Blatand. Raja Harald Blatand ini berkuasa pada abad ke-10 dengan menguasai sebagian besar daerah Denmark dan daerah Skandinavia pada masa itu. Dikarenakan daerah kekuasaannya yang luas, raja Harald Blatand ini membiayai para ilmuwan dan insinyur untuk membangun sebuah proyek berteknologi metamorfosis yang bertujuan untuk mengontrol pasukan dari suku-suku di daerah Skandinavia tersebut dari jarak jauh. Maka untuk menghormati ide raja Viking tersebut, yaitu Blatand yang berarti bluetooth (dalam bahasa Inggris) proyek ini diberi nama.
Kali pertama dirilis untuk bluetooth versi 1.0 dan 1.0 B pada tanggal 26 Juli 1999 produk ini belum sempurna, karena mempunyai banyak masalah dan perusahaan manufaktur pendukungnya mengalami kesulitan dalam menerapkan teknologi ini pada produk mereka. Untuk versi ini dibutuhkan perintah manual pada Hardware Device Address (BD-ADDR) transmisi saat proses koneksi di antara dua device dalam satu jaringan (handshaking process) sehingga keamanan pengguna tidak terjamin, dan penggunaan protokol tanpa nama (anonymite mode) tidak dimungkinkan di versi ini. Jadi settingan yang harus dilakukan juga cukup rumit.
Pada bulan Oktober di tahun yang sama, Bluetooth telah diperbarui dan dirilis versi 1.1 dan 1.2. Untuk versi ini telah dilakukan penyempurnaan dan perbaikan antara lain :
- Digunakannya masks pada perangkat Hardware Device Address (BD-ASSR) untuk melindungi pengguna dari identity snooping (pengintai) maupun tracker.
- Penggunaan protokol tanpa nama (anonymite mode) sudah tersedia namun tidak diimplementasikan, sehingga konsumen biasa tidak dapat menggunakannya.
- Adaptive Frequency Hopping (AFH), dengan memperbaiki daya tahan dari gangguan frekuensi radio yang digunakan oleh banyak orang di dalam hopping sequence.
- Transmisi berkecepatan tinggi.
- Diperkenalkannya Non-hopping narrowband channels. Pada channel ini bisa digunakan untuk memperkenalkan layanan profile bluetooth oleh berbagai device dengan volume yang sangat tinggi dari perangkat bluetooth secara simultan.
- Tidak dienkripsinya informasi yang bersifat umum secara realtime, sehingga dasar kemacetan trafik informasi dan laju trafik ke tujuan dapat dihindari waktu ditransmisikan oleh perangkat dengan melewati setiap host dengan kecepatan tinggi.
- Koneksi berkecepatan tinggi.
- Multiple speeds level.
Pada beberapa negara terdapat perbedaan penggunaan frekuensi dan channel untuk Bluetooth ini. Seperti di Amerika dan Eropa, frekuensi yang digunakan adalah dari 2400–2483,5 yang berarti menggunakan 79 channel. Cara perhitungannya sebagai berikut : untuk RF Channel yang bekerja frekuensi f = 2402+k MHz, di mana k adalah jumlah channel yang digunakan yaitu : 0 sampai dengan 78 = 2402+79 = 2481 MHz. Kemudian ditambah dengan pengawal frekuensi yang diset pada 2 MHz sampai dengan 3,5 MHz untuk lebar pita gelombang 1 MHz, sehingga totalnya menjadi 2481+2,5 = 2483,5 MHz.
Aplikasi dan Layanan
Protokol bluetooth menggunakan sebuah kombinasi antara circuit switching dan packet switching. Bluetooth dapat mendukung sebuah kanal data asinkron, tiga kanal suara sinkron simultan atau sebuah kanal dimana secara bersamaan mendukung layanan data asinkron dan suara sinkron. Setiap kanal suara mendukung sebuah kanal suara sinkron 64 kb/s. Kanal asinkron dapat mendukung kecepatan maksimal 723,2 kb/s asimetris, dimana untuk arah sebaliknya dapat mendukung sampai dengan kecepatan 57,6 kb/s. Sedangkan untuk mode simetris dapat mendukung sampai dengan kecepatan 433,9 kb/s.
Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless bluetooth akan mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet), bahkan untuk daya kelas 1 bisa sampai pada jarak 100 meter. Sistem bluetooth menyediakan layanan komunikasi point to point maupun komunikasi point to multipoint.
Produk bluetooth dapat berupa PC card atau USB adapter yang dimasukkan ke dalam perangkat. Perangkat-perangkat yang dapat diintegerasikan dengan teknologi bluetooth antara lain : mobile PC, mobile phone, PDA (Personal Digital Assistant), headset, kamera digital, printer, router dan masih banyak peralatan lainnya. Aplikasi-aplikasi yang dapat disediakan oleh layanan bluetooth ini antara lain : PC to PC file transfer, PC to PC file synch (notebook to desktop), PC to mobile phone, PC to PDA, wireless headset, LAN connection via ethernet access point dan sebagainya. Contoh modul aplikasi beberapa peralatan yang kemungkinan dapat menggunakan teknologi bluetooth dapat dilihat seperti Gambar 2.1 dibawah ini.
Diskripsi Umum Sistem Bluetooth
Sistem bluetooth terdiri dari sebuah radio transceiver, baseband link Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART, PCM USB Interface), flash dan voice code. sebuah link manager. Baseband link controller menghubungkan perangkat keras radio ke baseband processing dan layer protokol fisik. Link manager melakukan aktivitas-aktivitas protokol tingkat tinggi seperti melakukan link setup, autentikasi dan konfigurasi. Secara umum blok fungsional pada sistem bluetooth secara umum dapat dilihat pada Gambar 2.2 dibawah ini.
Spread Spectrum
Bagaimana data bisa bergerak di udara? Wireless LAN mentransfer data melalui udara dengan menggunakan gelombang elektromagnetik dengan teknologi yang dipakai adalah Spread-Sprectum Technology (SST). Dengan teknologi ini memungkinkan beberapa user menggunakan pita frekuensi yang sama secara bersamaan. SST ini merupakan salah satu pengembangan teknologi Code Division Multiple Access (CDMA). Dengan urutan kode (code sequence) yang unik data ditransfer ke udara dan diterima oleh tujuan yang berhak dengan kode tersebut. Dengan teknologi Time Division Multiple Access (TDMA) juga bisa diaplikasikan (data ditransfer karena perbedaan urutan waktu/time sequence). Dalam teknologi SST ada dua pendekatan yang dipakai yaitu :
- Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), sinyal ditranfer dalam pita frekuensi tertentu yang tetap sebesar 17 MHz. Prinsip dari metoda direct sequence adalah memancarkan sinyal dalam pita yang lebar (17 MHz) dengan pemakaian pelapisan (multiplex) kode/signature untuk mengurangi interferensi dan noise. Untuk perangkat wireless yang bisa bekerja sampai 11M bps membutuhkan pita frekuensi yang lebih lebar sampai 22 MHz. Pada saat sinyal dipancarkan setiap paket data diberi kode yang unik dan berurut untuk sampai di tujuan, di perangkat tujuan semua sinyal terpancar yang diterima diproses dan difilter sesuai dengan urutan kode yang masuk. Kode yang tidak sesuai akan diabaikan dan kode yang sesuai akan diproses lebih lanjut.
- Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS), sinyal ditransfer secara bergantian dengan menggunakan 1MHz atau lebih dalam rentang sebuah pita frekuensi tertentu yang tetap. Prinsip dari metoda frequency hopping adalah menggunakan pita yang sempit yang bergantian dalam memancarkan sinyal radio. Secara periodik antara 20 sampai dengan 400ms (milidetik) sinyal berpindah dari kanal frekuensi satu ke kanal frekuensi lainnya.
Dengan teknologi DSSS maka untuk satu perangkat akan bekerja menggunakan 4 kanal (menghabiskan 20MHz, tepatnya 17MHz). Dalam implementasinya secara normal pada lokasi dan arah yang sama hanya 3 dari 13 kanal DSSS yang bisa dipakai. Parameter lain yang memungkinkan penggunaan lebih dari 3 kanal ini adalah penggunaan antena (directional antenna) dan polarisasi antena itu sendiri (horisontal/vertikal). Penggunaan antena Omni-directional akan membuat sinyal ditransfer ke seluruh arah (360 derajat).
Teknologi FHSS ditujukan untuk menghindari noise/gangguan sinyal pada saat sinyal ditransfer, secara otomatis perangkat FHSS akan memilih frekuensi tertentu yang lebih baik untuk transfer data. Kondisi ini menjadikan satu keuntungan dibandingkan dengan DSSS.
Karakteristik Radio
Bluetooth mempunyai beberapa karakteristik yang akan memberikan ciri-ciri dibandingkan dengan teknologi lainnya. Pada tabel 2.1 dibawah ini dituliskan beberapa karaketristik radio bluetooth sesuai dengan dokumen Bluetooth SIG (Special Interest Group) ini dibentuk oleh beberapa vendor terkemuka yaitu Ericsson, Intel, IBM, dan Nokia.
Tabel 2.1 Karakteristik Radio Bluetooth Sesuai Dengan Dokumen Bluetooth SIG
Frequency Hopping
Spread spectrum dengan frequency hopping adalah proses spread atau penyebaran spektrum yang dilakukan pemancar dengan frekuensi pembawa informasi yang merupakan deretan pulsa termodulasi acak semu (pseudorandom) yang dilompatlompatkan dari satu nilai frekuensi ke nilai frekuensi yang lain dalam lebar spektrum frekuensi yang telah ditetapkan sebelumnya dan berulang kali dengan pola kode yang dapat dimodifikasi secara saling bebas, sehingga dapat menempatkan sejumlah pemakai dalam lebar spektrum frekuensi tersebut dengan berbeda pola acak kode generatornya. Teknik penyebaran spektrum (spread spectrum) digunakan, karena :
- Kemampuannya membatasi interferensi internal akibat padatnya lalu lintas komunikasi yang menggunakan frekuensi radio.
- Kemampuan menolak terhadap penyadapan informasi oleh penerima yang tidak dikenal.
- Dapat dioperasikan dengan kerapatan spektral berenergi rendah.
- Penggunaan yang lebih aman. Frekuensi ini dapat melakukan lompatan gelombang hingga 1600 lompatan per detik. Hal ini mempersulit dilakukan penyadapan data, karena lompatan sinyal data yang cepat dan tidak beraturan sulit ditangkap oleh transceiver lain, kecuali transceiver penerimanya.
- Penggunaan yang lebih aman. Frekuensi ini dapat melakukan lompatan gelombang hingga 1600 lompatan per detik. Hal ini mempersulit dilakukan penyadapan data, karena lompatan sinyal data yang cepat dan tidak beraturan sulit ditangkap oleh transceiver lain, kecuali transceiver penerimanya.
- Noise yang lebih kecil dan jarak pita gelombang yang sempit dapat menolak interferensi.
Sistem Bluetooth bekerja pada frekuensi 2.402GHz sampai 2.480GHz, dengan 79 kanal RF yang masing-masing mempunyai spasi kanal selebar 1 MHz, menggunakan sistem TDD (Time-Division Duplex). Secara global alokasi frekuensi bluetooth telah tersedia, namun untuk berbagai negara pengalokasian frekuensi secara tepat dan lebar pita frekuensi yang digunakan berbeda.
Penggunaan spektrum frekuensi 2.4 GHz secara global belum diatur. Namun ada beberapa persyaratan yang harus diikuti dalam penggunaannya. Hal ini meliputi :
- Spektrum dibagi menjadi 79 kanal frekuensi (walaupun beberapa negara seperti Perancis dan Spanyol hanya menyediakan 23 kanal frekuensi saja).
- Bandwidth dibatasi sampai 1 MHz per kanal.
- Penggunaan frekuensi hopping dalam metode pengiriman datanya.
- Interferensi harus dapat diatasi dan ditangani dengan baik.
Komunikasi bluetooth didesain untuk memberikan keuntungan yang optimal dari tersedianya spektrum ini dan mengurangi interferensi RF. Semuanya itu akan terjadi karena bluetooth beroperasi menggunakan level energi yang rendah. Batas frekuensi serta kanal RF yang digunakan oleh beberapa negara dapat dilihat pada Tabel 2.2 dibawah ini.
Tabel 2.2 Batas Frekuensi Serta Kanal RF Yang Digunakan Oleh Beberapa Negara
Time Slot
Kanal dibagi dalam time slot-time slot, masing-masing mempunyai panjang 625 μs. Time slot-time slot tersebut dinomori sesuai dengan clock bluetooth dari master piconet. Batas penomoran slot dari 0 sampai dengan 227-1 dengan panjang siklus 227. Di dalam time slot, master dan slave dapat mentransmisikan paket-paket dengan menggunakan skema TDD (Time-Division Duplex), seperti pada Gambar 2.3 dibawah ini. Master hanya memulai melakukan pentransmisiannya pada nomor time slot genap saja sedangkan slave hanya memulai melakukan pentransmisiannya pada nomor time slot ganjil saja.
Protokol Bluetooth
Protokol-protokol bluetooth dimaksudkan untuk mempercepat pengembangan aplikasi-aplikasi dengan menggunakan teknologi bluetooth. Layer-layer bawah pada stack protokol bluetooth dirancang untuk menyediakan suatu dasar yang fleksibel untuk pengembangan protokol yang lebih lanjut. Protokol-protokol yang lain seperti RFCOMM diambil dari protokol-protokol yang sudah ada dan protokol ini hanya dimodifikasi sedikit untuk disesuaikan dengan kepentingan bluetooth. Pada protokolprotokol layer atas digunakan tanpa melakukan modifikasi. Dengan demikian, aplikasi-aplikasi yang sudah ada dapat digunakan dengan teknologi bluetooth sehingga interoperability akan lebih terjamin.
Bluetooth Special Interest Group (SIG) telah mengembangkan spesifikasi bluetooth yang berisi tentang protokol yang akan digunakan dalam teknologi bluetooth ini. Protokol dasar bluetooth adalah Bluetooth Radio, Baseband dan Link Manager Protocol (LMP) yang disebut protokol inti. Sedangkan protokol yang ada di atasnya adalah protokol-protokol terapan yang dapat diadaptasikan pada arsitektur protokol bluetooth dan telah dikembangkan oleh organisasi lain seperti ETSI. Radio, baseband dan LMP ekivalen dengan lapis fisik dan data link pada lapis protokol OSI. Stack protokol bluetooth dapat dibagi ke dalam empat layer sesuai dengan tujuannya. Berikut protokol-protokol dalam layer-layer di dalam stack protokol bluetooth yang tertera pada Tabel 2.3 dan Gambar 2.4 dibawah ini.
Tabel 2.3 Protokol-Protokol Dan Layer-Layer pada Stack Protokol Bluetooth
Protokol inti bluetooth berisi protokol yang secara spesifik dikembangkan oleh bluetooth SIG. RFCOMM dan TCS Binary juga dikembangkan oleh Bluetooth SIG namun berdasarkan spesifikasi dari ETSI 07.10 dan rekomendasi ITU-T nomor Q.931. Protokol inti bluetooth adalah persyaratan yang mutlak ada di semua perangkat teknologi Bluetooth sedangkan protokol lainnya digunakan sesuai keperluan.
Layer-layer pada sistem bluetooth dapat dilihat seperti Gambar 2.4 dibawah ini.
Tiga buah lapisan fisik yang sangat penting dalam protokol arsitektur Bluetooth ini adalah :- Bluetooth radio, adalah lapis terendah dari spesifikasi Bluetooth. Lapis ini mendefinisikan persyaratan yang harus dipenuhi oleh perangkat tranceiver yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz ISM.
- Baseband, lapis yang memungkinkan hubungan RF terjadi antara beberapa unit Bluetooth membentuk piconet. Sistem RF dari bluetooth ini menggunakan frekuensi-hopping-spread spectrum yang mengirimkan data dalam bentuk paket pada time slot dan frekuensi yang telah ditentukan, lapis ini melakukan prosedur pemeriksaan dan paging untuk sinkronisasi transmisi frekuensi hopping dan clock dari perangkat bluetooth yang berbeda.
- LMP, Link Manager Protocol, bertanggung jawab terhadap link set-up antar perangkat Bluetooth. Hal ini termasuk aspek securiti seperti autentifikasi dan enkripsi dengan pembangkitan, penukaran dan pemeriksaan ukuran paket dari lapis baseband.
Sistem radio bluetooth mengatur penggunaan spektrum frekuensi yang digunakan oleh Transmitter perangkat bluetooth, dimana sistem bluetooth beroperasi pada spektrum 2.4 GHz yang disebut industrial, scientific dan medical (ISM) band. Spasi kanal yang digunakan adalah 1MHz pada spektrum 2400 – 2483,5 MHz dan untuk menghindari terjadinya perubahan regulasi tiap negara maka dibutuhkan Lower Guard Band (LGB) 2 Mhz dan Upper Guard Band (UGB) 3,5 MHz.
Pada level baseband, ketika dua perangkat sudah terhubung oleh link bluetooth, satu perangkat bertindak sebagai master dan yang lain bertindak sebagai slave. Sebuah master dapat berhubungan sekaligus dengan 7 buah active slave dan dapat juga berhubungan sampai dengan 255 parked slaves. Beberapa slave yang terhubung dengan sebuah master dinamakan piconet.
Unit baseband atau disebut link control unit, adalah perangkat keras yang memfasilitasi hubungan RF diantara perangkat bluetooth. Apabila sudah tersambung, terdapat dua jenis hubungan yang dapat dikerjakan oleh unit ini yaitu synchronous conection-oriented (SC0) dan asynchronous connectionless (ACL). Sambungan SCO dapat melakukan circuit-switched, sambungan point-to-point (biasanya untuk data), suara dan streaming. Kecepatan data pada kedua sisi (pengirim, penerima) adalah 433,9 Kbps. ACL melayani sambungan packet-switched dan point to multipoint biasanya hanya untuk data. Kecepatan sisi penerima mencapai 723,2 Kbps dan sisi pengirim hanya 57,6 Kbps.
Modul baseband ini terdiri dari flash memory dan sebuah central processing unit yang bertugas mengatur timming, frequency hopping, enkripsi data dan error correction bekerja sama dengan link manager protocol (LMP). LMP merupakan protokol bluetooth yang bertugas mengontrol dan men-setup hubungan data dan audio diantara perangkat bluetooth. Seperti terlihat pada Gambar 2.5, radio frequency (RF), baseband dan link manager protocol disebut sebagai Host Control Interface (HCI) yang berfungsi melaksanakan dan menjaga semua hubungan komunikasi dalam bluetooth.
Piconet merupakan piranti yang menghubungkan pada jaringan ad hoc. Dua sampai delapan komputer bisa digabungkan dalam sebuah piconet. Salah satu dari kedelapan komputer setiap piconet disebut dengan master dan lainnya disebut dengan slave.
Gabungan dari beberapa kelompok piconet akan membentuk sebuah scatternet. Untuk memahami lebih lanjut, piconet dan scatternet ditunjukkan pada Gambar 2.5 dan 2. 6 dibawah ini.
Slave yang dikenal pada teknologi bluetoooth mempunyai beberapa mode yang disebut mode baseband. Mode baseband ini digunakan untuk penghematan energi yang digunakan oleh perangkat berspesifikasi bluetooth. Adapun mode baseband tersebut berjumlah 4 mode yaitu:- Mode active, secara esensial slave selalu terhubung dengan master untuk mentransmisikan sinyal data. Active slave selalu dapat menerima paket data yang dikirimkan oleh master ataupun menerima hanya header dari sebuah paket saja dimana paket itu dikirimkan untuk active slave yang lain. Mode ini memiliki respon yang cepat dan juga mengkonsumsi power yang besar bila selalu menerima paket dan siap untuk mengirim paket data.
- Mode sniff, salah satu metode untuk mengurangi konsumsi daya. Pada mode ini slave menjadi active slave secara periodik. Master akan mengirimkan paket pada interval tertentu saja dan bila terhubung pada interval awal pada mode sniff maka slave akan menjadi active slave. Konsumsi daya dan kecepatan respon bergantung panjangnya interval waktu.
- Mode hold, pada mode ini slave dapat tidak terhubung dengan master dalam waktu yang cukup lama yang disebut waktu hold, bila waktu hold ini berakhir maka slave dapat menerima kembali kiriman paket dari master. Konsumsi daya dapat lebih kecil dibandingkan dengan mode sniff.
- Mode park, pada mode ini perangkat masih mengadakan sinkronisasi dengan piconet namun tidak berpartisipasi dalam trafiknya. Mode ini digunakan bila ada lebih dari 7 perangkat yang menjadi slave pada sebuah piconet. Konsumsi daya mode ini lebih kecil dibandingkan dengan mode lainnya.
- Synchronous Connection-Oriented (SCO), dimana paket SCO dapat mengirimkan informasi audio maupun kombinasi dari audio dan data.
- Asynchronous Connectionless (ACL), dimana paket ACL hanya mengirimkan data saja.
Audio
Data berbentuk audio dapat ditransfer antara satu atau lebih perangkat bluetooth, menggunakan bentuk paket SCO dan langsung diolah oleh baseband tanpa melalui L2CAP. Model audio pada bluetooth cukup sederhana, tiap dua perangkat bluetooth dapat mengirimkan dan menerima data audio satu sama lain hanya dengan membuka link audio.
Pembangunan Link Pada Lapis Baseband
Prosedur inquiry dan paging merupakan prosedur awal dalam membangun sebuah hubungan membentuk piconet. Setelah prosedur ini maka pertukaran paket dapat terjadi. Pada langkah pertama paket ID dikirimkan 2 buah pada slot waktu sama dan loncatan frekuensi yang berbeda f(k) dan f(k+1). Slave akan merespon setelah 625 μdetik berikutnya dengan mengirim kode akses dari slave itu sendiri. Lalu pada langkah 3 master akan mengirm paket FHS dan akan direspon oleh slave pada frekuensi sama dan slot waktu berbeda. Langkah 6 sudah memasuki status koneksi dimana paket informasi dapat dipetukarkan. Status ini diawali dengan pengiriman
paket POLL, bila tidak diterima oleh slave, maka prosedur paging akan diulang lagi. Link SCO adalah hubungan point to point antara master dan slave tunggal pada piconet, dalam hal ini seperti pada headset dengan MS. SCO link bekerja secara circuit switched dimana time slot yang akan digunakan akan dipesan terlebih dahulu. Link ACL adalah hubungan point to multipoint antara master dan semua slave pada piconet. Pada slot yang belum digunakan untuk SCO link dapat digunakan untuk link ACL. ACL akan bekerja secara packet switched.
Link Manager Protocol (LMP)
LMP_PDU dibawa dalam payload dari BB-PDU dari paket ACL yang mempunyai header L-CH dengan nilai ‘11’. LMP-PDU ditransmisikan pada slot single DM1 atau pada paket DV. LMP-PDU mempunyai prioritas yang sangat tinggi, jika diperlukan akan menduduki terlebih dahulu dibanding transmisi SCO untuk mengirim transmisi kontrol kepada perangkat lain.
LMP-PDU-accepted dan LMP-PDU-not-accepted adalah jenis LMP-PDU yang banyak digunakan pada berbagai prosedur LMP. LMP-PDU-accepted berisi opcode dan berarti bahwa pesan telah diterima dan LMP-PDU-not-accepted berisi opcode dan berarti bahwa pesan tidak diterima beserta alasan mengapa tidak diterima. Berbagai protokol pengaturan link dapat dikirimkan melalui LMP PDU. Adapun protokol pengaturan yang penting antara lain:
- Autentifikasi perangkat dan enkripsi sebagai bagian dari manajemen keamanan informasi yang terkirim pada perangkat bluetooth.
- Pemilihan mode penggunaan daya seperti mode sniff, mode hold dan mode park sebagai bagian dari manajemen daya perangkat.
- Pengaturan pola paging, pertukaran master-slave, informasi clock, berbagai pembangunan hubungan lain sebagai bagian dari manajemen kontrol link atau baseband.
Pada dasarnya ada tiga aspek penting didalam melakukan pengukuran bluetooth yaitu pengukuran RF (Radio Frequency), protocol dan profile. Pengukuran radio dilakukan untuk menyediakan compatibility perangkat radio yang digunakan di dalam sistem dan untuk menentukan kualitas sistem. Pengukuran radio dapat menggunakan perangkat alat ukur RF standar seperti spectrum analyzer, transmitter analyzer, power meter, digital signal generator dan bit-error-rate tester (BERT). Hasil pengukuran harus sesuai dengan spesifikasi yang telah di ditetapkan diantaranya harus memenuhi parameter-parameter yang tercantum pada Tabel 2.1.
Dari informasi Test & Measurement World, untuk pengukuran protokol, dapat menggunakan protocol sniffer yang dapat memonitor dan menampilkan pergerakan data antar perangkat bluetooth. Selain itu dapat menggunakan perangkat Ericsson Bluetooth Development Kit (EBDK). Ericsson akan segera merelease sebuah versi EBDK yang dikenal sebagai Blue Unit.
Pengukuran profile dilakukan untuk meyakinkan interoperability antar perangkat dari berbagai macam vendor. Struktur profile bluetooth sesuai dengan dokumen Special Interest Group (SIG) dapat dilihat seperti Gambar 2.7 dibawah ini.
Contoh aplikasi dari protokol diatas adalah sebagai berikut :
- LAN access profile menentukan bagaimana perangkat bluetooth mampu mengakses layanan-layanan pada sebuah LAN menggunakan Point to Point Protocol (PPP). Selain itu profile ini menunjukkan bagaimana mekanisme PPP yang sama digunakan untuk membentuk sebuah jaringan yang terdiri dari dua buah perangkat bluetooth.
- Fax profile menentukan persyaratan-persyaratan perangkat bluetooth yang harus dipenuhi untuk dapat mendukung layanan fax. Hal ini memungkinkan sebuah bluetooth cellular phone (modem) dapat digunakan oleh sebuah komputer sebagai sebuah wireless fax modem untuk mengirim atau menerima sebuah pesan fax. Selain ketiga aspek di atas yaitu radio, protokol, profile maka sebenarnya ada aspek lain yang tidak kalah pentingnya untuk perlu dilakukan pengukuran yaitu pengukuran Electromagnetic Compatibility (EMC) dimana dapat mengacu pada standar Eropa yaitu ETS 300 8 26 atau standar Amerika FCC Part 15.
Bluetooth dirancang untuk memiliki fitur-fitur keamanan sehingga dapat digunakan secara aman baik dalam lingkungan bisnis maupun rumah tangga. Fitur-fitur yang disediakan bluetooth antara lain sebagai berikut :
- Enkripsi data.
- Autentikasi user
- Fast frekuensi-hopping (1600 hops/sec)
- Output power control
Dalam sistem komunikasi bluetooth setiap orang berpotensi mendengarkan. Oleh karena itu issue utama dalam sistem ini adalah menjamin bagaimana informasi itu tidak dapat didengar oleh yang tidak berhak. Untuk keamanan informasi, sistem bluetooth mempergunakan keamanan bertingkat, meliputi : baseband, link manager, host control interface (HCI) dan generic acces profile (GAP). Prinsip keamanan dalam bluetooth pada dasarnya dilaksanakan dengan dua tahapan. Pertama, otentikasi (authentication) yaitu metoda yang menyatakan bahwa informasi itu betulbetul asli atau perangkat yang mengakses informasi betul-betul perangkat yang dimaksud. Kedua, enkripsi (encryption) yaitu suatu proses yang dilakukan untuk mengamankan sebuah pesan (yang disebut plaintext) menjadi pesan yang tersembunyi (disebut ciphertext).
Gambar 2.8 memperlihatkan diagram blok struktur fungsional otentikasi dan enkripsi pada sistem bluetooth. Saat inisialisasi nomer PIN khusus perangkat dipakai untuk membangkitkan 128 bit kunci mempergunakan BD_ADDR dari claimant dan bilangan acak yang dipertukarkan oleh verifier dan claimant. Prosedur otentikasi diperlukan untuk memastikan kedua unit menggunakan 128 bit kunci yang sama, dan oleh karena itu nomer PIN yang sama dimasukkan pada kedua perangkat tersebut.
Berdasarkan prosedur di atas selanjutnya algoritma SAFER+ akan membangkitkan beberapa kunci (keys). Kunci-kunci ini akan digunakan oleh LMP dalam proses negoisasi, encryption engine dan autentication. Diagram blok untuk enkripsi dan otentifikasi ditunjukkan pada Gambar 2.8 dibawah ini.
Bluetooth FHSS vs WLAN DSSSSebenarnya mengapa bluetooth lebih memilih metode FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) dibandingkan dengan DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) Alasan yang membuat mengapa bluetooth tidak menggunakan DSSS antara lain sebagai berikut :
- FHSS membutuhkan konsumsi daya dan kompleksitas yang lebih rendah dibandingkan DSSS hal ini disebabkan karena DSSS menggunakan kecepatan chip (chip rate) dibandingkan dengan kecepatan simbol (symbol rate) yang digunakan oleh FHSS, sehingga cost yang dibutuhkan untuk menggunakan DSSS akan lebih tinggi.
- FHSS menggunakan FSK dimana ketahanan terhadap gangguan noise relatif lebih bagus dibandingkan dengan DSSS yang biasanya menggunakan QPSK (untuk IEEE 802.11 2 Mbps) atau CCK ( IEEE 802.11b 11 Mbps).
- Walaupun FHSS mempunyai jarak jangkauan dan transfer data yang lebih rendah dibandingkan dengan DSSS tetapi untuk layanan dibawah 2 Mbps FHSS dapat memberikan solusi cost-efektif yang lebih baik.
Merebaknya pemanfaatan bluetooth dan ponsel memiliki efek yang jarang disadari orang, yaitu interferensi. Interferensi akan terjadi apabila ada sinyal dengan frekuensi yang sama dan saling mengganggu. Biasanya terjadi antara perangkat komunikasi misalnya bluetooth, ponsel dan perangkat Wi-Fi dan bahkan perangkat lain seperti oven microwave.
Bluetooth merupakan teknologi yang berkembang sebagai jawaban atas kebutuhan komunikasi antar perlengkapan elektronik agar dapat saling mempertukarkan data dalam jarak yang terbatas menggunakan gelombang radio dengan frekuensi tertentu. Salah satu implementasi bluetooth yang populer adalah pada peralatan ponsel. Apabila kita memperhatikan, baik media transmisi bluetooth, ponsel GSM maupun CDMA, ketiganya sama-sama menggunakan media transmisi gelombang radio yang berdaya rendah yang berpotensi untuk saling mengganggu aktivitas dari masing-masing modul peralatan tersebut. Istilah ini sering disebut dengan interferensi.
Bluetooth adalah teknologi radio jarak pendek yang memberikan kemudahan konektivitas bagi peralatan-peralatan nirkabel. Secara umum, sebuah peralatan bluetooth terdiri dari sebuah unit radio, sebuah unit link control dan sebuah unit support yang berfungsi untuk proses manajemen link.
Karakteristik Tranceiver Bluetooth
Transceiver bluetooth beroperasi pada frekuensi 2,4 GHZ ISM (Industrial Scientific Medical) yang secara tepat sebenarnya berada pada range frekuensi 2.400-2.483 GHZ yang terdiri atas 79 kanal. Kecepatan transfer data maksimum yang dapat dicapai adalah 1 Mbps. Bluetooth menggunakan kombinasi teknologi packet dan circuit untuk proses transmisinya. Masing-masing kanal tersebut dibagi lagi dalam time slot yang berselang selama 625 μs.
Setelah satu packet dikirim lewat sebuah frekuensi, maka kedua peralatan Bluetooth yang sedang melakukan komunikasi melakukan tune ulang dengan frekuensi yang berbeda. Secara efektif akan melakukan lompatan pada kecepatan 1600 lompatan perdetik melalui beberapa time slot yang berbeda. Inilah yang disebut dengan frequency hooping.
Jarak jangkauan dari peralatan bluetooth sangat bergantung pada kelas daya dari peralatan radio yang digunakan. Untuk peralatan mobile umumnya digunakan peralatan radio kelas 2 yang memiliki jangkauan sampai 10 meter. Kelas ini berkaitan dengan output power yang digunakannya. Kelas 1 memiliki output power yang lebih besar. Dalam transceiver bluetooth ada tiga kelas pembagian daya yaitu :
- Daya kelas 1 beroperasi antara 100 mW (20dBm) dan 1mW (0dBm) dan didesain untuk peralatan dengan jangkauan yang jauh hingga 100m.
- Daya kelas 2 beroperasi antara 2,5 mW (4dBm) dan 0,25mW (-6dBm) dan didesain untuk peralatan dengan jangkauan yang jauh hingga 10m.
- Daya kelas 3 beroperasi pada 1 mW (0dBm) dan didesain untuk peralatan dengan jangkauan pendek atau sekitar 1m.
Interferensi akan terjadi karena adanya tabrakan antara paket dari peralatan bluetooth yang digunakan dengan peralatan lain yang bekerja pada frekuensi yang berdekatan atau bahkan sama, sehingga saling overlap dalam domain waktu dan frekuensi. Frequency hoping juga mendukung munculnya interferensi ini, untuk itu beberapa peralatan bluetooth dilengkapi dengan sebuah teknologi akses yang disebut frequency hop spread spectrum (FHSS).
Transmitter Seluler vs Receiver Bluetooth
Persoalan terbesar dari interferensi antara kedua modul peralatan ini adalah terhalangnya sinyal radio bluetooth ketika beroperasi oleh sinyal yang diterima oleh ponsel. Kuatnya sinyal yang dipancarkan oleh transmitter atau pemancar sistem seluler mampu menghalangi tingkat penerimaan receiver bluetooth selama proses transmisi.
Persoalan ini sangat berpengaruh baik pada sistem teknologi seluler bertipe halfduplex, yaitu sistem komunikasi radio yang hanya bisa menerima atau mengirimkan sinyal secara sendiri-sendiri/bergantian, tidak secara simultan. Hal ini terjadi pada standar GSM yang masih berbasis TDMA, sistem teknologi yang bertipe full-duplex yang mampu mengirim dan menerima sinyal secara simultan, seperti pada teknologi CDMA dan sistem analog radio FM. Interferensi pada sistem ponsel ini disebabkan oleh lebarnya pita gelombang noise yang dibangkitkan oleh transmitter dari sistem seluler tersebut. Pada dasarnya ponsel akan mengirimkan tidak hanya sinyal data yang diperlukan saja, akan tetapi juga secara tidak sengaja akan mengirimkan tingkat
noise.
Dengan kondisi lebar pita gelombang noise yang cukup lebar ini atau sering disebut wideband noise, maka akibatnya akan mengganggu dan bahkan menghalangi pita gelombang yang digunakan oleh modul peralatan bluetooth.
Beberapa sistem seluler menggunakan frekuensi yang berdekatan dengan frekuensi radio bluetooth yang berada pada frekuensi 2,4 GHz seperti GSM 900MHz, DCS 1800 MHz maupun PCS 1900 MHz. sebuah transmitter GSM misalnya akan menghasilkan daya output sebesar 1-3 Watt, sedangkan receiver bluetooth bekerja secara efektif dengan sinyal yang memiliki daya output kurang dari 10 picowatt atau setara dengan 1/100 milyar watt.
Dari arsitektur sistem transmitter GSM konvensional, radio frequency (RF) upconverter dari sistem GSM tersebutlah yang ditengarai sebagai sumber noise yang cukup signifikan.
Tabel 2.4 Output Power GSM
Selain hal diatas juga akan muncul noise yang berasal dari voltage control oscillator yang sering disebut dengan VCO, yaitu salah satu oscillator dalam amplifier transmitter yang akan menghasilkan intermodulasi dalam spectrum output. Noise ini sering disebut sebagai out-of-band noise. Noise ini dapat dikurangi dengan menggunakan band pass filter pada bagian transmitter. Dengan demikian sistem bluetooth harus dilengkapi dengan beberapa radio filter khusus yang berfungsi untuk menyaring noise yang dihasilkan sebagai akibat interferensi dengan sinyal radio GSM tersebut.
Selain kondisi yang berkaitan dengan pita sinyal tersebut, European Telecommunication Standarts Institute (ETSI) telah memasyarakatkan agar sebuah sistem memenuhi ketentuan tertentu, yaitu untuk frekuensi dibawah 1 GHz maka wide-band noisnya harus kurang dari -36dBm. Sedangkan untuk frekuensi diatas 1 GHz, maka wide-band noisenya harus berkisar <-30dBm, dan untuk pita frekuensi 2.4 GHz maka wide-band noise yang diperkenankan adalah kurang dari -100dBm.
Untuk meyakinkan bahwa sebuah modul radio bluetooth akan beroperasi secara efektif didalam sebuah ponsel, tingkat noise dari transmitter ponsel harus selalu diukur dan dikendalikan. Untuk itu sebuah filter harus dipasang pada bagian output dari transmitternya.
Transmitter Bluetooth vs Receiver Ponsel
Interferensi yang kedua ini disebankan oleh munculnya noise dari transmitter bluetooth yang akan menghalangi sinyal yang diterima oleh receiver ponsel. Dari segi kuantitas sinyal, maka tentunya besar sinyal pengganggu ini tidaklah sebesar interferensi sinyal dari transmitter modul seluler terhadap aktifitas modul bluetooth. Meskipun demikian, bluetooth memiliki sebuah arsitektur sistem yang cukup inovatif untuk mengatasi berbagai masalah yang berkenaan dengan sistem radio tersebut.
Idealnya sebuah transmitter bluetooth tidak diperkenankan untuk menghasilkan interferensi dengan sinyal radio ponsel selama operasi. Tingkat noise dari sebuah dalam pita tertentu harus dihitung pada saat maksimum outputtransmitter bluetooth power, yaitu 0 dBm. Hal ini dimaksudkan agar noise yang dikirim dari transmitter bluetooth dalam sebuah ponsel tetap noise kanal saja yang diijinkan.
Interferensi Dengan Teknologi Lain
Selain memiliki potensi interferensi dengan frekuensi sinyal ponsel itu sendiri, penggunaan frekuensi radio dalam modul bluetooth juga berimbas pada munculnya interferensi teknologi lain yang memanfaatkan frekuensi radio. Potensi interferensi yang cukup besar adalah peralatan cordless phone, oven microwave, maupun 802.11 wireless LAN.
Kasus yang banyak terjadi adalah meningkatnya tingkat penggunaan 802.11 wireless LAN diseluruh dunia dan Indonesia tentunya. Potensi interferensi kedua kedua peralatan tersebut justru paling besar dibandingkan dengan peralatan lain. Alasannya sangat jelas, karena keduanya menggunakan frekuensi kerja 2,4 GHz. Perbedaan mendasar dari kedua teknologi tersebut adalah digunakannya teknik frequency hopping pada bluetooth menggunakan seluruh pita frekuensi. Teknologi 802.11 menggunakan teknik direct sequence dan hanya menggunakan 1/3 pita frekuensi 2.4 GHz.
Sebuah peralatan 802.11 yang dinamakan client atau access point akan mendengarkan terlebih dahulu dalam saluran media transmisi sebelum mulai mengirimkan data. Jika client tersebut tidak mendetaksi adanya energi frekuensi radio diatas threshold tertentu, maka akan mengirimkan sinyal (broadcast). Dengan kata lain ketika media transmisi dalam keadaan kosong, maka client tersebut baru bisa mengirimkan data berupa frame. Dengan protokol yang sama, frame tersebut dapat diterima oleh client yang dituju.
Kondisi buruknya antara bluetooth dan 802.11b adalah saling mengerti protokol yang sama. Akibatnya sistem radio bluetooth akan mengganggu dan mulai mengirimkan data selama client 802.11 mulai mengirimkan frame. Akibat yang akan terjadi dari proses ini adalah terjadinya tabrakan yang berakibat client 802.11 harus mengirim ulang frame ketika terminal yang dituju tidak mengirimkan pesan balik bahwa frame tersebut telah diterima, sehingga akan terjadi miscoordination.
Kondisi ini akan mengurangi performa dari masing-masing peralatan. Kecepatan transfer data dari peralatan 802.11 akan menjadi rendah dan proses pengiriman ulang frame akan terus terjadi. Dalam situasi yang lebih baik, barangkali proses pengiriman pesan balik hanya akan tertunda beberapa lama saja. Beberapa cara untuk meminimalisasi interferensi adalah :
- Mengelola penggunaan peralatan dengan frekuensi radio. Salah satu cara untuk mengurangi potensi interferensi adalah dengan mengatur jenis-jenis peralatan frekuensi radio dalam fasilitas yang anda miliki. Dalam kondisi terburuk, saudara dapat menempatkan bluetooth dalam pilihan terakhir untuk digunakan, atau bahkan tidak menggunakan sama sekali. Jika tidak, maka saudara dapat mengatur penggunaan bluetooth untuk aplikasi tertentu.
- Yakinkan apakah cakupan 802.11 cukup kuat. Sinyal 802.11 yang kuat akan menghasilkan cakupan area yang tinggi, sehingga mengurangi efek dengan sinyal bluetooth. Jika transmisi 802.11 terlalu lemah, maka kemungkinan masalah dengan sinyal bluetooth akan semakin besar.
- Migrasi ke pita frekuensi 5 GHz. Cara terakhir barangkali cukup ekstrim, tetapi mungkin ini cara terbaik bagi peralatan 802.11 agar tidak diganggu oleh peralatan bluetooth. Sinyal keluaran yang baru inipun juga lebih besar dari sebelumnya.
Cara Menggunakan Bluetooth
Di sini kami tidak menjabarkan langkah per langkah cara penggunaan Bluetooth pada PC, karena begitu banyak device-device seperti headset, laptop, mobile phone, PDA, game console, mobile scanner, adapter, mouse dan keyboard, printer, digital pen, dan lain-lain tetap akan selalu terkoneksi ke PC. Pada contoh ini akan dijelaskan penggunaan Bluetooth dengan software dari Widcomm yang tidak begitu user friendly. Untuk software yang lain, kurang lebih biasanya memiliki cara koneksi yang sama.
- Instalasi, Sebuah perangkat dengan tambahan bluetooth (tidak satu paket) biasanya harus dilakukan instalasi untuk driver dan software kontrolnya atau utility. Operating system dari Microsoft tidak menggunakan teknologi bluetooth sebagai standar perangkat yang di-support, jadi saudara membutuhkan driver dari manufaktur.
- Mencari Sinyal, Setelah melakukan instalasi, saudara akan melihat icon bluetooth pada systray windows. Jika Anda mengklik icon ini, maka akan terbuka My Bluetooth Places. Lalu pada windows Bluetooth Tasks dan pilih View device in Range dengan mengaktifkan dahulu device Bluetooth yang lain. Selanjutnya PC akan mencari device yang mengaktifkan sinyal bluetooth dalam radius daya jangkaunya.
- Menentukan Service, Dengan mengklik kanan pada device yang ditemukan, akan keluar menu Explorer, Open, Connect Network Access, Connect Generic Serial, Discover Available Service, Unpair Device, Paste, dan Properties. Pilihlah Discover Available Service, maka eksplorer akan menampilkan service yang dapat diberikan oleh device tersebut, beda device maka berbeda jenis service-nya.
- Mengoneksikan Device, Untuk mengoneksikan dua device bluetooth dengan aman, Anda harus mengaktifkan Secure Connection dari icon tray bluetooth pada menu Advanced Configuration, Local Services, pilih Properties pada aplikasi yang akan digunakan. Lalu beri tanda centang (√) pada box Secure Connection. Begitu juga pada Client Application. Selanjutnya saat terkoneksi, Anda akan diminta memasukkan 4 PIN yang merupakan password.
- Penggunaan Service, Saudara dapat mengklik kanan pada icon tray Bluetooth, lalu pilih quick connect dan kini ada 9 service standar yang dapat anda gunakan, antara lain Bussines Card Exchange, Bluetooth Serial Port, Dial-up Networking, Fax, File Transfer, PIM Synchronization, Network Access, Headset, dan Audio Gateway. Anda tinggal memilih service mana yang akan digunakan sesuai dengan kebutuhan.
- Ingin menambah device tanpa perlu manambah kusut kabel yang berantakan, contohnya printer, keyboard, atau mouse.
- Ingin mengoneksikan secara cepat perangkat mobile Anda, seperti PDA, notebook, atau handycam.
- Ingin menggantikan semua device yang selama ini menggunakan koneksi infrared yang lambat.
- Membutuhkan sarana transfer data mudah cepat dan tanpa kabel.
0 comments:
Post a Comment