http://www.unisbank.ac.id
TEKNOLOGI CDMA
CDMA pertama kali dikembangkan oleh QUALCOMM yang merupakan perusahaan telekomunikasi yang dikembangkan oleh Amerika Serikat. Namun dari segi sejarah, CDMA sudah digunakan pada waktu perang dunia II (PD II) menggunakan bahasa Inggris. Hal ini digunakan dalam rangka menghancurkan system komunikasi musuh. Ini berarti, militerlah yang pertama kali menggunakan CDMA ini. Setelah PD II, system komunikasi militer Amerika mulai digunakan secara luas
Gbr.1. Perbandingan dalam FDMA
kecenderungan penggunaan teknologi diarahkan kepada teknologi yang berbasis CDMA dan GSM. GSM (Global System for mobile Communications = Groupe Special Mobile ) merupakan penyatuan fungsi waktu dan frekuensi. Dari segi pengembangan teknologi, terdapat perbedaan yang sangat jelas. Pada GSM yang menggunakan time and frequency devision, sedang pada CDMA menggunakan “Spread Spectrum”.
Gbr. 11. CDMA soft handover
TEKNOLOGI CDMA
Pengertian dan Perkembangan CDMA
CDMA atau Code Division Multiple Access ( Kode Divisi
Berbagai Akses) adalah suatu format yang terdiri dari banyak bagian (mengakses
kepada sumber daya yang sama yang akan diberikan kepada lebih dari satu
pengguna), dimana diizinkan penggunaan frekwensi tertentu untuk sejumlah signal, untuk optimalisasi
penggunaan bandwidth yang tersedia. Ini merupakan suatu teknologi selular yang
menggunakan teknik spread-spectrum. Dalam teknologi CDMA, tiap-tiap saluran menggunakan spektrum yang
tersedia penuh. Percakapan individu disandikan dengan suatu pseudo-random
urutan digital
CDMA pertama kali dikembangkan oleh QUALCOMM yang merupakan perusahaan telekomunikasi yang dikembangkan oleh Amerika Serikat. Namun dari segi sejarah, CDMA sudah digunakan pada waktu perang dunia II (PD II) menggunakan bahasa Inggris. Hal ini digunakan dalam rangka menghancurkan system komunikasi musuh. Ini berarti, militerlah yang pertama kali menggunakan CDMA ini. Setelah PD II, system komunikasi militer Amerika mulai digunakan secara luas
Ada hal yang menarik
dalam proses klaim hak paten dari CDMA ini. Ada 49 klaim pertama ditambah 19
klaim tambahan akan hak paten dari CDMA ini. Namun, dari hasil pemeriksaan
lembaga pemberi hak paten, QUALCOMM yang mendapat sertifikat hak paten. Dalam
pertemuan 459 hak paten yang berjudul “Sistem dan metode pembangkitan gelombang
sinyal system telepon seluler CDMA” dijabarkan bahwa pembangkitan gelombang
CDMA digunakan system tanpa kawat (wireless) seperti IS-95.
C. Teknologi CDMA
C. Teknologi CDMA
CDMA (kode Divisi berbagai akses) menguraikan suatu saluran
komunikasi mengakses prinsip yang mempekerjakan spread-spectrum teknologi dan
suatu rancangan pengkodean khusus dimana masing-masing pemancar ditugaskan
dengan suatu kode. Di dalam teknologi komunikasi. Luas bidang saluran yang
tersedia ini dikenal sebagai waktu dan frekwensi. CDMA membagi akses dalam
isyarat/kode tertentu. Selain itu dikenal, divisi waktu berbagai akses ( TDMA)
yang membagi akses berdasarkan waktu, dan frequency-division berbagai akses (
FDMA) membaginya berdasarkan frekwensi. CDMA adalah suatu format "
spread-spectrum" pemberian isyarat.
Sebelum mengenal teknologi CDMA, teknologi yang ada
sebelumnya yaitu teknologi FDMA (frequency devision multiple access) dan TDMA
(time devision multiple access). Kedua teknologi ini yang melatar belakangi
perkembangan teknologi CDMA secara langsung. Kedua teknologi ini dikenal ‘two
traditional ways’.
a). FDMA
Di
dalam Frekwensi Divisi Berbagai Akses (FDMA), bidang frekwensi dibagi dalam
slot. Masing-Masing pemakai mendapatkan satu slot frekwensi yang digunakan
sesuka hati. Bisa dibandingkan dengan penyiaran radio AM atau FM di mana
masing-masing stasiun mempunyai suatu frekwensi. FDMA menuntut penyaringan yang
baik .
Gbr.1. Perbandingan dalam FDMA
b). TDMA
Pada TDMA (waktunya Divisi Berbagai Akses), bidang frekwensi
tidaklah disekat tetapi para pemakai diijinkan untuk menggunakannya, hanya di
dalam interval waktu, satu demi satu. Begitu, TDMA menuntut sinkronisasi di
antara para pemakainya.
Gbr.2. Perbandingan pada TDMA
Untuk CDMA sendiri, sangat berbeda prinsip kerjanya dengan
dua konsep tradisional sebelumnya. Hal ini didasarkan oleh tidak
dialokasikannya slot waktu (time) dan frekuensi (frequency) secara bersamaan
pada FDMA dan TDMA. Tetapi pada CDMA, kedua slot ini bisa digunakan secara
serempak.ini dikarenakan pada CDMA menggunakan teknologi “Spread Spectrum
Gbr.3. Perbandingan antara FDMA,
TDMA, dan CDMA
kecenderungan penggunaan teknologi diarahkan kepada teknologi yang berbasis CDMA dan GSM. GSM (Global System for mobile Communications = Groupe Special Mobile ) merupakan penyatuan fungsi waktu dan frekuensi. Dari segi pengembangan teknologi, terdapat perbedaan yang sangat jelas. Pada GSM yang menggunakan time and frequency devision, sedang pada CDMA menggunakan “Spread Spectrum”.
Gbr. 4. CDMA spreading
SPREAD SPECTRUM
Spread Spectrum
merupakan teknologi transmisi data yang membutuhkan bandwidth yang luas.
Bandwidth Penyebaran yang terpenuhi sebelum ditransmisikan menggunakan
kode-kode tertentu yang sifatnya independent dengan data itu sendiri. Kode yang
sama digunakan untuk “Demodulations” data yang terakhir diterima. Gambar
berikut ini menggambarkan hubungan antara isyarat data x(t) dengan penyebar
sinyal c(t) yang menghasilkan isyarat pesan yang dipancarkan m(t).
Gbr.5. Hubungan antara isyarat
data x(t), peneyebar sinyal c(t), dan pesan m(t)
Teknologi ini pertama kali diperkenalkan dikalangan militer
untuk menghindari adanya gangguan
Gbr. 6. CDMA spreading
PROSES PENGUATAN
(PROCESSING GAIN)
Dalam penyebaran sinyal, data dimodulasikan oleh penyebar
sinyal dimana menggunakan bandwidth yang luas dibanding isyarat data itu
sendiri. Waktu pengalian fungsi waktu dengan fungsi frekuensi, terjadi
pengalian band sinyal yang kecil dengan band sinyal yang besar, yang tentu
menghasilkan band yang luas (wide band). Salah satu cara intuk membuat proses
ini dengan menggunakan gelombang biner sebagai fungsi penyebar, dengan rate
yang tinggi disbanding sinyal data.
Gbr. 7. Proses binary dalam Spread
Spectrum
Di sini, ketiga isyarat dengan x(t), c(t), dan m(t) seperti
yang dibahas di atas dihubungkan. Pertama, dua sinyal dikalikan untuk menjadi
sinyal ketiga. Bit penyebar sinyal disebut chips. Pada gambar di atas, Tb
mewakili periode 1 bit data dan Tc mewakili 1 chip periode. Perbandingan chip,
1/Tc, adalah sering digunakan untuk menandai suatu sistem transmisi spectrum
tersebar. Proses penguatan (processing gain) kadang disebut Spreading Factor
(factor penyebar) yang didefenisikan sebagai perbandingan (rasio) antara waktu
1 bit informasi dengan waktu chip.
PG = SF = Tb /
Tc
Karenanya, mengahadirkan banyak chip dalam 1 bit data.
Tinginya penguatan akibat banyaknya penyebaran, yang juga dapat menghasilkan
bayak kode yang dapat dipanggil pada jalur frekuensi yang sama (lebih dari
itu).
PSEUDO-NOISE
SEQUENCES
Tergantung pada tipe
system yang ingin di implementasikan. suatu system yang digunakan pada Spread
Spectrum untuk menghindari gangguan atau membatasi adanya interfrensi. Jika
menginginkan sinyal tanpa adanya interfrensi, Spread Function harus bertindak
sebagai pemecah noise (suara gaduh). Ada dua hal penting yang perlu diperhatikan
:
• Keseimbangan : pengenalan persamaan nomor bit 0’s dan
1’s
• Puncak
Tunggal : fungsi hubungan otomatis (auto-correlation function)
Sesungguhnya, auto-correlation function merupakan suatu
ururtan biner yang diacak yaitu suatu bentuk gelombang segitiga seperti gambar di bawah ini, diman Tc adalah
periode 1 chip.
Gbr. 8. auto-correlation function
Akibatnya, rapat spectral dari gelombang merupakan sinc
function squared, dengan nol pertama pada ± 1/TC. urutan PN adalah urutan
periodic dari noise seperti sebuah prilaku. Dihasilkan dari register geser
(Shift register), modulo-2 adders ( gerbang XOR) and feedback loops. Seperti
diagram di bawah ini :
Gbr. 9. Diagram PN sequence
Panjang maksimum dari PN sequence ditentukan oleh panjang
register dan susunan jaringan feedback. Bit N pada register diperoleh dengan 2N
¬ yang merupakan kombinasi dari angka 0 dan 1. Pada waktu jaringan feedback
melakukan operasi linear, semua masukan adalah 0 (isi dari flip-flop), keluaran
dari jaringan feedback akan 0 juga. Oleh karena itu, semua kombinasi 0 akan
mengakibatkan outputnya selalu 0 untuk semua urutan siklus waktu, maka tidak
meliputi urutan sebelumya. Begitupun panjang maksimum PN sequence 2N-1 dan
panjang urutan (sequence of lenght) disebut Maximum-Length Sequences atau
m-sequences.. Dapat disimpulkan bahwa PN sequence diakibatkan adanya periodic
noise seperti fungsi biner yang dihasilkan oleh jaringan feedback loops,
modulo-2 adders and flip-flops. Maximum length PN functions menghasilkam
periode 2N-1.
MULTIPLE-ACCESS
Keuntungan CDMA
untuk layanan telekomunikasi pribadi adalah kemampuannya mengakomodasi banyak
pemakai pada frekuensi yang sama dalam waktu yang sama pula.. Ada dua cara
pemisahan penggunaan CDMA, yaitu :
Orthogonal Multiple
Access
Masing-masing
pengguna memiliki satu atau banyak gelombang Orthogonal yang diperoleh dari
kode Orthogonal. Pada gelombang orthogonal, pengguna dibedakan dengan kode
khusus yang tidak memungkinkan adanya interferensi dengan sesamanya.
Orthogonal-CDMA or O-CDMA memerlukan sinkronisasi diantara sesamanya.
Non-orthogonal Multiple
Access or Asynchronous CDMA
Pengurangan
interferensi dengan menggunakan PN sequence yang digunakan untuk menyebar
spectrum. Satu bagian dalam PN sequence adalah “Gold Sequence”. Gold sequence
ini lebih dikenal “non-orthogonal CDMA”. Gold sequence ini memiliki tiga
hubungan puncak, yang cenderung lebih penting dalam peningkatan panjang kode.
Gold sequence ini juga memiliki “single auto-correlation peak at zero”, seperti
juga pada PN sequence.
Gold sequence disusun oleh modulo-2 adders yang
efektefitasnya dua kali disbanding dengan PN sequence. Sekali pergeseran yang
terjadi pada 2 PN sequence, akan mengakibatkan perbedaan pada PN sequence
tersebut. Hal ini dapat digunakan untuk menghasilkan yang dapat diakses dari
berbagai saluran. Penggunaan Gold sequence dapat ditransmisikan secara tidak
serempak (asynchronous). Penerima dapat mensinkronkan dengan menggunakan
auto-correlation yang ada pada Gold sequence.
POWER CONTROL
Interferensi dalam
CDMA akan tetap terjadi karena pengguna memancarkan frekuensi yang sama pada
waktu yang sama pula. Dan ini sangat menentukan dalam kapasitas system dan mutu
sambungan. Daya transmisi untuk setiap pengguna perlu dibatasi untuk membatasi
interferensi. Bagaimanapun, daya harus dijaga Eb/No (signal to noise
ratio).untuk kualitas hubungan. Kapasitas maksimum yang dicapai ketika Eb/No
untuk setiap pengguna pada tingkatan yang minimum untuk saluran yang bisa
diterima. Tujuan pengendalian daya ini dimaksudkan untuk membatasi daya pada
setiap saluran sehingga pemeliharaan saluran dapat dilakukan. Disamping itu,
bateray daya bergerak lebih hemat (longer mobile battery life) dan amplifier
dari BTS Power dapat lebih tahan.
HANDOVER
Handover terjadi
ketika suatu panggilan dilakukan oleh pengguna bergerak ke sel (area) yang
lain. Secara sederhana, handover terjadi karena adanya koneksi pada sel yang
sekarang, kemudian melakukan koneksi di sel yang lain. Hal ini dikenal dengan
“break-before-make”. Karena dalam CDMA menggunakan frekuensi yang sama, maka
sangat mungkin membuat sel baru dan meninggalkan sel yang lama. Namun, kondisi
ini lebih dikenal “Soft Handover”.
Daftar Pustaka
searching machine “GOOGLE”
(CDMA Technology)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar