Info lengkap FDMA CMDA TDMA
PERBEDAAN FDMA, CDMA, DAN TDMA
1. FDMA (Frequency Division Multiple Access)
Pengertian FDMA
FDMA adalah sistem multiple access yang menempatkan seorang pelanggan pada sebuah kanal berbentuk pita frekuensi (frequency band) komunikasi. Jika satu pita frekuensi dianggap sebagai satu jalan, maka FDMA merupakan teknik "satu pelanggan, satu jalan". Pada saat pelanggan A sedang menggunakan jalan itu, maka pelanggan lain tidak dapat menggunakan sebelum pelanggan A selesai. Jadi, kalau dalam waktu yang bersamaan ada 100 pelanggan yang ingin berkomunikasi dengan rekannya, maka sudah tentu diperlukan 100 pita frekuensi. Kalau setiap pita memerlukan lebar 30 Kilo Hertz (kHz) dan frekuensi yang digunakan berawal dari 890 Mega Hertz (MHz), maka:
Pita frekuensi kanal 1 mulai dari 890 MHz hingga 890,030 Mhz
Pita frekuensi kanal 2 mulai dari 890,030 MHz hingga 890,060 MHz
Pita frekuensi kanal 3 mulai dari 890,060 MHz hingga 890,090 MHzdan seterusnya.
Sedangkan lebar total seluruh pita yang digunakan adalah:
100 x 30.000 Hz = 3.000.000 Hz = 3 MHz.
Artinya, jika frekuensi yang digunakan mempunyai batas bawah 890 MHz, maka batas atasnya adalah 893 MHz.
Akan tetapi, frekuensi yang tersedia untuk komunikasi bergerak dibatasi oleh peraturan yang ada karena frekuensi-frekuensi lain pasti digunakan untuk jatah keperluan yang lain pula. Sementara jatah frekuensi yang ada pun harus dibagi antarpenyelenggara telepon seluler. Karena itu, untuk memperbanyak kapasitas dengan jumlah kanal yang terbatas, digunakan trik-trik tertentu sesuai dengan strategi si penyelenggara.
FDMA (Frequency Division Multiple Access) melakukan pembagian spectrum gelombang dalam beberapa kanal frekuensi. Setiap panggilan hubungan akan memperoleh kanal tersendiri. Metode FDMA paling tidak efisien dan umumnya digunakan pada jaringan analog seperti AMPS.
FDMA merupakan suatu teknik pengaksesan yang menggunakan frekkuensi sebagai media perantaranya. System ini digunakan BTS pada saat memancar/transmite dengan menggunakan frekuensi down link dan pada saat BTS menerima / receive dengan menggunakan frekuensi uplink. Penggunaan frekuensi downlink dan uplink diatur sedemikian rupa sehingga tidak saling menggangu frekuensi yang lainnya. Jika frekuensi ini tidak tepat pengaturannya maka antara satu BTS dengan BTS yang lain frekuensinya akan saling menganggu (interference) yang akan berakibat dengan kualitas suara yang kurang baik, drop call (komuniksai tiba-tiba putus), sulit melakukan panggilan atau tidak bias melakukan panggilan sama sekali.
Base Tranceiver Station (BTS)
Mengandung transceiver radio yang menangani sebuah cell dan hubungan dengan mobile station dan jumlahnya lebih banyak.
Untuk memahami FDMA, bisa dianalogikan tentang station radio mengirimkan sinyalnya pada frekuensi yang berbeda pada kanal yang tersedia kepada tiap-tiap pengguna ponsel. FDMA digunakan sebagian besar untuk transmisi analog. Saat untuk membawa informasi digital, FDMA sudah tidak efesien lagi.
Dalam FDMA frekuensi dibagi menjadi beberapa kanal frekuensi yang lebih sempit. Tiap pengguna akan mendapatkan kanal frekuensi yang berbeda untuk berkomunikasi secara bersamaan. Pengalokasian frekuensi pada FDMA bersipat eksklusif karena kanal frekuensi yang telah digunakan oleh seorang pengguna tidak dapat digunakan oleh pengguna yang lain. Antar kanal dipisahkan dengan bidang frkuensi yang lebih sempit lagi (guard band) untuk menghindari interverens antar kanal yang berdekatan (adjacent channel) agar dalam system kerja FDMA ada beberapa criteria yang dilakukan :
• menempatkan panggilan pada frekuensi yang berlainan (multiple carried frequency)
bisa digunakan untuk system selular analog (AMPS)
• FDMA akan membagi spectrum dalam kanal yang berbeda kemudian membagi bagian yang sama dalam sebuah bandwidth.
• FDMA membagi bandwidth menjadi 124 buah frekuensi pembawa (carrier frequency) yang masing-masing menjadi daerah fekuensi daerah selebar 200 kHz. Satu atau lebih frekuensi pembawa dialamatkan pada masing-masing BTS (base transceiver Station) yang tersedia.
Dalam system yang menggunakan frekuensi devisiion multiplex access ini frekuensi yang digunakan adalah berbeda-beda dengan sistem time division multiplex access pada sistem tersebut frekuensi sinyal yang digunakan adalah sama untuk menghindari adanya interfrensi pada saat pentransmisian sinyal maka sistem ini mentransmisikan sinyal dengan pengaturan waktu yang berbeda-beda namun frekuensi yang digunakan adalah sama.
Kelebihan dan Kekurangan FDMA
Beberapa kelemahan dari sistem frekuensi multiplex access adalah :
1. Pada saat pentransmisian sinyal jika antara BTS terdapat kanal yang sama maka akan terjadi interfrensi yang menyebabkan kerusakan sinyal, sulitnya melakukan panggilan. Dengan kata lain sistem ini dapat terjadi interfrensi dari sesama BTS yang berdekatan.
2. Daya tahan terhadap gangguan baik noise maupun jarak tempuh lebih lemah dari pada komunikasi yang telah menggunakan sistem digital.
3. Dalam komunikasi ini juga harus memperhatikan beberapa hal seperti: line of side dan topologi bumi sehingga sinyal dapat berjalan baik ke receiver.
4. Fleksibilitas rendah: kalau ada rekonfigurasi kapasitas (=lebarpita) modifikasi diperlukan diTXR dan RXR (untuk saluran tersebut, untuk saluran bertetangga, filter dan peralatan lain mungkin perlu diubah)
5. Kapasitas berkurang drastic sejalan dengan penambahan jumlah carrier akibat noise intermodulasi dan back-off.
6. Perlunya pemerataan daya tiap saluran di TXR untuk menghindari capture effect (harus real time mengantisipasi pelemahan akibat hujan, awan tebal, dsb)
Keuntungan
1. Sistem keseluruhan Sederhana: pengoperasian mudah, peralatan murah dan terbukti handal
2. Dimensioning stasiun bumi kecil
2. TDMA (Time division multiple access)
Pengertian TDMA
Berbeda dengan FDMA yang memberikan satu pita frekuensi untuk dipakai satu pelanggan, TDMA memberikan satu pita frekuensi untuk dipakai beberapa pelanggan. Jadi kanal-kanal komunikasi dirupakan dalam bentuk slot-slot waktu. Slot waktu adalah berapa lama seorang pelanggan mendapat giliran untuk memakai pita frekuensi. Satu slot waktu digunakan oleh satu pelanggan. Slot-slot waktu ini dibingkai dalam satu periode yang disebut satu frame. Jadi misalkan ada 10 pelanggan yang masing-masing adalah A, B, C, D, E, F, G, H, I, dan J, maka dalam satu frame terdapat 10 slot waktu yang merupakan giliran tiap pelanggan untuk menggunakan pita frekuensi yang sama.
Proses komunikasi multi-access dilakukan dengan menjalankan frame ini berulang- ulang sehingga akan muncul urutan giliran pemakaian saluran seperti: A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-A-B-C-D- E-F-G-H-I-J-A-B-C-dan seterusnya. Tentu saja harus ada pembatasan jumlah pelanggan yang menggunakan satu pita frekuensi ini. Jika tidak dibatasi, periode frame akan terlalu panjang dan akibatnya timbul komunikasi terputus-putus yang mengganggu pembicaraan.
Karena sifatnya yang tidak kontinyu (tidak terjadi pemakaian pita frekuensi terus menerus oleh satu pelanggan dalam satu periode pembicaraan), maka teknik TDMA hanya dapat mengakomodasi data digital atau modulasi digital. Sehingga sinyal-sinyal analog yang akan dikirim, harus diubah menjadi format digital dahulu. Time division multiple access (TDMA) diperkenalkan oleh Asosiasi Industri Telekomunikasi (Telecommunications Industry Association, TIA) yang terakreditasi oleh American National Standards Institute (ANSI), adalah teknologi transmisi digital yang mengalokasikan slot waktu yang unik untuk setiap pengguna pada masing-masing saluran, dan menjadi salah satu metode utama yang digunakan oleh jaringan digital telepon seluler untuk menghubungkan panggilan telepon. Sinyal digital dari jaringan digital dihubungkan ke pengguna tertentu untuk berhubungan dengan sebuah kanal frekuensi digital tersendiri tanpa memutuskannya dengan mengalokasikan waktu. TDMA juga merupakan metode pengembangan dari FDMA yakni setiap kanal frekuensinya dibagi lagi dalam slot waktu sekitar 10 ms. Sistem ini juga didukung oleh berbagai macam pelayanan untuk pengguna terakhir seperti suara, data, faksimili, layanan pesan singkat (sms), dan pesan siaran.
Saat ini secara garis besar terdapat dua persaingan model sistem yang membagi pasar telepon seluler itu sendiri yaitu TDMA dan CDMA. Dan TDMA menjadi teknologi pilihan karena diadopsi oleh Eropa sebagai standar pada (Global System for Mobile Communications, GSM) dan Jepang dengan (Japanese Digital Cellular, JDC). Namun, pada generasi ke-tiga (3G) jaringan nirkabel, CDMA akan menjadi pilihan dibandingkan dengan TDMA.
Evolusi TDMA
• Jenis TDMA yang asli adalah IS–54, diperkenalkan pada 1998–1989 oleh TIA/CTIA (Telecommunications Industry Association). Merupakan penggabungan satu set fitur meliputi, persetujuan, ID nomor–panggilan, indikator penunggu pesan (MWI) dan privasi suara.
• IS–54B telah kadaluwarsa pada 1994 dengan memperkenalkan IS–136 yang tidak lama diikuti oleh perubahan A dan B.
• IS–136 kembali menjadi IS–54B dan bergabung dengan DCCH membuat fitur baru.
• IS–136A menaikkan IS–136 untuk menggambarkan layanan selular diantara pita frekuensi 800 MHz dan 1900 MHz. Diperkenalkan pengaktifan diluar-udara dan layanan program.
• IS–136B menyertakan perbandingan baru dari layanan meliputi SMS siaran, paket data, dan lain-lain.
Cara kerja
Setiap daerah layanan dalam sistem telepon seluler dibagi menjadi beberapa kolom. Setiap kolomnya digunakan kurang lebih satu hingga tujuh kali dari kanal-kanal yang tersedia. Kolom telepon digital merubah panggilan telepon menjadi digital sebelum berhubungan. Kolom ini menyediakan tempat yang besar dan dengan baik menaikkan kapasitas dari setiap kolom. TDMA mengambil setiap kanal dan membelahnya menjadi tiga kali celah. Setiap pembicaraan di telepon mendapat sinyal radio untuk satu hingga tiga kali, dan sistem tersebut secara cepat merubah dari satu telepon ke telepon yang lain. Hal ini diserahkan ke time-division multiplexing. Karena sinyal digital sangat ditekan, pergantian diantara tiga pembicaraan yang berbeda di telepon disempurnakan dengan tidak menghilangkan informasi . Hasilnya berupa sistem yang mempunyai tiga kali dari kapasitas sebuah sistem analog dan menggunakan kanal yang sama tanpa TDMA. Sebuah kolom yang menggunakan TDMA dapat menangani 168 penggilan yang tidak teratur secara menyeluruh. TDMA juga digunakan dalam GSM yang merupakan dasar dari PCS (Personal Communication Service). Dengan PCS, kanalnya dibagi menjadi delapan bagian. Pengoperasian TDMA membutuhkan kontrol outlink semua bagian pengatur yang berisi beberapa informasi kontrol. Pembawa outlink ini juga memiliki struktur bingkai yang menyediakan informasi waktu akurat untuk semua bagian pengontrol. Peralatan teleport sentral komputer VSAT mengatakan ke setiap situs slot waktu khusus untuk digunakan dalam struktur TDMA dan rencana informasi ini disiarkan ke semua bagian secara berkala. Rencana waktu ledakan mungkin sudah ditetapkan, sehingga setiap bagian mengalokasikan proporsi tertentu dari keseluruhan struktur waktu TDMA atau mungkin bersifat dinamis, dimana slot waktu yang ditempatkan, disesuaikan sebagai tanggapan terhadap kebutuhan lalu lintas setiap bagian.
Kelebihan TDMA dibanding teknologi telepon seluler lain
• TDMA didesain untuk digunakan di setiap lingkungan dan situasi, dari penggunaan tanpa kabel di daerah bisnis ke pengguna yang sering bepergian pada kecepatan tinggi di jalan bebas hambatan (TOL).
• Keunggulan lain dari TDMA selain meningkatkan efisiensi hubungan, dibandingkan dengan teknologi seluler lain.
1. Dapat dengan mudah disesuaikan dengan transmisi data serta komunikasi suara. TDMA menawarkan kemampuan untuk membawa kecepatan data dari 64 kbps sampai 120 Mbps (diperluas dalam kelipatan 64 kbps) yang memungkinkan operator untuk menawarkan komunikasi pribadi seperti faks, voiceband data, dan layanan pesan singkat (SMS) serta aplikasi yang membutuhkan “pitalebar” secara intensif seperti multimedia dan videoconference.
2. Tidak seperti teknik spread-spectrum yang dapat mengalami gangguan di antara para pengguna yang semuanya berada pada pita frekuensi yang sama dan berhubungan pada saat yang sama, teknologi TDMA memisahkan pengguna dalam waktu, agar tidak mengalami gangguan dari hubungan simultan lainnya.
3. TDMA menyediakan daya hidup baterai yang lama.
4. TDMA menjalankan pengisian penyimpanan di stasiun dasar-peralatan, ruang dan pemeliharaan, merupakan faktor penting sebagai ukuran pertumbuhan sel yang lebih kecil.
5. Biaya penggunaan TDMA sangat efektif untuk mengubah teknologi arus sistem analog ke digital.
6. TDMA adalah satu-satunya teknologi yang menawarkan pemanfaatan yang efisien struktur sel hirarkis (HCS) menawarkan piko, mikro, dan macrocells. HCS mencakup sistem yang akan disesuaikan untuk mendukung lalu lintas tertentu dan kebutuhan pelayanan, membuat sistem kapasitas lebih dari 40-kali AMPS dapat dicapai dengan biaya yang efisien.
7. Sistem layanan TDMA sesuai dengan penggunaan dual-mode handset, karena adanya kepentingan sesuai dengan sistem analog FDMA
Kelemahan TDMA dari telepon seluler lain
Dua kekurangan utama TDMA:
• Penggunaan dari celah waktu yang sudah ditetapkan membuat sulit untuk mengendalikan panggilan ke kolom berikutnya, menambah kemungkinan dari sebuah panggilan akan terputus ketika panggilan tersebut bergerak diantara kolom – kolom.
• TDMA merupakan pokok dari penggabungan bagian-bagian distorsi, yang berdampak ketika potongan dari perbincangan melompat mengelilingi bangunan dan kesulitan lainnya seperti sikap pada saat perbincangan sampai pada telepon dari urutan.
3. CDMA (Code division multiple access)
Pengertian CDMA
CDMA adalah temuan yang lebih baru dibandingkan dengan FDMA dan TDMA. Teknik CDMA berawal pada tahun 1949 ketika Claude Shannon dan Robert Pierce (yang banyak jasanya untuk kemajuan teknologi telekomunikasi saat ini) menyampaikan ide dasar CDMA. Teknik ini merupakan temuan yang brilian karena kanal yang satu dengan lainnya tidak dibedakan dari frekuensi/FDMA atau waktu/TDMA yang secara awam lebih mudah dipahami, melainkan dengan perbedaan kode. Jadi pada CDMA, seluruh pelanggan menggunakan frekuensi yang sama pada waktu yang sama.
CDMA (juga disebut DSSS/ direct sequence spread spectrum) merupakan salah satu dari dua jenis teknik murni spread spectrum multiple access (SSMA). Jenis lainnya dikenal sebagai FHMA (frequency hopping spread spectrum). Kedua jenis ini tergolong SSMA karena sinyalnya tersebar (spread) pada spektrum pita frekuensi yang lebar. Pada CDMA, penyebaran sinyal diperoleh akibat proses perkalian data input (yang mempunyai waktu perubahan lambat) dengan kode PN (yang mempunyai waktu perubahan cepat).
Walaupun pita frekuensinya lebar, tegangan sinyal yang dihasilkan sangat kecil, menyerupai noise (bising) yang selalu menyertai gelombang radio. Sehingga apabila dimonitor oleh penerima lain, sinyal yang dipancarkan oleh pengirim berbasis CDMA hanya berupa noise (seolah-olah menunjukkan ketiadaan sinyal pancar) yang tidak mengganggu sinyal lain. Sifat CDMA yang lain adalah kemampuannya untuk tahan terhadap jamming (penutupan oleh sinyal yang lebih kuat) pada pita frekuensi sempit. Hal ini terjadi karena jamming pada pita frekuensi sempit itu tidak akan mengganggu sinyal-sinyal CDMA yang tersebar di pita frekuensi lain.
Walaupun begitu jika diterapkan pada telepon seluler, CDMA mempunyai masalah yang disebut near-far problem. Masalah ini terjadi akibat pemakaian pita frekuensi yang sama pada waktu yang sama. Akibatnya, pelanggan yang paling dekat dengan base station (BTS) akan mendominasi BTS karena sinyalnya diterima (oleh BTS) paling besar dibandingkan dengan pelanggan lain yang jaraknya lebih jauh. Bagi pelayanan yang baik, hal itu tidak diharapkan. Untuk mengatasinya dipakailah teknik power control. Teknik ini menyebabkan BTS memerintahkan ponsel pelanggan untuk mengurangi daya pancar (secara otomatis) ketika sinyalnya diterima paling besar. Sehingga seluruh pelanggan di areal cakupan BTS akan diterima dengan besar sinyal yang sama.
CDMA dapat dikombinasikan dengan teknik lain untuk menjadi teknik hibrid semacam: FCDMA yang merupakan kombinasi dari FDMA dan CDMA, TCDMA yang merupakan kombinasi dari TDMA dan CDMA. Juga ada DS-FHMA yang merupakan kombinasi dari CDMA/DSSS dengan FHMA.
Code division multiple access (CDMA) adalah sebuah bentuk pemultipleksan (bukan sebuah skema pemodulasian) dan sebuah metode akses secara bersama yang membagi kanal tidak berdasarkan waktu (seperti pada TDMA) atau frekuensi (seperti pada FDMA), namun dengan cara mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada dan menggunakan sifat-sifat interferensi konstruktif dari kode-kode khusus itu untuk melakukan pemultipleksan.
Dalam perkembangan teknologi telekomunikasi telepon selular terutama yang berkaitan dengan generasi ke-tiga (3G), CDMA menjadi teknologi pilihan masa depan.
CDMA juga mengacu pada sistem telepon seluler digital yang menggunakan skema akses secara bersama ini,seperti yang diprakarsai oleh Qualcomm.
CDMA adalah sebuah teknologi militer yang digunakan pertama kali pada Perang Dunia II oleh sekutu Inggris untuk menggagalkan usaha Jerman mengganggu transmisi mereka. Sekutu memutuskan untuk mentransmisikan tidak hanya pada satu frekuensi, namun pada beberapa frekuensi, menyulitkan Jerman untuk menangkap sinyal yang lengkap.
Sejak itu CDMA digunakan dalam banyak sistem komunikasi, termasuk pada Global
Positioning System (GPS) dan pada sistem satelit OmniTRACS untuk logistik transportasi. Sistem terakhir didesain dan dibangun oleh Qualcomm, dan menjadi cikal bakal yang membantu insinyur-insinyur Qualcomm untuk menemukan Soft Handoff dan kendali tenaga cepat, teknologi yang diperlukan untuk menjadikan CDMA praktis dan efisien untuk komunikasi seluler terrestrial.
Keuntungan CDMA
Teknologi CDMA sendiri memiliki berbagai keuntungan jika diaplikasikan dalam sistem seluler. Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain :
• hanya membutuhkan satu frekuensi yang dibutuhkan untuk beberapa sektor/cell
• tidak membutuhkan equalizer untuk mengatasi gangguan spektrum sinyal
• dapat bergabung dengan metode akses lainnya, tidak membutuhkan penghitung waktu (guard time) untuk melihat rentang waktu dan penjaga pita (guard band) untuk menjaga intervensi antarkanal
• tidak membutuhkan alokasi dan pengelolaan frekuensi
• memiliki kapasitas yang halus untuk membatasi para pengguna akses
• memiliki proteksi dari proses penyadapan
Penggunaan di dalam telepon bergerak
Sejumlah istilah yang berbeda digunakan untuk mengacu pada penerapan CDMA. Standar pertama yang diprakarsai oleh QUALCOMM dikenal sebagai IS-95, IS mengacu pada sebuah Standar Interim dari Asosiasi Industri Telekomunikasi (Telecommunications Industry Association, TIA) yang terakreditasi oleh American National Standards Institute (ANSI)[1]. IS-95 sering disebut sebagai 2G atau seluler generasi kedua. Merk dagang cdmaOne dari QUALCOMM juga digunakan untuk menyebut standar 2G CDMA.
Setelah beberapa kali revisi, IS-95 digantikan oleh standar IS-2000. Standar ini diperkenalkan untuk memenuhi beberapa kriteria yang ada dalam spesifikasi IMT-2000 untuk 3G, atau selular generasi ketiga. Standar ini juga disebut sebagai 1xRTT yang secara sederhana berarti "1 times Radio Transmission Technology" yang mengindikasikan bahwa IS-2000 menggunakan kanal bersama 1.25-MHz sebagaimana yang digunakan standar IS-95 yang asli. Suatu skema terkait yang disebut 3xRTT menggunakan tiga kanal pembawa 1.25-MHz menjadi sebuah lebar pita 3.75-MHz yang memungkinkan laju letupan data (data burst rates) yang lebih tinggi untuk seorang pengguna individual, namun skema 3xRTT belum digunakan secara komersil. Yang terbaru, QUALCOMM telah memimpin penciptaan teknologi baru berbasis CDMA yang dinamakan 1xEV-DO, atau IS-856, yang mampu menyediakan laju transmisi paket data yang lebih tinggi seperti yang dipersyaratkan oleh IMT-2000 dan diinginkan oleh para operator jaringan nirkabel.
System CDMA QUALCOMM meliputi sinyal waktu yang sangat akurat (biasanya mengacu pada sebuah receiver GPS pada stasiun pusat sel (cell base station)), sehingga jam berbasis telepon seluler CDMA adalah jenis jam radio yang semakin populer untuk digunakan pada jaringan komputer. Keuntungan utama menggunakan sinyal telepon seluler CDMA untuk keperluan jam referensi adalah bahwa mereka akan bekerja lebih baik di dalam bangunan, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk memasang sebuah antena GPS di luar bangunan.
Yang juga sering dikacaukan dengan CDMA adalah W-CDMA. Teknik CDMA digunakan sebagai prinsip dari antarmuka udara W-CDMA, dan antarmuka udara W-CDMA digunakan di dalam Standar 3G global UMTS dan standar 3G Jepang FOMA, oleh NTT DoCoMo and Vodafone; namun bagaimanapun, keluarga standar CDMA (termasuk cdmaOne dan CDMA2000) tidaklah compatible dengan keluarga standar W-CDMA. Aplikasi penting lain daripada CDMA, mendahului dan seluruhnya berbeda dengan seluler CDMA, adalah Global Positioning System, GPS.Detil teknis,Dasar Matematis.
Sinyal modulasi dalam CDMA menggunakan kode untuk mengirimkan sinyal data
Sekarang, ada isu-isu tertentu di mana proses matematika ini dapat terganggu. Anggaplah bahwa satu pengirim mentransmisikan pada kekuatan sinyal yang lebih tinggi daripada yang lain. Kemudian orthogonality kritis properti bisa terganggu, sehingga sistem bisa gagal. Jadi mengendalikan kekuatan daya merupakan masalah penting dengan pemancar CDMA. A TDMA atau FDMA penerima dapat secara teori benar sewenang-wenang menolak sinyal yang kuat pada slot waktu lain atau frekuensi saluran. Hal ini tidak berlaku untuk CDMA; penolakan sinyal yang tidak diinginkan hanya parsial. Jika salah satu atau semua sinyal yang tidak diinginkan jauh lebih kuat daripada sinyal yang diinginkan, mereka akan menguasai mereka. Ini menyebabkan persyaratan umum dalam sistem CDMA kira-kira sesuai dengan berbagai tingkat kekuatan sinyal seperti yang terlihat pada penerima. Dalam CDMA seluler, stasiun basis menggunakan loop tertutup cepat skema kontrol daya untuk mengontrol ketat setiap mobile's transmit power.
Anggaplah suara itu hadir dalam saluran nol mengambil sedikit untuk beberapa nilai lain. Maka ini juga akan mengganggu orthogonality properti, dan dengan demikian menambah tingkat ekstra forward error correction (FEC) coding juga penting.
Sejauh ini, kita telah mengasumsikan bahwa waktu adalah mutlak CDMA tepat, yaitu tepat pemancar mentransmisikan pada titik-titik dalam kelipatan panjang urutan chip. Tentu saja, dalam kenyataannya, ini tidak praktis untuk mencapai, sehingga semua bentuk CDMA menggunakan spread spectrum memperoleh proses untuk memungkinkan penerima untuk mendiskriminasikan sebagian sinyal yang tidak diinginkan. Sinyal dengan kode chip yang dikehendaki dan waktu diterima, sedangkan sinyal dengan kode chip yang berbeda (atau kode penyebaran yang sama namun waktu yang berbeda offset) muncul sebagai suara wideband dikurangi dengan proses mendapatkan.
Keuntungan utama CDMA atas TDMA dan FDMA adalah bahwa kode CDMA yang tersedia berjumlah tak hingga. Hal ini membuat CDMA secara ideal cocok bagi sejumlah besar pemancar yang masing-masing menjangkitkan sejumlah kecil trafik pada selang waktu tak teratur, karena hal itu menghindari overhead untuk mengalokasi dan men-dealokasi secara terus-menerus sejumlah terbatas slot waktu ortogonal atau kanal frekuensi ke pemancar individual. Pemancar CDMA dengan begitu saja mengirim ketika mereka mempunyai sesuatu untuk dikirim dan diam ketika tidak.
Soft Handoff
Soft handoff (or soft handover) adalah salah satu inovasi dalam mobilitas dimana mungkin dilakukan dengan teknologi CDMA.Hal ini berkaitan dengan teknik atau pemindahan dari satu sel ke sel yang lain tanpa memutuskan hubungan radio kapanpun. Di dalam teknologi TDMA dan sistem analog,setiap pancaran sel pada frekuensinya sendiri,berbeda daripada sel-sel tetangganya.Jika sebuah perangkat bergerak telah mencapai batas dari sel yang melayani call sekarang,dapat dikatakan akan memutus hubungan radio dan secepatnya menyesuaikan dengan salah satu frekuensi sel-sel tetangganya dimana call telah dipindahkan oleh jaringan dikarenakan perpindahan lokasi dari peralatan bergerak tersebut.Jika peralatan bergenrak tersebut tidak bisa menyesuaikan dengan frekuensi barunya dalam sekejap,maka call akan diputus.
Didalam Sistem CDMA, satu set sel bertetangga semuanya menggunakan frekuensi yang sama untuk transmisi dan sel yang berbeda (atau base station) dalam arti adalah sebuah nomer yang disebut "PN offset",disaat time offset dari permulaan pseudo-random noise sequence yang diketahui dimana digunakan untuk menyebarkan sinyal dari base station.Dikarenakan semua sel berada pada satu frekuensi,mendengarkan pada BTS yang berbeda sekarang adalah tantangan dalam pemprosesan sinyal digital berbasis pada offset dari sekuen PN,bukan Tranmisi RF dan berdasarkan penerimaan pada frekuensi terpisah. Apabila handphone CDMA menjelajah melalui jaringan,ia mengenali offset PN dari sel bertetangga dan melaporkan kekuatan setiap sinyal kembali ke sel acuan dari hubungan percakapan (biasanya sel yang terkuat).Jika sinyal dari sebuah sel bertetangga cukup kuat,perangkat bergerak tersebut akan dihubungkan langsung pada "add a leg"' callnya dan memulai mentranmisikan dan menerima ke dan dari sel baru dalam arti ke sel (atau sel-sel)call yang baru saja digunakan. Begitu juga,jika sebuah sinyal sel melemah,maka handset akan secara langsung diputus hubungannya.Dslsm hsl ini,handset dapat bergerak dari sel ke sel dan menambah dan membuang jika diperlukan dengan tujuan untuk menjaga call hingga tanpa memutuskan hubungan. Dalam prakteknya,ada batasan-batasan frekuensi,sering antara siynal pembawa yang berbeda atau sub-jaringan.Pada keadaan ini,handset CDMA akan menggunakan jalan yang sama seperti dalam TDMA atau analog dan menjalankan sebuah perpindahan yang ekstrim dimana hal ini akan memutus hubungan dan mencoba mengambil frekuensi baru dimana ia baru saja mati.
Fitur CDMA
• Sinyal pesan pita sempit ( narrowband ) akan digandakan dengan penyebaran sinyal pita lebar ( wideband ) atau pseudonoise code
• Setiap user mempunyai pseudonoise (PN) code sendiri sendiri.
• Soft capacity limit: performansi sistem akan berubah untuk semua pengguna begitu nomer pengguna meningkat.
• Near-far problem (masalah dekat-jauh)
• Interference terbatas:kontrol daya sangat diperlukan
• lebar bandwidth menimbulkan keaneka ragaman,sehingga meggunakan rake receiver
• Akan membutuhkan semua komputer yang pernah dibuat oleh manusia diatas bumi untuk memecahkan kode dari satu setengah percakapan dalam sistem CDMA
1. FDMA (Frequency Division Multiple Access)
Pengertian FDMA
FDMA adalah sistem multiple access yang menempatkan seorang pelanggan pada sebuah kanal berbentuk pita frekuensi (frequency band) komunikasi. Jika satu pita frekuensi dianggap sebagai satu jalan, maka FDMA merupakan teknik "satu pelanggan, satu jalan". Pada saat pelanggan A sedang menggunakan jalan itu, maka pelanggan lain tidak dapat menggunakan sebelum pelanggan A selesai. Jadi, kalau dalam waktu yang bersamaan ada 100 pelanggan yang ingin berkomunikasi dengan rekannya, maka sudah tentu diperlukan 100 pita frekuensi. Kalau setiap pita memerlukan lebar 30 Kilo Hertz (kHz) dan frekuensi yang digunakan berawal dari 890 Mega Hertz (MHz), maka:
Pita frekuensi kanal 1 mulai dari 890 MHz hingga 890,030 Mhz
Pita frekuensi kanal 2 mulai dari 890,030 MHz hingga 890,060 MHz
Pita frekuensi kanal 3 mulai dari 890,060 MHz hingga 890,090 MHzdan seterusnya.
Sedangkan lebar total seluruh pita yang digunakan adalah:
100 x 30.000 Hz = 3.000.000 Hz = 3 MHz.
Artinya, jika frekuensi yang digunakan mempunyai batas bawah 890 MHz, maka batas atasnya adalah 893 MHz.
Akan tetapi, frekuensi yang tersedia untuk komunikasi bergerak dibatasi oleh peraturan yang ada karena frekuensi-frekuensi lain pasti digunakan untuk jatah keperluan yang lain pula. Sementara jatah frekuensi yang ada pun harus dibagi antarpenyelenggara telepon seluler. Karena itu, untuk memperbanyak kapasitas dengan jumlah kanal yang terbatas, digunakan trik-trik tertentu sesuai dengan strategi si penyelenggara.
FDMA (Frequency Division Multiple Access) melakukan pembagian spectrum gelombang dalam beberapa kanal frekuensi. Setiap panggilan hubungan akan memperoleh kanal tersendiri. Metode FDMA paling tidak efisien dan umumnya digunakan pada jaringan analog seperti AMPS.
FDMA merupakan suatu teknik pengaksesan yang menggunakan frekkuensi sebagai media perantaranya. System ini digunakan BTS pada saat memancar/transmite dengan menggunakan frekuensi down link dan pada saat BTS menerima / receive dengan menggunakan frekuensi uplink. Penggunaan frekuensi downlink dan uplink diatur sedemikian rupa sehingga tidak saling menggangu frekuensi yang lainnya. Jika frekuensi ini tidak tepat pengaturannya maka antara satu BTS dengan BTS yang lain frekuensinya akan saling menganggu (interference) yang akan berakibat dengan kualitas suara yang kurang baik, drop call (komuniksai tiba-tiba putus), sulit melakukan panggilan atau tidak bias melakukan panggilan sama sekali.
Base Tranceiver Station (BTS)
Mengandung transceiver radio yang menangani sebuah cell dan hubungan dengan mobile station dan jumlahnya lebih banyak.
Untuk memahami FDMA, bisa dianalogikan tentang station radio mengirimkan sinyalnya pada frekuensi yang berbeda pada kanal yang tersedia kepada tiap-tiap pengguna ponsel. FDMA digunakan sebagian besar untuk transmisi analog. Saat untuk membawa informasi digital, FDMA sudah tidak efesien lagi.
Dalam FDMA frekuensi dibagi menjadi beberapa kanal frekuensi yang lebih sempit. Tiap pengguna akan mendapatkan kanal frekuensi yang berbeda untuk berkomunikasi secara bersamaan. Pengalokasian frekuensi pada FDMA bersipat eksklusif karena kanal frekuensi yang telah digunakan oleh seorang pengguna tidak dapat digunakan oleh pengguna yang lain. Antar kanal dipisahkan dengan bidang frkuensi yang lebih sempit lagi (guard band) untuk menghindari interverens antar kanal yang berdekatan (adjacent channel) agar dalam system kerja FDMA ada beberapa criteria yang dilakukan :
• menempatkan panggilan pada frekuensi yang berlainan (multiple carried frequency)
bisa digunakan untuk system selular analog (AMPS)
• FDMA akan membagi spectrum dalam kanal yang berbeda kemudian membagi bagian yang sama dalam sebuah bandwidth.
• FDMA membagi bandwidth menjadi 124 buah frekuensi pembawa (carrier frequency) yang masing-masing menjadi daerah fekuensi daerah selebar 200 kHz. Satu atau lebih frekuensi pembawa dialamatkan pada masing-masing BTS (base transceiver Station) yang tersedia.
Dalam system yang menggunakan frekuensi devisiion multiplex access ini frekuensi yang digunakan adalah berbeda-beda dengan sistem time division multiplex access pada sistem tersebut frekuensi sinyal yang digunakan adalah sama untuk menghindari adanya interfrensi pada saat pentransmisian sinyal maka sistem ini mentransmisikan sinyal dengan pengaturan waktu yang berbeda-beda namun frekuensi yang digunakan adalah sama.
Kelebihan dan Kekurangan FDMA
Beberapa kelemahan dari sistem frekuensi multiplex access adalah :
1. Pada saat pentransmisian sinyal jika antara BTS terdapat kanal yang sama maka akan terjadi interfrensi yang menyebabkan kerusakan sinyal, sulitnya melakukan panggilan. Dengan kata lain sistem ini dapat terjadi interfrensi dari sesama BTS yang berdekatan.
2. Daya tahan terhadap gangguan baik noise maupun jarak tempuh lebih lemah dari pada komunikasi yang telah menggunakan sistem digital.
3. Dalam komunikasi ini juga harus memperhatikan beberapa hal seperti: line of side dan topologi bumi sehingga sinyal dapat berjalan baik ke receiver.
4. Fleksibilitas rendah: kalau ada rekonfigurasi kapasitas (=lebarpita) modifikasi diperlukan diTXR dan RXR (untuk saluran tersebut, untuk saluran bertetangga, filter dan peralatan lain mungkin perlu diubah)
5. Kapasitas berkurang drastic sejalan dengan penambahan jumlah carrier akibat noise intermodulasi dan back-off.
6. Perlunya pemerataan daya tiap saluran di TXR untuk menghindari capture effect (harus real time mengantisipasi pelemahan akibat hujan, awan tebal, dsb)
Keuntungan
1. Sistem keseluruhan Sederhana: pengoperasian mudah, peralatan murah dan terbukti handal
2. Dimensioning stasiun bumi kecil
2. TDMA (Time division multiple access)
Pengertian TDMA
Berbeda dengan FDMA yang memberikan satu pita frekuensi untuk dipakai satu pelanggan, TDMA memberikan satu pita frekuensi untuk dipakai beberapa pelanggan. Jadi kanal-kanal komunikasi dirupakan dalam bentuk slot-slot waktu. Slot waktu adalah berapa lama seorang pelanggan mendapat giliran untuk memakai pita frekuensi. Satu slot waktu digunakan oleh satu pelanggan. Slot-slot waktu ini dibingkai dalam satu periode yang disebut satu frame. Jadi misalkan ada 10 pelanggan yang masing-masing adalah A, B, C, D, E, F, G, H, I, dan J, maka dalam satu frame terdapat 10 slot waktu yang merupakan giliran tiap pelanggan untuk menggunakan pita frekuensi yang sama.
Proses komunikasi multi-access dilakukan dengan menjalankan frame ini berulang- ulang sehingga akan muncul urutan giliran pemakaian saluran seperti: A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-A-B-C-D- E-F-G-H-I-J-A-B-C-dan seterusnya. Tentu saja harus ada pembatasan jumlah pelanggan yang menggunakan satu pita frekuensi ini. Jika tidak dibatasi, periode frame akan terlalu panjang dan akibatnya timbul komunikasi terputus-putus yang mengganggu pembicaraan.
Karena sifatnya yang tidak kontinyu (tidak terjadi pemakaian pita frekuensi terus menerus oleh satu pelanggan dalam satu periode pembicaraan), maka teknik TDMA hanya dapat mengakomodasi data digital atau modulasi digital. Sehingga sinyal-sinyal analog yang akan dikirim, harus diubah menjadi format digital dahulu. Time division multiple access (TDMA) diperkenalkan oleh Asosiasi Industri Telekomunikasi (Telecommunications Industry Association, TIA) yang terakreditasi oleh American National Standards Institute (ANSI), adalah teknologi transmisi digital yang mengalokasikan slot waktu yang unik untuk setiap pengguna pada masing-masing saluran, dan menjadi salah satu metode utama yang digunakan oleh jaringan digital telepon seluler untuk menghubungkan panggilan telepon. Sinyal digital dari jaringan digital dihubungkan ke pengguna tertentu untuk berhubungan dengan sebuah kanal frekuensi digital tersendiri tanpa memutuskannya dengan mengalokasikan waktu. TDMA juga merupakan metode pengembangan dari FDMA yakni setiap kanal frekuensinya dibagi lagi dalam slot waktu sekitar 10 ms. Sistem ini juga didukung oleh berbagai macam pelayanan untuk pengguna terakhir seperti suara, data, faksimili, layanan pesan singkat (sms), dan pesan siaran.
Saat ini secara garis besar terdapat dua persaingan model sistem yang membagi pasar telepon seluler itu sendiri yaitu TDMA dan CDMA. Dan TDMA menjadi teknologi pilihan karena diadopsi oleh Eropa sebagai standar pada (Global System for Mobile Communications, GSM) dan Jepang dengan (Japanese Digital Cellular, JDC). Namun, pada generasi ke-tiga (3G) jaringan nirkabel, CDMA akan menjadi pilihan dibandingkan dengan TDMA.
Evolusi TDMA
• Jenis TDMA yang asli adalah IS–54, diperkenalkan pada 1998–1989 oleh TIA/CTIA (Telecommunications Industry Association). Merupakan penggabungan satu set fitur meliputi, persetujuan, ID nomor–panggilan, indikator penunggu pesan (MWI) dan privasi suara.
• IS–54B telah kadaluwarsa pada 1994 dengan memperkenalkan IS–136 yang tidak lama diikuti oleh perubahan A dan B.
• IS–136 kembali menjadi IS–54B dan bergabung dengan DCCH membuat fitur baru.
• IS–136A menaikkan IS–136 untuk menggambarkan layanan selular diantara pita frekuensi 800 MHz dan 1900 MHz. Diperkenalkan pengaktifan diluar-udara dan layanan program.
• IS–136B menyertakan perbandingan baru dari layanan meliputi SMS siaran, paket data, dan lain-lain.
Cara kerja
Setiap daerah layanan dalam sistem telepon seluler dibagi menjadi beberapa kolom. Setiap kolomnya digunakan kurang lebih satu hingga tujuh kali dari kanal-kanal yang tersedia. Kolom telepon digital merubah panggilan telepon menjadi digital sebelum berhubungan. Kolom ini menyediakan tempat yang besar dan dengan baik menaikkan kapasitas dari setiap kolom. TDMA mengambil setiap kanal dan membelahnya menjadi tiga kali celah. Setiap pembicaraan di telepon mendapat sinyal radio untuk satu hingga tiga kali, dan sistem tersebut secara cepat merubah dari satu telepon ke telepon yang lain. Hal ini diserahkan ke time-division multiplexing. Karena sinyal digital sangat ditekan, pergantian diantara tiga pembicaraan yang berbeda di telepon disempurnakan dengan tidak menghilangkan informasi . Hasilnya berupa sistem yang mempunyai tiga kali dari kapasitas sebuah sistem analog dan menggunakan kanal yang sama tanpa TDMA. Sebuah kolom yang menggunakan TDMA dapat menangani 168 penggilan yang tidak teratur secara menyeluruh. TDMA juga digunakan dalam GSM yang merupakan dasar dari PCS (Personal Communication Service). Dengan PCS, kanalnya dibagi menjadi delapan bagian. Pengoperasian TDMA membutuhkan kontrol outlink semua bagian pengatur yang berisi beberapa informasi kontrol. Pembawa outlink ini juga memiliki struktur bingkai yang menyediakan informasi waktu akurat untuk semua bagian pengontrol. Peralatan teleport sentral komputer VSAT mengatakan ke setiap situs slot waktu khusus untuk digunakan dalam struktur TDMA dan rencana informasi ini disiarkan ke semua bagian secara berkala. Rencana waktu ledakan mungkin sudah ditetapkan, sehingga setiap bagian mengalokasikan proporsi tertentu dari keseluruhan struktur waktu TDMA atau mungkin bersifat dinamis, dimana slot waktu yang ditempatkan, disesuaikan sebagai tanggapan terhadap kebutuhan lalu lintas setiap bagian.
Kelebihan TDMA dibanding teknologi telepon seluler lain
• TDMA didesain untuk digunakan di setiap lingkungan dan situasi, dari penggunaan tanpa kabel di daerah bisnis ke pengguna yang sering bepergian pada kecepatan tinggi di jalan bebas hambatan (TOL).
• Keunggulan lain dari TDMA selain meningkatkan efisiensi hubungan, dibandingkan dengan teknologi seluler lain.
1. Dapat dengan mudah disesuaikan dengan transmisi data serta komunikasi suara. TDMA menawarkan kemampuan untuk membawa kecepatan data dari 64 kbps sampai 120 Mbps (diperluas dalam kelipatan 64 kbps) yang memungkinkan operator untuk menawarkan komunikasi pribadi seperti faks, voiceband data, dan layanan pesan singkat (SMS) serta aplikasi yang membutuhkan “pitalebar” secara intensif seperti multimedia dan videoconference.
2. Tidak seperti teknik spread-spectrum yang dapat mengalami gangguan di antara para pengguna yang semuanya berada pada pita frekuensi yang sama dan berhubungan pada saat yang sama, teknologi TDMA memisahkan pengguna dalam waktu, agar tidak mengalami gangguan dari hubungan simultan lainnya.
3. TDMA menyediakan daya hidup baterai yang lama.
4. TDMA menjalankan pengisian penyimpanan di stasiun dasar-peralatan, ruang dan pemeliharaan, merupakan faktor penting sebagai ukuran pertumbuhan sel yang lebih kecil.
5. Biaya penggunaan TDMA sangat efektif untuk mengubah teknologi arus sistem analog ke digital.
6. TDMA adalah satu-satunya teknologi yang menawarkan pemanfaatan yang efisien struktur sel hirarkis (HCS) menawarkan piko, mikro, dan macrocells. HCS mencakup sistem yang akan disesuaikan untuk mendukung lalu lintas tertentu dan kebutuhan pelayanan, membuat sistem kapasitas lebih dari 40-kali AMPS dapat dicapai dengan biaya yang efisien.
7. Sistem layanan TDMA sesuai dengan penggunaan dual-mode handset, karena adanya kepentingan sesuai dengan sistem analog FDMA
Kelemahan TDMA dari telepon seluler lain
Dua kekurangan utama TDMA:
• Penggunaan dari celah waktu yang sudah ditetapkan membuat sulit untuk mengendalikan panggilan ke kolom berikutnya, menambah kemungkinan dari sebuah panggilan akan terputus ketika panggilan tersebut bergerak diantara kolom – kolom.
• TDMA merupakan pokok dari penggabungan bagian-bagian distorsi, yang berdampak ketika potongan dari perbincangan melompat mengelilingi bangunan dan kesulitan lainnya seperti sikap pada saat perbincangan sampai pada telepon dari urutan.
3. CDMA (Code division multiple access)
Pengertian CDMA
CDMA adalah temuan yang lebih baru dibandingkan dengan FDMA dan TDMA. Teknik CDMA berawal pada tahun 1949 ketika Claude Shannon dan Robert Pierce (yang banyak jasanya untuk kemajuan teknologi telekomunikasi saat ini) menyampaikan ide dasar CDMA. Teknik ini merupakan temuan yang brilian karena kanal yang satu dengan lainnya tidak dibedakan dari frekuensi/FDMA atau waktu/TDMA yang secara awam lebih mudah dipahami, melainkan dengan perbedaan kode. Jadi pada CDMA, seluruh pelanggan menggunakan frekuensi yang sama pada waktu yang sama.
CDMA (juga disebut DSSS/ direct sequence spread spectrum) merupakan salah satu dari dua jenis teknik murni spread spectrum multiple access (SSMA). Jenis lainnya dikenal sebagai FHMA (frequency hopping spread spectrum). Kedua jenis ini tergolong SSMA karena sinyalnya tersebar (spread) pada spektrum pita frekuensi yang lebar. Pada CDMA, penyebaran sinyal diperoleh akibat proses perkalian data input (yang mempunyai waktu perubahan lambat) dengan kode PN (yang mempunyai waktu perubahan cepat).
Walaupun pita frekuensinya lebar, tegangan sinyal yang dihasilkan sangat kecil, menyerupai noise (bising) yang selalu menyertai gelombang radio. Sehingga apabila dimonitor oleh penerima lain, sinyal yang dipancarkan oleh pengirim berbasis CDMA hanya berupa noise (seolah-olah menunjukkan ketiadaan sinyal pancar) yang tidak mengganggu sinyal lain. Sifat CDMA yang lain adalah kemampuannya untuk tahan terhadap jamming (penutupan oleh sinyal yang lebih kuat) pada pita frekuensi sempit. Hal ini terjadi karena jamming pada pita frekuensi sempit itu tidak akan mengganggu sinyal-sinyal CDMA yang tersebar di pita frekuensi lain.
Walaupun begitu jika diterapkan pada telepon seluler, CDMA mempunyai masalah yang disebut near-far problem. Masalah ini terjadi akibat pemakaian pita frekuensi yang sama pada waktu yang sama. Akibatnya, pelanggan yang paling dekat dengan base station (BTS) akan mendominasi BTS karena sinyalnya diterima (oleh BTS) paling besar dibandingkan dengan pelanggan lain yang jaraknya lebih jauh. Bagi pelayanan yang baik, hal itu tidak diharapkan. Untuk mengatasinya dipakailah teknik power control. Teknik ini menyebabkan BTS memerintahkan ponsel pelanggan untuk mengurangi daya pancar (secara otomatis) ketika sinyalnya diterima paling besar. Sehingga seluruh pelanggan di areal cakupan BTS akan diterima dengan besar sinyal yang sama.
CDMA dapat dikombinasikan dengan teknik lain untuk menjadi teknik hibrid semacam: FCDMA yang merupakan kombinasi dari FDMA dan CDMA, TCDMA yang merupakan kombinasi dari TDMA dan CDMA. Juga ada DS-FHMA yang merupakan kombinasi dari CDMA/DSSS dengan FHMA.
Code division multiple access (CDMA) adalah sebuah bentuk pemultipleksan (bukan sebuah skema pemodulasian) dan sebuah metode akses secara bersama yang membagi kanal tidak berdasarkan waktu (seperti pada TDMA) atau frekuensi (seperti pada FDMA), namun dengan cara mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada dan menggunakan sifat-sifat interferensi konstruktif dari kode-kode khusus itu untuk melakukan pemultipleksan.
Dalam perkembangan teknologi telekomunikasi telepon selular terutama yang berkaitan dengan generasi ke-tiga (3G), CDMA menjadi teknologi pilihan masa depan.
CDMA juga mengacu pada sistem telepon seluler digital yang menggunakan skema akses secara bersama ini,seperti yang diprakarsai oleh Qualcomm.
CDMA adalah sebuah teknologi militer yang digunakan pertama kali pada Perang Dunia II oleh sekutu Inggris untuk menggagalkan usaha Jerman mengganggu transmisi mereka. Sekutu memutuskan untuk mentransmisikan tidak hanya pada satu frekuensi, namun pada beberapa frekuensi, menyulitkan Jerman untuk menangkap sinyal yang lengkap.
Sejak itu CDMA digunakan dalam banyak sistem komunikasi, termasuk pada Global
Positioning System (GPS) dan pada sistem satelit OmniTRACS untuk logistik transportasi. Sistem terakhir didesain dan dibangun oleh Qualcomm, dan menjadi cikal bakal yang membantu insinyur-insinyur Qualcomm untuk menemukan Soft Handoff dan kendali tenaga cepat, teknologi yang diperlukan untuk menjadikan CDMA praktis dan efisien untuk komunikasi seluler terrestrial.
Keuntungan CDMA
Teknologi CDMA sendiri memiliki berbagai keuntungan jika diaplikasikan dalam sistem seluler. Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain :
• hanya membutuhkan satu frekuensi yang dibutuhkan untuk beberapa sektor/cell
• tidak membutuhkan equalizer untuk mengatasi gangguan spektrum sinyal
• dapat bergabung dengan metode akses lainnya, tidak membutuhkan penghitung waktu (guard time) untuk melihat rentang waktu dan penjaga pita (guard band) untuk menjaga intervensi antarkanal
• tidak membutuhkan alokasi dan pengelolaan frekuensi
• memiliki kapasitas yang halus untuk membatasi para pengguna akses
• memiliki proteksi dari proses penyadapan
Penggunaan di dalam telepon bergerak
Sejumlah istilah yang berbeda digunakan untuk mengacu pada penerapan CDMA. Standar pertama yang diprakarsai oleh QUALCOMM dikenal sebagai IS-95, IS mengacu pada sebuah Standar Interim dari Asosiasi Industri Telekomunikasi (Telecommunications Industry Association, TIA) yang terakreditasi oleh American National Standards Institute (ANSI)[1]. IS-95 sering disebut sebagai 2G atau seluler generasi kedua. Merk dagang cdmaOne dari QUALCOMM juga digunakan untuk menyebut standar 2G CDMA.
Setelah beberapa kali revisi, IS-95 digantikan oleh standar IS-2000. Standar ini diperkenalkan untuk memenuhi beberapa kriteria yang ada dalam spesifikasi IMT-2000 untuk 3G, atau selular generasi ketiga. Standar ini juga disebut sebagai 1xRTT yang secara sederhana berarti "1 times Radio Transmission Technology" yang mengindikasikan bahwa IS-2000 menggunakan kanal bersama 1.25-MHz sebagaimana yang digunakan standar IS-95 yang asli. Suatu skema terkait yang disebut 3xRTT menggunakan tiga kanal pembawa 1.25-MHz menjadi sebuah lebar pita 3.75-MHz yang memungkinkan laju letupan data (data burst rates) yang lebih tinggi untuk seorang pengguna individual, namun skema 3xRTT belum digunakan secara komersil. Yang terbaru, QUALCOMM telah memimpin penciptaan teknologi baru berbasis CDMA yang dinamakan 1xEV-DO, atau IS-856, yang mampu menyediakan laju transmisi paket data yang lebih tinggi seperti yang dipersyaratkan oleh IMT-2000 dan diinginkan oleh para operator jaringan nirkabel.
System CDMA QUALCOMM meliputi sinyal waktu yang sangat akurat (biasanya mengacu pada sebuah receiver GPS pada stasiun pusat sel (cell base station)), sehingga jam berbasis telepon seluler CDMA adalah jenis jam radio yang semakin populer untuk digunakan pada jaringan komputer. Keuntungan utama menggunakan sinyal telepon seluler CDMA untuk keperluan jam referensi adalah bahwa mereka akan bekerja lebih baik di dalam bangunan, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk memasang sebuah antena GPS di luar bangunan.
Yang juga sering dikacaukan dengan CDMA adalah W-CDMA. Teknik CDMA digunakan sebagai prinsip dari antarmuka udara W-CDMA, dan antarmuka udara W-CDMA digunakan di dalam Standar 3G global UMTS dan standar 3G Jepang FOMA, oleh NTT DoCoMo and Vodafone; namun bagaimanapun, keluarga standar CDMA (termasuk cdmaOne dan CDMA2000) tidaklah compatible dengan keluarga standar W-CDMA. Aplikasi penting lain daripada CDMA, mendahului dan seluruhnya berbeda dengan seluler CDMA, adalah Global Positioning System, GPS.Detil teknis,Dasar Matematis.
Sinyal modulasi dalam CDMA menggunakan kode untuk mengirimkan sinyal data
Sekarang, ada isu-isu tertentu di mana proses matematika ini dapat terganggu. Anggaplah bahwa satu pengirim mentransmisikan pada kekuatan sinyal yang lebih tinggi daripada yang lain. Kemudian orthogonality kritis properti bisa terganggu, sehingga sistem bisa gagal. Jadi mengendalikan kekuatan daya merupakan masalah penting dengan pemancar CDMA. A TDMA atau FDMA penerima dapat secara teori benar sewenang-wenang menolak sinyal yang kuat pada slot waktu lain atau frekuensi saluran. Hal ini tidak berlaku untuk CDMA; penolakan sinyal yang tidak diinginkan hanya parsial. Jika salah satu atau semua sinyal yang tidak diinginkan jauh lebih kuat daripada sinyal yang diinginkan, mereka akan menguasai mereka. Ini menyebabkan persyaratan umum dalam sistem CDMA kira-kira sesuai dengan berbagai tingkat kekuatan sinyal seperti yang terlihat pada penerima. Dalam CDMA seluler, stasiun basis menggunakan loop tertutup cepat skema kontrol daya untuk mengontrol ketat setiap mobile's transmit power.
Anggaplah suara itu hadir dalam saluran nol mengambil sedikit untuk beberapa nilai lain. Maka ini juga akan mengganggu orthogonality properti, dan dengan demikian menambah tingkat ekstra forward error correction (FEC) coding juga penting.
Sejauh ini, kita telah mengasumsikan bahwa waktu adalah mutlak CDMA tepat, yaitu tepat pemancar mentransmisikan pada titik-titik dalam kelipatan panjang urutan chip. Tentu saja, dalam kenyataannya, ini tidak praktis untuk mencapai, sehingga semua bentuk CDMA menggunakan spread spectrum memperoleh proses untuk memungkinkan penerima untuk mendiskriminasikan sebagian sinyal yang tidak diinginkan. Sinyal dengan kode chip yang dikehendaki dan waktu diterima, sedangkan sinyal dengan kode chip yang berbeda (atau kode penyebaran yang sama namun waktu yang berbeda offset) muncul sebagai suara wideband dikurangi dengan proses mendapatkan.
Keuntungan utama CDMA atas TDMA dan FDMA adalah bahwa kode CDMA yang tersedia berjumlah tak hingga. Hal ini membuat CDMA secara ideal cocok bagi sejumlah besar pemancar yang masing-masing menjangkitkan sejumlah kecil trafik pada selang waktu tak teratur, karena hal itu menghindari overhead untuk mengalokasi dan men-dealokasi secara terus-menerus sejumlah terbatas slot waktu ortogonal atau kanal frekuensi ke pemancar individual. Pemancar CDMA dengan begitu saja mengirim ketika mereka mempunyai sesuatu untuk dikirim dan diam ketika tidak.
Soft Handoff
Soft handoff (or soft handover) adalah salah satu inovasi dalam mobilitas dimana mungkin dilakukan dengan teknologi CDMA.Hal ini berkaitan dengan teknik atau pemindahan dari satu sel ke sel yang lain tanpa memutuskan hubungan radio kapanpun. Di dalam teknologi TDMA dan sistem analog,setiap pancaran sel pada frekuensinya sendiri,berbeda daripada sel-sel tetangganya.Jika sebuah perangkat bergerak telah mencapai batas dari sel yang melayani call sekarang,dapat dikatakan akan memutus hubungan radio dan secepatnya menyesuaikan dengan salah satu frekuensi sel-sel tetangganya dimana call telah dipindahkan oleh jaringan dikarenakan perpindahan lokasi dari peralatan bergerak tersebut.Jika peralatan bergenrak tersebut tidak bisa menyesuaikan dengan frekuensi barunya dalam sekejap,maka call akan diputus.
Didalam Sistem CDMA, satu set sel bertetangga semuanya menggunakan frekuensi yang sama untuk transmisi dan sel yang berbeda (atau base station) dalam arti adalah sebuah nomer yang disebut "PN offset",disaat time offset dari permulaan pseudo-random noise sequence yang diketahui dimana digunakan untuk menyebarkan sinyal dari base station.Dikarenakan semua sel berada pada satu frekuensi,mendengarkan pada BTS yang berbeda sekarang adalah tantangan dalam pemprosesan sinyal digital berbasis pada offset dari sekuen PN,bukan Tranmisi RF dan berdasarkan penerimaan pada frekuensi terpisah. Apabila handphone CDMA menjelajah melalui jaringan,ia mengenali offset PN dari sel bertetangga dan melaporkan kekuatan setiap sinyal kembali ke sel acuan dari hubungan percakapan (biasanya sel yang terkuat).Jika sinyal dari sebuah sel bertetangga cukup kuat,perangkat bergerak tersebut akan dihubungkan langsung pada "add a leg"' callnya dan memulai mentranmisikan dan menerima ke dan dari sel baru dalam arti ke sel (atau sel-sel)call yang baru saja digunakan. Begitu juga,jika sebuah sinyal sel melemah,maka handset akan secara langsung diputus hubungannya.Dslsm hsl ini,handset dapat bergerak dari sel ke sel dan menambah dan membuang jika diperlukan dengan tujuan untuk menjaga call hingga tanpa memutuskan hubungan. Dalam prakteknya,ada batasan-batasan frekuensi,sering antara siynal pembawa yang berbeda atau sub-jaringan.Pada keadaan ini,handset CDMA akan menggunakan jalan yang sama seperti dalam TDMA atau analog dan menjalankan sebuah perpindahan yang ekstrim dimana hal ini akan memutus hubungan dan mencoba mengambil frekuensi baru dimana ia baru saja mati.
Fitur CDMA
• Sinyal pesan pita sempit ( narrowband ) akan digandakan dengan penyebaran sinyal pita lebar ( wideband ) atau pseudonoise code
• Setiap user mempunyai pseudonoise (PN) code sendiri sendiri.
• Soft capacity limit: performansi sistem akan berubah untuk semua pengguna begitu nomer pengguna meningkat.
• Near-far problem (masalah dekat-jauh)
• Interference terbatas:kontrol daya sangat diperlukan
• lebar bandwidth menimbulkan keaneka ragaman,sehingga meggunakan rake receiver
• Akan membutuhkan semua komputer yang pernah dibuat oleh manusia diatas bumi untuk memecahkan kode dari satu setengah percakapan dalam sistem CDMA
Komentar
Posting Komentar