APLIKASI DAN TINJAUAN TEKNIS DIRECT SEQUENCE CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (DS-CDMA)

dokumen-dokumen yang mirip
BAB II CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA) CDMA merupakan singkatan dari Code Division Multiple Access yaitu teknik

Code Division multiple Access (CDMA)

SISTEM KOMUNIKASI CDMA Rr. Rizka Kartika Dewanti, TE Tito Maulana, TE Ashif Aminulloh, TE Jurusan Teknik Elektro FT UGM, Yogyakarta

Introduction to spread spectrum (SS) Alfin Hikmaturokhman,MT

TUGAS KOMUNIKASI DIGITAL CODE DIVISION MULTIPLE ACCES

BAB II CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS. Konsep selular mulai muncul di akhir tahun 1940-an yang digagas oleh

BAB III Perencanaan Jaringan VSAT Pada Bank Mandiri dengan CDMA

ANALISIS PERBANDINGAN TEKNOLOGI SPREAD SPECTRUM FHSS DAN DSSS PADA SISTEM CDMA

Apa perbedaan antara teknik multiplex dan teknik multiple access??

BAB II DASAR TEORI. sesuai dengan sinyal pemodulasinya. Modulasi ada dua macam, yaitu modulasi

BAB II ARSITEKTUR SISTEM CDMA. depan. Code Division Multiple Access (CDMA) merupakan salah satu teknik

Teknik Multiple Akses FDMA, TDMA, CDMA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Kuliah 5 Pemrosesan Sinyal Untuk Komunikasi Digital

Analisis Aspek-Aspek Perencanaan BTS pada Sistem Telekomunikasi Selular Berbasis CDMA

6.2. Time Division Multiple Access (TDMA)

I. Pembahasan. reuse. Inti dari konsep selular adalah konsep frekuensi reuse.

TTG3B3 - Sistem Komunikasi 2 Multiple Access

ANALISIS PENGARUH KONTROL DAYA TERHADAP KAPASITAS SISTEM CDMA X

Dasar Sistem Transmisi

BAB II PEMODELAN PROPAGASI. Kondisi komunikasi seluler sulit diprediksi, karena bergerak dari satu sel

BAB I PENDAHULUAN 1. 1 LATAR BELAKANG

Teknologi Seluler. Pertemuan XIV

SISTEM SELULAR. Pertemuan XIV

Multiple Access. Downlink. Handoff. Uplink. Mobile Station Distributed transceivers Cells Different Frequencies or Codes

RUNTUN MAKSIMAL SEBAGAI PEMBANGKIT RUNTUN SEMU PADA SISTEM SPEKTRUM TERSEBAR. Dhidik Prastiyanto 1 ABSTRACT

PENGGUNAAN TEKNIK FREQUENCY HOPPING UNTUK MENGATASI MULTIPATH FADING PADA GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION ( GSM ) INTISARI

BAB II LANDASAN TEORI

MAKALAH KOMUNIKASI DIGITAL

Realisasi Kode Prima Untuk Mengatur Loncatan Frekuensi (Frequency Hop) Dalam Sistem FH-CDMA ABSTRAK

Kata kunci : Spread spectrum, MIMO, kode penebar. vii

BAB II TEORI PENUNJANG

PERENCANAAN ANALISIS UNJUK KERJA WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (WCDMA)PADA KANAL MULTIPATH FADING

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Jakson Petrus M.B., S.Kom

Visualisasi dan Analisa Kinerja Kode Konvolusi Pada Sistem MC-CDMA Dengan Modulasi QPSK Berbasis Perangkat Lunak

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PRODI TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI MEDAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1. LATAR BELAKANG

STUDI KASUS PENGENDALIAN DAYA DOWNLINK PADA SISTEM SELULAR CDMA

Agus Setiadi BAB II DASAR TEORI

BAB III PERANCANGAN SISTEM DAN SIMULASI

TEKNIK PERANCANGAN JARINGAN AKSES SELULER

KINERJA AKSES JAMAK OFDM-CDMA

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1. Pemancar dan Penerima Sistem MC-CDMA [1].

Visualisasi dan Analisa Kinerja Kode Konvolusi Pada Sistem MC-CDMA Dengan Modulasi QAM Berbasis Perangkat Lunak

DAFTAR TABEL. Tabel 2.1 Tabel PS/NS untuk Up dan Down Counter 3 bit. 23

BAB II JARINGAN GSM. telekomunikasi selular untuk seluruh Eropa oleh ETSI (European

SISTEM KOMUNIKASI BEGERAK WHAT TECHNOLOGY ABOUT THIS???

BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

SAINTEKBU Jurnal Sains dan Teknologi Vol.1 No. 2 Desember RANCANG BANGUN SIMULASI SISTEM KOMUNIKASI SPREAD SPECTRUM (Perangkat Lunak)

BAB XI TRAFIK UNTUK KOM BERGERAK SELULER

BAB II POWER CONTROL CDMA PADA KANAL FADING RAYLEIGH

Teori Dasar 5 BAB II TEORI DASAR. Sistem spread spectrum telah dikembangkan sejak pertengahan tahun

UNJUK KERJA FREQUENCY HOPPING PADA KANAL SISTEM KOMUNIKASI BERGERAK YANG MENGALAMI RAYLEIGH FADING INTISARI

Realisasi Column Wise Complementary Codes Pada Sistem CDMA ABSTRAK

PENS SISTIM SELULER GENERASI 2 POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA By: Prima Kristalina

MULTIPLEXING. Ir. Roedi Goernida, MT. Program Studi Sistem Informasi Fakultas Rekayasa Industri Institut Teknologi Telkom Bandung

William Stallings Data and Computer Communications 7 th Edition. Bab 9 Spektrum Yang di/tersebar

APLIKASI RANGKAIAN TERINTEGRASI DIRECT DIGITAL SYNTHESIZER (DDS) SEBAGAI PEMBANGKIT SINYAL FREQUENCY HOPPING SPREAD SPECTRUM (FHSS)

HAND OUT EK. 462 SISTEM KOMUNIKASI DIGITAL

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Makalah Seminar Tugas Akhir PENINGKATAN KAPASITAS SEL CDMA DENGAN METODE PARTISI SEL

SISTEM TRANSMISI MULTICARRIER ORTHOGONAL CDMA Sigit Kusmaryanto

ANALISA THROUGHPUT PADA SISTEM CDMA YANG MENDUKUNG LAYANAN MULTIMEDIA DENGAN KONTROL DAYA TIDAK SEMPURNA

BAB II LANDASAN TEORI

STUDI BIT ERROR RATE UNTUK SISTEM MC-CDMA PADA KANAL FADING NAKAGAMI-m MENGGUNAKAN EGC

Dalam perkembangan teknologi telekomunikasi telepon selular terutama yang berkaitan dengan generasi ke-tiga (3G), CDMA menjadi teknologi pilihan masa

TUGAS AKHIR ANALISA KAPASITAS KANAL CDMA PADA SISTEM KOMUNIKASI SELULAR. Disusun oleh: ROYNOL PRATAMA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Politeknik Negeri Malang Sistem Telekomunikasi Digital Page 1

UNJUK KERJA NOISE RISE BASED CALL ADMISSION CONTROL (NB-CAC) PADA SISTEM WCDMA. Devi Oktaviana

yang dapat menghubungkan pemakai pada telepon biasa dan pemakai telepon selular

UNJUK KERJA NOISE RISE BASED CALL ADMISSION CONTROL (NB CAC)

Diajukan guna melengkapi sebagian syarat Dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1) Disusun Oleh :

BAB II CDMA (CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS) Konsep selular mulai muncul di akhir tahun 1940-an yang digagas oleh

BAB I PROTOKOL KOMUNIKASI

BAB II DASAR TEORI. menjadi pilihan adalah teknologi GSM (Global System for Mobile

BAB II PENGENALAN SISTEM GSM. tersedianya kemudahan disegala bidang yang mampu menunjang usaha dibidang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Satuan Acara Perkuliahan Arjuni Budi P.

Multiple Akses : FDMA, TDMA

BAB II SISTEM WCDMA. spektrum tersebar, yaitu Direct Sequence Spread Spectrum (DS-SS). Dengan

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

BAB 1 I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Pengaruh Penggunaan Skema Pengalokasian Daya Waterfilling Berbasis Algoritma Greedy Terhadap Perubahan Efisiensi Spektral Sistem pada jaringan LTE

ANALISA PERBANDINGAN PEMODELAN PROPAGASI PADA SISTEM DCS 1800 DI KOTA SEMARANG

Analisa Kinerja Alamouti-STBC pada MC CDMA dengan Modulasi QPSK Berbasis Perangkat Lunak

MEKANISME HANDOVER PADA SISTEM TELEKOMUNIKASI CDMA

ANALISIS PENERAPAN MODEL PROPAGASI ECC 33 PADA JARINGAN MOBILE WORLDWIDE INTEROPERABILITY FOR MICROWAVE ACCESS (WIMAX)

TEKNIK AKSES JAMAK DALAM TELEKOMUNIKASI

ANALISIS KINERJA SISTEM AKSES JAMAK PADA ORTHOGONAL FREKUENSI DIVISION MULTIPLEXING (OFDM) MENGGUNAKAN TEKNIK CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA)

Gambar 1.1 Pertumbuhan global pelanggan mobile dan wireline [1].

ANALISA KINERJA LOCAL MULTIPOINT DISTRIBUTION SERVICE (LMDS) SEBAGAI AKSES LAYANAN NIRKABEL PITA LEBAR O L E H RUDIANTO BM. HARIANJA

Powered By TeUinSuska2009.Wordpress.com. Upload By - Vj Afive -

KARYA ILMIYAH LINGKUNGAN BISNIS. Nama : Ahmad Hermantiyo NIM :

BAB II DASAR TEORI.

Teknologi Komunikasi Data Seluler. Adri Priadana ilkomadri.com

KUALITAS LAYANAN DATA PADA JARINGAN CDMA x EVOLUTION-DATA ONLY (EVDO)

SPREAD SPECTRUM RAHMAD FAUZI, ST, MT. Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara BAB I PENDAHULUAN

Transkripsi:

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO APLIKASI DAN TINJAUAN TEKNIS DIRECT SEQUENCE CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (DS-CDMA) Tan Suryani Sollu * Abstract Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA) is often referred as just CDMA, is technique of multiple access which is commonly used in mobile communication, exploiting technique of spread spectrum, where number of users can use wide of same frequency band at the same time. Channels of every users can be differentiated by unique code used for dispersing of information signal energy on the wider frequency band than frequency band of information signal. The quality of system is determined by sinyal to noise ratio (S/N), total sinyal to noise ratio perbit (Eb/No), power control, and processing gain (Pg) or spreading factor that can determine the number of channel/users that can be handled by the system. The advantages of this technology are not required the equalizer, one radio per site, not required the guard time and guard band, not required the allocation and frequency management, low emittance, soft handoff, and more impenetrable to tapping and jamming. Key words : DS-CDMA, multiple access, unique code, spread spectrum Abstrak Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA) sering disebut CDMA saja, merupakan teknik multiple akses yang banyak digunakan dalam komunikasi bergerak, memanfaatkan teknik spread spectrum, dimana sejumlah pengguna dapat menggunakan lebar pita frekuensi dalam waktu yang bersamaan. Kanal tiap pengguna dibedakan oleh kode unik yang digunakan untuk menebarkan daya sinyal informasi pada pita frekuensi yang jauh lebih lebar dibandingkan pita frekuensi sinyal informasi. Kualitas sistem ditentukan oleh Sinyal to Noise rasio (S/N), Sinyal to Noise rasio total perbit (Eb/No), power control, dan processing gain (Pg) atau spreading factor yang akan menentukan jumlah pengguna yang dapat ditangani oleh sistem. Keunggulan teknologi ini yaitu tidak membutuhkan equalizer, satu radio per site, tidak membutuhkan guard time dan guard band, tidak membutuhkan alokasi dan pengelolaan frekuensi, daya pancar rendah, soft handoff, dan lebih kebal terhadap penyadapan dan jamming. Kata Kunci : DS-CDMA, multiple akses, kode unik, spread spectrum 1. Pendahuluan Direct Sequence Code Division Multiple Acces (DS-CDMA) merupakan teknik CDMA berbasis Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) sebagai salah satu pendekatan modulasi spread spectrum untuk pengiriman data digital kecepatan tinggi melalui radio (Wiki, 2008). Pada awalnya teknologi CDMA digunakan dalam komunikasi radio militer Amerika Serikat, kemudian dikembangkan ke komunikasi luar angkasa. Mulai tahun 1990 patennya diberikan kepada Qualcomm, Inc. dan dijadikan sebagai standar seluler digital di AS sejak tahun 1993. Tahun 1995 CDMA mulai digunakan secara komersil, sebelumnya diperkenalkan Interim Standard 95 (IS-95) pada tahun 1994 oleh Qualcomm,Inc. (Priyanto,1997; Tomasi,2001) CDMA menggunakan metode spread spectrum sebagai teknik multiple access. Sistem ini dapat digunakan * Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Tadulako, Palu

Jurnal SMARTek, Vol. 7, No. 4, Nopember 2009: 283-291 secara bersama-sama oleh pengguna yang dapat mengirimkan sinyal pada waktu yang sama, masing-masing dialokasikan dengan menggunakan seluruh lebar pita frekuensi transmisi yang sama, menggunakan kode digital yang unik (pn-code sendiri), dan saling ortogonal sehingga beberapa sinyal dapat berada dalam domain waktu dan frekuensi secara bersama, yang membedakannya adalah penggunaan kode-kode yang unik untuk masingmasing sinyal (Etemad, 2004). Teknologi ini berbeda dengan teknologi akses konvensional yang menggunakan pembagian lebar pita frekuensi yang tersedia ke kanal narrow atau ke dalam time slot. 2. Konsep Umum Spread Spectrum Menurut Shannon C.E. Shannon, seorang pakar statistik telekomunikasi, mengemukakan bahwa kemampuan kanal untuk mengirim informasi dengan probabilitas kesalahan yang kecil dapat diwujudkan dengan dua cara yaitu : a. Memperbesar lebar pita frekuensi, walaupun dapat menurunkan S/N (Signal to Noise ratio). Secara matematis, Shannon merumuskan sebagai berikut (Etemad, 2004 ; Dallas Semiconductor, 2003) : C = B log2 (1 + S/N)...(1) dimana : C adalah kapasitas kanal transmisi (bit/detik=bps), B adalah lebar pita frekuensi transmisi (Hz), S merupakan daya sinyal (watt), dan N adalah daya derau/noise (watt). Persamaan (1) memperlihatkan bahwa kapasitas kanal dapat dipertahankan meskipun S/N berubah ke harga yang lebih kecil dengan memperbesar lebar pita frekuensi. b. Melakukan pengkodean yang tepat dengan kecepatan informasi yang tidak melebihi kapasitas kanal, sekalipun kanal memuat derau yang acak. Kedua rumusan Shannon tersebut tertuang dalam teori dasar informasi (fundamental theorem of information) yang merupakan dasar bagi teknik spread spektrum. 3. Prinsip Dasar Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) Dua teknik utama dalam spread spectrum yaitu frequency hopping (FH) yang digunakan pada perangkat bluetooth, dan direct sequence spread spectrum (DSSS) yang digunakan pada CDMA. Konsep dasar DSSS yaitu mentransformasikan suatu sinyal dengan lebar pita frekuensi tertentu menjadi suatu sinyal seperti derau yang memiliki lebar pita frekuensi lebih lebar dari sinyal informasi. Hal ini diilustrasikan pada gambar 1, dimana sumbu absis adalah frekuensi (Hz) dan sumbu ordinat adalah rapat spektral daya spread spectrum, Pss (Watt/Hz) dapat dicari jika rapat spektral daya sinyal informasi Ps (Watt/Hz), lebar pita frekuensi sinyal informasi Bs(Hz), dan lebar pita frekuensi penyebaran sinyal Bss (Hz) diketahui (persamaan 2). Ps. Bs Pss = (Watt/Hz).(2) Bss Gambar 1. Bentuk spektrum sinyal direct sequence CDMA Ada tiga kriteria yang harus dipenuhi oleh suatu sistem komunikasi DSSS: 284

Aplikasi dan Tinjauan Teknis Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA) (Tan Suryani Sollu) a. Labar pita frekuensi sinyal yang dikirim jauh lebih lebar dari lebar pita frekuensi minimum yang diperlukan untuk mengirim sinyal informasi b. Pada pengirim terjadi proses spreading yang menebarkan sinyal informasi dengan bantuan sinyal kode yang bersifat independen terhadap informasi. c. Pada penerima terjadi proses despreading yang melibatkan korelasi antara sinyal yang diterima dan replika sinyal kode yang dibangkitkan sendiri oleh suatu generator lokal. 4. Transmisi Sinyal Direct Sequence Spread Spectrum pada CDMA Pada pemancar DSSS, data dikodekan dengan deret kode yang memiliki sifat acak semu berkecepatan tinggi, proses ini disebut spreading, kemudian dimodulasi secara langsung (direct) dan dikirimkan. Pada Gambar 3, diperlihatkan proses transmisi CDMA dengan sebuah base station (BS) dan 2 buah kanal/pengguna. Sinyal informasi d1(t) dan d2(t) dimodulasi oleh frekuensi yang sama fo, kemudian dikalikan dengan PN-code yang berbeda yaitu C1(t) dan C2(t). Hasil kali d(t) dengan C(t) menyebabkan pita frekuensi yang diperlukan menjadi lebih lebar. Pada penerima, sinyal yang datang dikalikan dengan PN-code yang sama melalui proses EXNOR (exclusive not OR). Dengan asumsi PN-code yang diterima dan yang dibangkitkan di penerima adalah sama (tidak ada delay) maka hasil perkalian kedua PNcode, C1(t)C1(t), adalah 1 yang berarti menghilangkan PN-code (perangkat yang melakukan proses ini disebut correlator). Sinyal ini kemudian dilewatkan pada band pass filter yang akan menghilangkan hasil perkalian PNcode kanal tersebut dengan PN-code kanal yang lain. 5. Pseudorandom Number (PN) Code Kode yang digunakan pada sistem spread spectrum memiliki sifat acak tetapi periodik sehingga disebut sinyal acak semu (pseudo random) dan bersifat seperti noise tapi deterministik sehingga disebut juga noise semu (pseudo noise). Pembangkit sinyal kode ini disebut pseudo random generator (PRG) atau pseudo noise generator (PNG), yang berfungsi melebarkan dan sekaligus mengacak sinyal data yang akan dikirim. Metode yang sering digunakan untuk membangkitkan PNcode ini didasari oleh sebuah rangkaian feedback shift register (Karim, 2002), seperti digambarkan pada Gambar 4. Gambar 2. Sistem pemancar dan foto analisis spektrum sebuah sinyal direct-sequence (Dallas Semiconductor,2003) 285

Jurnal SMARTek, Vol. 7, No. 4, Nopember 2009: 283-291 d 1 (t) S 1 (t)c 1 (t BPF S 1 (t) d 1 (t) fo C 1 (t) C 1 (t) fo d 2 (t) fo C 2 (t) S 2 (t)c 2 (t) BPF S 2 (t) d 2 (t) C 2 (t) fo S 1 (t)c 1 (t)+s 2 (t)c 2 (t) S 1 (t)c 1 (t)c 2 (t) + S 2 (t)c 2 (t)c 2 (t) Gambar 3. Proses dasar transmisi sinyal CDMA Gambar 4. Sebuah feedback shift register dan D flip-flop sebagai rangkaian dasar pembangkit PN code (Dallas Semiconductor,2003) Secara umum, PN code dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis; yaitu linear dan non-linear. Kode linear dibangkitkan dengan mengkombinasikan keluaran feedback shift register dalam fungsi yang tetap dan bermodulo 2. Sedangkan kode non-linear diperoleh dengan melakukan feedback shift register sebagai fungsi waktu. Untuk menguraikan konstruksi atau seleksi urutan yang tepat dari PNcode ini, harus dianalisis dengan aturanaturan khusus, misalnya mengenai 286

Aplikasi dan Tinjauan Teknis Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA) (Tan Suryani Sollu) panjang deretan bit, auto correlation, cross correlation, orthogonality dan bits balancing (Evans, 1993). Pemilihan PNcode yang mempunyai satuan chips, harus dilakukan dengan memperhatikan beberapa kriteria berikut (Bozward, 1994 ; Glass, 1996): a. Mudah diterapkan b. Mempunyai dua level (-1 & +1) atau (0 & 1) c. Autocorrelation yang tajam untuk memungkinkan sinkronisasi kode. d. Mempunyai beda jumlah '0' dan '1' hanya satu (one zero balance) untuk memperoleh spectrum density yang baik. e. Harga cross correlation yang rendah. Semakin rendah harga cross correlation maka jumlah kanal dalam satu pita frekuensi semakin tinggi. 6. Processing Gain Processing gain pada spread spectrum adalah parameter utama yang menunjukkan ukuran kualitas sistem (figure of merit) yang dapat dihitung bila lebar pita frekuensi penebaran Bss, dan lebar pita frekuensi informasi Bs diketahui. Processing gain (Pg), dapat dihitung dengan persamaan berikut : Bss Pg = 10 log (db) (3) Bs Contoh kasus : jika kecepatan bit informasi 10 Kbps dengan lebar pita frekuensi informasi Bs=10 KHz dan tiap bit dari 10 Kbps dikodekan dengan 100 chip, maka kecepatan chip menjadi (100x10.10 3 )=1 Mbps yang membutuhkan lebar pita frekuensi direct sequence, Bss=1 Mbps. Jelas bahwa lebar pita frekuensi melebar dari 10 KHz menjadi 1 MHz. Jadi Processing Gain (Pg) untuk contoh ini =20 db. 7. Sinyal to Noise Ratio (S/N) Untuk menghitung S/N tiap kanal/pengguna, diasumsikan bahwa sistem yang digunakan adalah star dimana base station (BS) berkomunikasi dengan semua pengguna yang akan menempati alokasi spektrum frekuensi yang sama. S 1 / N S1 S j + η 1 = N 2.(4) Gambar 5. Sistem star dengan satu BS dan N kanal/pengguna Perbandingan sinyal dan derau pengguna nomor satu pada penerima di BS diperlihatkan oleh persamaan 4 dimana S adalah daya yang diterima, η adalah white noise gaussian, dan N adalah jumlah terminal/kanal (gambar 5). 8. Masalah Near Far Apabila setiap pengguna mempunyai daya pancar yang sama, maka pengguna yang lokasinya berdekatan dengan penerima BS akan mendominasi daya derau. S/N pengguna yang lokasinya jauh dari BS dapat menjadi sangat buruk dan hubungan bisa terputus. Kondisi akan lebih buruk mengingat path loss (karakteristik propagasi) pada daerah urban dapat berbanding terbalik dengan jarak dipangkatkan empat yang berakibat walau jarak antara 2 pengguna tidak terlalu jauh tapi redaman udaranya bisa terpaut jauh. 287

Jurnal SMARTek, Vol. 7, No. 4, Nopember 2009: 283-291 9. Power Control Untuk mengatasi masalah near far digunakan power control pada perangkat pemancar yang mengatur daya pancar sedemikian rupa sehingga daya yang diterima oleh setiap pengguna adalah sama. Pada sebuah sistem yang mempunyai kanal banyak, derau akan didominasi oleh pengguna lainnya sehingga derau white noise gaussian dapat diabaikan. Dengan asumsi bahwa power control yang digunakan sempurna, dapat dianggap bahwa daya setiap kanal/pengguna yang diterima BS adalah sama, S=S1=S2=...=SN, persamaan 4 dapat ditulis: S / N 0 S = ( N 1) S +η.(5) Sinyal to Noise Rasio total perbit (Eb/No) dapat dicari dengan persamaan 6, dimana Bss adalah lebar pita frekuensi transmisi direct sequence, BR merupakan kecepatan bit informasi, S adalah daya sinyal yang diterima pada penerima BS, No merupakan daya noise, N jumlah kanal, dan η ( white noise). Bss / BR Eb / No =..(6) ( N 1) + ( η / S) Dari persamaan di atas dapat diketahui bahwa kapasitas sistem berbanding terbalik dengan Eb/No yang dibutuhkan. 10. Karakteristik direct sequence spread spectrum pada CDMA Keuntungan utama sistem CDMA adalah pita frekuensi dapat digunakan pada setiap sel (frequency reuse) serta dapat dilakukan peningkatan kapasitas sel dengan menggunakan voice activity atau lebih dikenal dengan VOX dan konsep sektorisasi antena, seperti diterangkan di bawah ini. a. Frequency reuse factor (F) Untuk sistem multi cell dikenal adanya faktor penggunaan ulang frekuensi (F) yang didefinisikan sebagai perbandingan antara total daya interferensi (yang berasal dari sel itu sendiri dan sel-sel tetangganya) dibagi dengan daya interferensi dari sel itu sendiri. 'Frequency reuse factor' ideal adalah 1 (tanpa menyebabkan interferensi) yang dapat terjadi apabila pemisahan antar sel cukup besar. Mengingat, F tergantung pada karakteristik propagasi yang merupakan fungsi lingkungan, topografi dimana sistim ini diterapkan, maka F dapat berbeda untuk setiap lokasi. b. Faktor Aktifitas Suara ( α ) Mengingat kapasitas sistem CDMA dibatasi oleh daya interferensi maka dapat disimpulkan bahwa bila suatu percakapan tidak selalu memancarkan sinyal radio (saat kanal/pengguna tidak aktif) akan mengurangi interferensi. Oleh karena itu, secara teori, CDMA akan mempunyai kapasitas yang lebih besar, jika pemancar sinyal diaktifkan oleh suara atau sistem yang akan memancarkan sinyal pada saat menangkap suara dari pengguna. Dari hasil pengukuran oleh Bell laboratories diketahui bahwa pengguna hanya aktif selama 35-40% dari waktu percakapan. Angka ini dikenal sebagai 'Voice Activation Factor (VOX) atau α yang bernilai sekitar 0,4. Ini berarti kanal yang memancar pada saat bersamaan hanyalah 0,4 N dengan kata lain kapasitas bisa naik 2.5 kalinya. c. S e k t o r i s a s i Teknik lain untuk meningkatkan kapasitas sel adalah melakukan sektorisasi antena. Dua konfigurasi sektorisasi antena telah dihitung oleh Gilhounsen yaitu 3 sektor dan 6 sektor. Untuk 3 sektor, sel akan mempunyai antenna beamwidth 120 derajat. Sehingga, interferensi yang dilihat 288

Aplikasi dan Tinjauan Teknis Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA) (Tan Suryani Sollu) oleh antena tersebut kurang lebih 1/3 dari yang dilihat oleh antena omni yang kemudian akan menaikkan kapasitas dasar sebesar 3 kalinya. Tetapi mengingat terdapat overlapping cakupan antena untuk menjamin tidak adanya daerah yang kosong (tidak tercakup) maka peningkatan kapasitas karena sektorisasi G, menjadi 2,55. 11. Kelebihan metode akses CDMA pada komunikasi seluler Kelebihan metode akses CDMA dengan metode akses lainnya (TDMA dan FDMA), jika diaplikasikan pada sistem seluler adalah : a. Co-exist dengan seluler CDMA ; dapat dioperasikan bersama dengan teknologi lain, misalnya advanced mobile phone service (AMPS). Dua sistem seluler FDMA dan CDMA dapat beroperasi secara bersama-sama. Perancang seluler CDMA dapat memberikan solusi dengan memperkenalkan unit bergerak dual mode FDMA/CDMA pada pelanggan. b. Tidak membutuhkan equalizer ; bila laju transmisi lebih besar dari pada 10Kbps dalam FDMA dan TDMA, sebuah equalizer dibutuhkan untuk mengurangi intersimbol interferensi yang dibutuhkan oleh time delay spread. Dalam CDMA hanya dibutuhkan korelator sebagai penggganti equalizer pada penerima untuk proses despreading sinyal spread spectrum. dan FDMA, pengelolaan frekuensi merupakan tugas kritis untuk diselesaikan. Karena hanya terdapat satu kanal radio bersama pada CDMA, sehingga tidak dibutuhkan pengelolaan frekuensi. f. Mempunyai daya pancar yang rendah ; yang memungkinkan hand phone CDMA irit dalam mengkonsumsi baterai, sehingga dapat beroperasi lebih lama untuk bicara maupun stand by. g. Soft handoff ; dapat dilakukan dalam CDMA karena setiap sel menggunakan frekuensi yang sama (Etemad, 2004). h. Lebih kebal terhadap penyadapan dan jamming ; secara inheren (sudah menjadi sifat) terdapat dalam sistem komunikasi spread spectrum. i. CDMA-2000 (1X) dapat mengirim data dengan kecepatan hingga 144 Kbps, sehingga dapat mendukung layanan SMS, MMS, main game, dan down load data melalui internet. 12. Kendala operasional Kendala operasional mengenai optimasi cakupan CDMA yang dapat mengembang dan menciut. Gejala ini dikenal dengan istilah breathing yang diperlihatkan pada gambar 6. c. Satu radio yang dibutuhkan pada tiap sel atau pada tiap sektor d. Tidak membutuhkan guard time dan guard band ; guard time dibutuhkan dalam TDMA antara time slot sedangkan guard band dibutuhkan pada FDMA untuk menjaga interferensi antar kanal. e. Tidak membutuhkan alokasi dan pengelolaan frekuensi ; pada TDMA Gambar 6. Perubahan besarnya sel karena peningkatan trafik (Priyanto, 1997) 289

Jurnal SMARTek, Vol. 7, No. 4, Nopember 2009: 283-291 Pada kondisi normal dimana jumlah kanal/pengguna sesuai dengan rancangan, derau dari pengguna lain dapat diatasi. Peningkatan jumlah pengguna pada beberapa sel menyebabkan derau pengguna juga akan meningkat sehingga power control akan memerintahkan menaikkan daya pancar untuk mendapatkan Eb/No yang diinginkan. Peningkatan daya derau dari pengguna lain, juga menyebabkan pengguna yang lokasinya agak jauh dari base station dapat kehabisan daya pancar (sudah maksimum) yang kemudian tidak bisa mempertahankan Eb/No sehingga hubungan terputus. Dari sisi sistem dapat dilihat sebagai menciutnya cakupan suatu sel. Bila beberapa sel yang berdampingan menciut maka daerah perbatasan antar sel tersebut menjadi tidak tercakup (blankspot). Untuk mengatasi hal ini, Eb/No yang digunakan pada perencanaan adalah 3-6 db lebih tinggi dari Eb/No minimum yang dipersyaratkan. Margin tambahan menyebabkan kapasitas kanal/pengguna per sel akan menurun. Perhitungan margin akan semakin rumit apabila sel-nya kecil dan pengguna bergerak relatif cepat, sehingga margin untuk setiap daerah dapat berbeda tergantung pada trafik, tingkat mobilitas pengguna serta kemacetan lalu lintas mengingat banyak komunikasi dilakukan pada saat lalu lintas macet. c. Parameter utama yang merupakan ukuran kualitas sistem pada spread spectrum meliputi: processing gain (Pg) atau spreading factor (menentukan jumlah pengguna yang dapat ditangani pada sebuah sistem), sinyal to noise rasio (S/N), sinyal to noise rasio total perbit (Eb/No) dan power control. d. Metode akses CDMA pada sistem seluler mempunyai kelebihan, yakni: tidak membutuhkan equalizer, satu radio per site, tidak membutuhkan guard time dan guard band, tidak membutuhkan alokasi dan pengelolaan frekuensi, mempunyai daya pancar yang rendah, soft handoff, dan lebih kebal terhadap penyadapan dan jamming. 13.2 Penutup Teknologi CDMA terus berkembang menuju kematangan dan merupakan teknologi yang cukup menjanjikan, kecanggihan CDMA patut diperhitungkan dan menjadi saingan GSM yang sekarang ini banyak digunakan oleh operator telepon seluler di Indonesia. Karakteristik propagasi di Indonesia perlu dipelajari lebih baik untuk mendapatkan perencanaan jaringan yang optimum. Hal ini mengingat kondisi geografis Indonesia yang relatif berbeda dengan negara asal CDMA. 13. Kesimpulan dan Penutup 13.1 Kesimpulan a. Direct Sequence Code Division Multiple Acces (DS-CDMA) biasa disebut CDMA saja, menggunakan teknik modulasi Direct Sequence Spread Spectrum (DS-SS) untuk pengiriman data digital kecepatan tinggi melalui radio. b. Setiap kanal menggunakan waktu dan frekuensi secara bersamaan, dibedakan oleh kode unik (PNcode) yang digunakan untuk melebarkan sinyal. 14. Daftar Pustaka Bozward, D., 1994, DS-SS Multiplexing in PCN, MSc Telecommunications PCN Course Note, Aston University. Dallas Semiconductor. 2003. An Introduction to Direct Sequence Spread Spectrum Communication. (on line) diakses 29 Oktober 2008. Dixon, R.C., 1976, Spread Spectrum System, John Wiley & Sons, Inc. Publication. 290

Aplikasi dan Tinjauan Teknis Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA) (Tan Suryani Sollu) Etemad, K., 2004, CDMA 2000 Evolution : System Concepts and Design Principles, John Wiley & Sons, Inc.Publication. Evans, B.G. et. al., 1993, Multimedia Advanced CDMA Systems, the4th IEE Conference on Telecommunications, pp11-16 Glass, Jack, 1996, The Principles of Spread Spectrum Communications, http://olt.et.tudelft.nl/~glass/ssc/t ech/techniques.html, (on line) diakses 25 Maret 2007. Hantoro, G.D. Teknologi Broadband CDMA. (on line), diakses 27 Maret 2008. Karim, M.R. and Sarraf, M., 2002, W- CDMA and CDMA2000 for 3G Mobile Networks, Mc.Graw Hill Companies, Inc. Priyanto, T., 1997, Teori Dasar dan Perkembangan DS-CDMA. Elektro Indonesia, (on line), diakses 28 Oktober 2008. Purba, O.W., -------. Spread Spectrum : Teknologi Komunikasi Digital di Masa Datang. (http://onno.vlsm.org/v11/ref-ind- 1/physical/wireless/spreadspectrum-teknologi-komunikasidigital-masa-mendatang-1.rtf, (on line) diakses 24 Maret 2008. Telkom, PT., 2006, Sekilas Tentang CDMA, (on line) diakses 20 Maret 2006. Viterbi,A.J., 1995, CDMA : Principles of Spread Spectrum Commmunication, Addison- Wesley Publishing Company. Wireless Wiki, 2008, Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS, http://wiki.iwirelessinnovation.com/index.php /Direct_Sequence_Spread_Spectr um %28DSSS%29, (on line) diakses 29 Oktober 2008. 291