Rabu, 09 April 2008

WIDEBAND CDMA

Teknologi Wireless Generasi ke-3

Pada awal abad 21 teknologi komunikasi wireless sudah memasuki generasi ke tiga. Dimana teknologi komunikasi saat tersebut harus memenuhi persyaratan diantaranya service yang bersifat global dan portabel, mendukung untuk layanan pita lebar (multimedia) baik untuk mobile maupun WLL (Wireless Local Loop), Wireless BOD (Bandwidth on Demand) sampai rate 2 Mbps, interworking dengan sistem eksisting, performansi yang cukup baik terhadap problema propagasi (multi environment) dan harus memiliki efisiensi spektrum yang tinggi.

Menurut standar baik dari Eropa, Jepang maupun USA maka teknologi di atas dikenal dengan istilah IMT-2000 atau UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Di sisi air interfacenya teknologi akses yang dipakai bisa berupa : W-CDMA, TD-CDMA atau Wideband cdmaone tergantung dari kebijaksanaan negara masing-masing.

Untuk lebih jelasnya dapat digambarkan sebagai berikut :

Keterangan :

BTS : Base Transceiver Station
BSC : Base Station Controller


Gambar 1. Air interface Sistem Generasi 3

Khusus yang akan dibahas pada tulisan ini adalah W-CDMA. Adapun pertimbangan yang diambil penulis adalah karena terdapat kecenderungan untuk memakai W-CDMA baik di Jepang, Eropa atau Amerika. Di samping itu kemungkinan besar Indonesia juga akan mengadop teknologi W-CDMA untuk generasi ke-3nya.

Roadmap Menuju W-CDMA

Kebutuhan akses informasi yang cepat akan terus berkembang. Hal tersebut dipengaruhi dengan adanya kebutuhan fleksibilitas dan produktifitas yang lebih tinggi dan kebutuhan mengurangi "dead" time.

Kebutuhan-kebutuhan tersebut setidaknya lebih akan terpenuhi dengan munculnya sistem komunikasi generasi ke-3. Hal ini dapat kita lihat karena dengan persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi untuk memasuki ke generasi tersebut.

Persyaratan yang dimaksud dapat diterangkan seperti di bawah ini :

  • Layanan-layanan komunikasi dengan data rate yang tinggi dan transmisi data asimetric
  • Mendukung untuk service baik packet maupun circuit switched, seperti Internet (IP) trafik dan video conference
  • Mekanisme charging yang baru, data volume vs time
  • Kapasitas jaringan yang lebih besar dengan efisiensi spektrum
  • Mendukung untuk koneksi yang besar dan simultan, contoh user dapat mengebrowse Internet dan menerima fax atau panggilan telpon
  • Mempunyai kapabilitas interworking dengan sistem eksisting
  • Portabilitas layanan secara global

Sebelum menuju ke generasi di atas maka telah ada generasi sebelumnya yaitu generasi ke-1 dan generasi ke-2. Generasi ke-1 ditandai dengan teknologi analog sedangkan teknologi ke-2 yang ditandai dengan teknologi digital dengan kecepatan rendah.

Perkembangan menuju sistem komunikasi wireless generasi ke-3 (UMTS/IMT-2000) dapat diterangkan seperti gambar di bawah ini :

Gambar 2. Evolusi menuju W-CDMA

Telepon mobile yang akan datang sekarang sedang dirumuskan oleh badan standarisasi global oleh authorities dan industri. Di Eropa ETSI sedang bekerja untuk UMTS yang akan menjadi International Telecommunication Unit (IMT-2000). W-CDMA adalah salah satu kandidat utama untuk standar UMTS atau IMT-2000.

Teknologi Wideband CDMA

Standar teknologi CDMA, dilihat dari spread signalnya relative lebih besar dari teknologi selular lainnya, pengurangan problem propagasi (multipath dan fading). Dikenal dua standar untuk aplikasi dengan metode akses CDMA. Standar yang dimaksud adalah IS-95 dan poprietary.

Wideband CDMA mengambil konsep ini lebih lanjut oleh pengurangan multipath-fading, penawaran kapasitas dalam tiap cell dan kualitas suara yang lebih baik. Bandwidth yang luas juga membuat mungkin features ke depan termasuk ISDN dan bandwidth on demand. Bandwidth yang ditawarkan bersifat variatif dari mulai 1,26 MHz, 5 MHz, 10 MHz bahkan sampai 20 MHz. Wideband CDMA dengan wireless mempunyai potensi untuk menyediakan "transparan" local loop dengan fungsi penuh seperti wireline.

Wideband CDMA sebagai WLL didesain untuk menyediakan layanan fixed dan mobiile yang dikoneksikan dengan PSTN dari layanan POTS (Plain Old Telephone Service) ke features-features selanjutnya seperti ISDN dan bandwidth on demand. Service-service akan termasuk voice, high speed fax, data dan multimedia, termasuk juga video. Teknologi ini memungkinkan aplikasi ISDN ke desktop fixed wiireless dan mobile wireless.

Peluncuran layanan-layanan wideband multimedia akan menambah performansi dibanding dengan standar wireless yang ada sekarang. W-CDMA sangat mendukung baik untuk komunikasi packet dan circuit switched seperti browsing Internet.

Dari awalnya, W-CDMA didesain untuk layanan data kecepatan tinggi seperti internet base packet data menawarkan sampai 2 Mbps dalam lingkungan kantor dan sampai 384 Kbps di outdoor atau lingkungan yang bergerak.

Secara rinci hubungan antara besarnya carrier spacing dengan dengan bit rate maksimum yang dapat dicapai adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Hubungan carrier spacing dan bit rate

CARRIER SPACING (MHz)

MAKSIMUM BIT RATE

1,26

13 kbps(~ 64 kbps)

5

64 kbps ~ 384 kbps

20

266 kbps ~ 2 Mbps

Sedangkan spesifikasi dari W-CDMA dapat dilihat seperti tabel di bawah ini :

Tabel 2. Spesifikasi Teknis W-CDMA

TYPE SPESIFIKASI

JENIS / NILAI

Radio Access

DS-CDMA / FDD

Carrier spacing

1,26 / 5 / 10 / 20 MHz

Chip rate

4,096 Mcps (1,024 / 8,192 / 16,384 Mcps)

Modulation

Data-QPSK, Spreading – QPSK

Detection (Reverse & Forward link)

Pilot Symbol Aided Coherent RAKE

TCH rate

Sampai 384 kbps (sampai 2 Mbps)

Variable rate TCH

Variable Spreading Factor Multi code Transmission for High rate TCH

Frame length

10 ms

Voice codec

G.729 CS-ACELP

Inter BS Synchronous

Asynchronous

Signaling Protoccol

Layered Protocol
Multiple Protocol Control Entities
B-ISDN based Call Control

Services

Voice, Packet data
Unrestricted information transmission

Spektrum yang baru telah dialokasikan pada band frekuensi 2 GHz untuk sistem komunikasi wireless generasi ke-3. Sebagai gambaran spektrum frekuensi yang rencananya akan diperuntukkan di Eropa dapat dilihat seperti gambar di bawah ini :

Gambar 3. Rencana band UMTS di Eropa

Keuntungan W-CDMA

Konsep W-CDMA yang baru beroperasi dengan besar kanal radio 5MHz adalah sedang dikembangkan dengan menggunakan potensi keuntungan dari CDMA. Sistem yang baru ini mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan dengan sistem narrowband CDMA generasi ke-2 sekarang.

Fitur teknologi W-CDMA adalah sbb:

  • Kapasitas lebih tinggi dan penambahan coverage : sampai 8 kali lebih tinggi trafik per carrier dibandingkan dengan carrier narrowband CDMA
  • Variabel dan kecepatan data yang tinggi, sampai 384 kbit/s pada wide area dan 2 Mbit/s pada lokal area
  • Service packet dan circuit switched
  • Layanan multiple simultan pada tiap mobile terminal
  • Mendukung untuk Hierarchical Cell Structures (HCS) pada metode handoff yang baru diantara carrier CDMA

Fitur-fitur di atas dapat dijelaskan seperti berikut :

  • Menambah kapasitas dan coverage

Ada beberapa faktor yang menambah kapasita dan coverage:

    • Sistem W-CDMA menggunakan 4 kali channel lebih besar dibanding dengan channel narrowband CDMA, kapasitas bertambah 4 kalinya. Dengan bandwidth lebih lebar memperbaiki efek frekuensi diversity dan oleh karena itu mengurangi efek fading
    • Demodulasi koheren pada uplink memperbaiki coverage

W-CDMA menggunakan demodulasi pada uplink. Hal itu akan memberi 2-3 dB gain demodulasi dan memperbaiki coverage.

    • Memperbaiki power control

Pengurangan efek fading pada channel yang besar, akurasi power kontrol akan diperbaiki. Power konrol pada up dan link, yang melawan efek fading dan mengurangi rata-rata level power, akan menambah kapasitas.

  • W-CDMA, variabel dan high speed data rates

Air interface W-CDMA mendukung baik untuk low maupun high bit rates. Kecepatan samapai 384 Kbit/s untuk full mobility dan 2 Mbit/s untuk lokal area. Mendukung kepada pemakai untuk komunikasi yang berbagai macam dari voice sampai multimedia.

Variabel data rates dapat dicapai dengan penggunaan variabel orthogonal spreading codes dan adaptasi dari output power.

  • W-CDMA menawarkan layanan untuk packet dan circuit swithed

Layanan berbentuk packet menawarkan kemungkinan selalu "on-line" dengan aplikasi host tanpa menduduki kanal secara dedicated. Service packet memungkinkan pemakai membayar hanya jumlah data yang ditransmisikan dan bukan waktu koneksinya.

Paket data service adalah penting untuk membangun aplikasi yang cost efektif untuk remote LAN dan wireless internet akses.

Layanan high speed circuit switched dibutuhkan untuk aplikasi komunikasi real time seperti video conference.

  • W-CDMA mendukung layanan secara multiple simultan

Tiap terminal W-CDMA dapat menggunakan beberapa layanan secara simultan. Bagi pemakai akan mempercepat hubungan ke corporate LAN dan pada waktu yang sama dapat menerima Voice call, yang berarti tidak ada nada sibuk ketika line diduduki untuk data call.

  • Kelebihan lain adalah :
    • Mendukung untuk Adaptive Antenna Arrays (AAA)

Teknik ini adalah untuk mengoptimalkan antena pattern pada mobile station. Hal ini akan memungkinkan penggunaan spektrum yang efektif dan akan menambah jumlah kapasitas.

    • Tidak memerlukan GPS untuk sinkronisasi di sisi base stations

W-CDMA mempunyai internal sistem untuk sinkronisasi pada base station, sehingga tidak membutuhkan eksternal sinkronisasi seperti GPS (Global Positioning System).

Hal ini mempunyai masalah jika implementasi base station dilakukan pada daerah rawan covergae satelit GPS seperti shoping center atau di subways suatu gedung.

    • Mendukung untuk Hierarchical Cell Structures (HCS)

W-CDMA mendukung HCS denganmemperkenalkan metode handoff diantara carrier CDMA yang diberi nama Mobile Assisted Inter-Frequency Hand-off (MAIFHO)

    • Mendukung untuk deteksi multi user.

Deteksi multi user akan membatasi interferensi pada suatu cell dan memperbaiki kapasitas.

5. teknologi wireless

SEBAGIAN komunitas yang mempergunakan jalur frekuensi 144 MHz (megahertz) ini kemudian bermigrasi dan berevolusi ke jalur tanpa izin (unlicensed) yang dibuka untuk masyarakat dunia, yaitu jalur 2,4 GHz (gigahertz) atau 24.000 MHz. Terutama mereka yang berasal dari kalangan kampus maupun para eksekutif muda yang sudah akrab bergaul dengan produk-produk teknologi canggih.

Komunitas baru pun tumbuh, terutama bagi mereka yang alergi dengan gaya-gaya breaker atau bahkan mereka yang tidak pernah berkomunikasi dengan radio sama sekali. Dengan membebaskan jalur 2,4 GHz untuk kepentingan umum, hal itu sepertinya telah memberi peluang baru seperti pada era keemasan radio 2 meteran.

Tidak mengherankan apabila sekarang sudah mulai banyak yang mempergunakan sarana di jalur gelombang mikro ini untuk “mojok”. Awalnya memang hanya komunikasi tulisan dengan perangkat komputer kecil seperti notebook atau PDA (Personal Digital Assistant) saja, tetapi belakangan ini sudah ada yang menggunakan handset untuk berkomunikasi suara.

Hal ini dimungkinkan karena berkembangnya teknologi VoIP (Voice over Internet Protocol). Teknologi VoIP sendiri sebelumnya sempat membuat geger penyelenggara telekomunikasi yang tertinggal oleh pesatnya kemajuan teknologi telekomunikasi ini.

Dengan jaringan WiFi sangat dimungkinkan untuk melakukan hubungan ala VoIP atau ada yang menyebut dengan VoIP over WiFi (VoWiFi). Berkomunikasi dengan mitranya di luar kota dengan biaya lokal atau bahkan gratis sama sekali melalui layanan WiFi di kafe.

Bahkan sekarang sudah ada handset untuk melakukan hubungan telepon VoIP melalui jaringan WiFi, selain aplikasi telepon Push-to-Talk (PTT) melalui telepon VoIP. Pada jaringan telepon seluler produk handset PTT atau teknologinya juga disebut PTT over Celluler (PoC).

Cara berkomunikasi dengan perangkat PTT atau PoC sama seperti berbicara mempergunakan pesawat handie talkie (HT) biasa. Pencet tombol saat berbicara atau Pust-to-Talk dan pada saat yang bersamaan lawan bicara-bisa satu atau beberapa-mendengarkan.

Termasuk telepon video yang bukan hanya suara, tetapi juga gambar dari lawan bicara, ini merupakan peningkatan penggunaan VoIP over WiFi. Kebanyakan perangkat yang dibuat masih untuk perangkat ponsel, termasuk istilahnya pun masih masing-masing.

KOMUNIKASI VoIP tidak bisa dihalangi lagi, dan komunikasi suara yang murah ini juga masih menjadi muatan yang dominan dalam telekomunikasi masa depan. Sistem ini menjadi murah jika digunakan untuk jarak yang jauh, antarkota, atau bahkan dengan luar negeri.

Dengan PDA phone seseorang bisa bercengkerama melalui saluran WiFi maupun jaringan telepon seluler sesuai dengan operator yang dilanggani. Baik berkomunikasi dengan gambar video atau hanya tulisan (chatting) atau bahkan hanya berbicara saja layaknya telepon konvensional atau HT.

Ketika bergerak, seseorang bisa mempergunakan PDA sebagai sarana telepon seluler, dan pada saat diam dan berada di suatu tempat yang terdapat hotspot atau access point yang bisa diakses untuk menggunakan jaringan WiFi.

Bahkan perusahaan-perusahaan besar sekarang menggunakan jaringan WiFi untuk memperluas jaringan kabel. Mereka menghubungkan titik akses nirkabel ke jaringan backbone mereka untuk menyediakan akses jaringan dan internet di ruang-ruang pertemuan, lobi, kantin, dan ruang-ruang umum lainnya.

Tentu ini akan memberikan fleksibilitas yang sangat tinggi, selain juga biaya yang murah. Komunikasi telepon nirkabel bisa dilakukan melalui WiFi dan tidak perlu keluar melalui saluran telepon atau koneksi internet lainnya selama masih berada di dalam jangkauan gelombang radio WiFi.

Sepertinya WiFi akan menyedot kue yang diperebutkan para operator seluler maupun operator telepon tetap. Namun, seperti Telkomsel, mereka justru membuka layanan WiFi bagi para pelanggannya yang mereka sebut Surfzone.

Saat ini Telkomsel sedang mendemonstrasikan fasilitas WiFi mereka dan pada saat yang sama mereka juga memperkenalkan jaringan seluler berkecepatan tinggi atau Enhanced Data rate GSM Evolution (EDGE) dengan kecepatan sampai 128 kbps.

Pemilik handset seperti Nokia 9500 Communicator bisa langsung mencoba dua layanan yang sedang didemonstrasikan ini. Tak banyak PDA yang dirancang untuk memiliki dua fasilitas berkecepatan tinggi tersebut.

Seperti iPAQ h6365 dari Hewlett-Packard (HP) bisa akses WiFi, tetapi tidak bisa EDGE, kecuali saluran GPRS kelas 10. Sama halnya dengan O2Xda Iis yang bisa WiFi, tetapi fasilitas seluler hanya GPRS. Adapun Treo 650 bisa untuk EDGE, tetapi tanpa WiFi.

SEMULA WiFi atau Wireless Fidelity yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz dan 5,8 GHz ini lebih berfungsi bagi para pengguna notebook atau PDA untuk mengakses internet tanpa kabel. Itu terutama bagi mereka yang sedang bepergian, seperti di bandara, hotel-hotel besar, kafe-kafe, maupun mal-mal.

Dalam dunia industri WiFi dikenal dengan teknologi komunikasi wireless LAN (WLAN) yang berhubungan dengan standar jaringan nirkabel Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11. Dengan standar 802.11b mampu menyalurkan 11 megabit per detik (mbps) dan 54 mbps untuk standar 802.11a dan untuk jarak yang lebih jauh digunakan standar 802.11g.

WLAN menyelenggarakan komunikasi jaringan nirkabel pada jarak pendek (terbatas) dengan daya yang rendah. Dengan daya yang dibatasi sehingga hanya bisa menjangkau sekitar radius 100 meter saja, dengan demikian akan mudah terhalang tembok maupun benda-benda penyekat lain.

Walaupun untuk kondisi seperti di Indonesia ada yang menggunakan booster untuk memperluas jangkauan, terutama untuk kegiatan luar ruang, atau juga melewatkan pada kabel listrik yang sebagai antena untuk menembus tembok beton.

Seperti halnya sebuah teknologi nirkabel seluler, WiFi memungkinkan perangkat seperti PDA phone ataupun notebook menjelajah internet, selain berhubungan langsung antarmereka point-to-point. Termasuk antargedung atau antarkawasan dari sebuah perusahaan atau kampus yang sama.

Meskipun daya yang dipergunakan kecil, WiFi mampu membawa informasi ribuan kali lebih besar daripada radio komunikasi konvensional yang pita frekuensinya sangat sempit. Karena itu, tidak heran apabila teknologi WiFi kemudian berkembang untuk aplikasi VoIP dalam komunikasi suara.

Sebelumnya kalangan kampus menggunakan radio komunikasi, termasuk jalur 2 meter, untuk berkomunikasi dengan tulisan (e-mail). Sekalipun hanya sedikit informasi yang bisa dialirkan ataupun diterima, hal itu sudah sangat membantu sebelum akhirnya jalur 2,4 GHz dibuka.

Tentu saja, karena kalangan kampus bisa bermigrasi ke jalur gelombang mikro itu tanpa harus takut dikatakan melanggar hukum tentang pemanfaatan frekuensi. Apalagi semakin banyak peralatan yang dijual untuk pita frekuensi itu dan WiFi tumbuh bak jamur di musim hujan.

“Di Jakarta ini sudah banyak sekali termasuk mereka yang menggunakan untuk point-to- point,” kata Sumaryo, seorang pengamat telekomunikasi WLAN di Jakarta. Sebut saja kawasan Jalan Thamrin, komunitas WiFi dikatakan sudah begitu padat, bahkan apabila dipindai akan terlihat betapa banyaknya aktivitas di jalur 2,4 GHz.

SOLUSI yang boleh dikatakan murah ini merebak di kampus-kampus kota besar. Mereka bukan hanya tidak direpotkan mencari koneksi ke jaringan telepon, tetapi juga unsur tidak perlu membayar inilah yang sebenarnya menarik.

Sepertinya mereka mendapatkan jalan keluar yang tepat daripada menjelajah internet melalui telepon kabel biasa. Belum lagi masalah lambatnya akses melalui telepon karena terlalu banyak pemakai, sedangkan jaringan sudah jenuh.

Selain akses ke jaringan LAN, maka jika pihak kampus menyediakan saluran ke internet, hal itu akan memungkinkan mahasiswa untuk menjelajah internet. Banyak bahan studi yang bisa dicari di internet, selain mereka juga membangun komunitas e-mail (mailing list), berkomunikasi dengan pihak luar.

“Untuk hubungan WLAN ke internet bisa digunakan jalur apa saja. Mau pakai broadband, jalur telepon biasa, ataupun serat optik,” kata Dyan Arifin, pelaku bisnis komputer.

Banyak kegiatan kampus yang bisa diinformasikan melalui jaringan nirkabel ini, apalagi jika tersambung ke jalur internet.

Apakah itu radio komunitas kampus yang selama ini menggunakan jalur frekuensi FM yang belakangan banyak ditertibkan, juga aktivitas televisi kampus bisa lebih dihidupkan melalui jaringan internet. (AW Subarkah) >>source:www.kompas.com

WLAN (Wireless LAN) adalah suatu teknologi baru yang dapat dianggap sebagai penambah atau pengganti dari fungsi jaringan LAN yang ada sehingga pengguna tidak lagi dibatasi oelh kabel LAN untuk dapat masuk kedalam jaringan. Dengan menggunakan WLAN maka banyak sekali keuntungan yang diperoleh seperti mobilitas, fleksibilitas, produktivitas dan scalabilitas dan tentunya masih banyak keuntungan lainnya.

Tidak ada komentar: