ade nur afianti 13050514017 cdma elkom-a-2013
DESCRIPTION
.TRANSCRIPT
-
i
MAKALAH
CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA)
Untuk Memenuhi tugas Mata Kuliah Sistem Telekomunikasi
Oleh
Ade Nur Afianti Al Halia
13050514017
S1/Pendidikan Teknik Elektro/ELKOM-A/2013
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
2015
-
ii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah Subehanahu wa taala yang
senantiasa memberikan nikmat kesehatan dan kesmpatan sehingga penulis mampu
menyelesaikan makalah ini dengan baik. Tak lupa pula kita kirimkan salam serta shalawat
kepada Rasulullah Shallallahu alaihi wasallam sebagai uswatun hasanah dimuka Bumi ini.
Tak lupa pula penulis ucapkan terimakasih kepada Ibu dosen yang telah memberikan
tugas makalah ini sebagai tempat pemebelajaran dalam Mata Kuliah SISTEM
TELEKOMUNIKASI. Dan penulis mengucapkan terimakasih kepada rekan-rekan yang
senantiasa amanah dalam melaksanakan tugas yang diberikan, semoga kedepannya lebih
ditingkatkan lagi ukhuwah dalam kelompok ini.
Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran penulis harapkan dari pembaca khususnya
Dosen Pengajar Mata Kuliah ini. Agar dalam pembuatan makalah selanjutnya dapat lebih
baik lagi.
Surabaya, 02 Maret 2013
Penulis,
-
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ........................................................................................................ ii
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... iii
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG ............................................................................................ 1
B. RUMUSAN MASALAH ........................................................................................ 2
C. TUJUAN ................................................................................................................. 2
BAB II PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN CDMA .......................................................................................... 3
B. PRINSIP PENYEBARAN LANGSUNG PADA CDMA ...................................... 5
C. KAPASITAS DARI SISTEM CDMA.................................................................... 9
BAB III SIMPULAN .......................................................................................................... 12
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 13
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Di Era teknologi telekomunikasi, kecepatan, dan faktor ekonomis menjadi
fokus utama dalam proses penyampaian informasi. Hal inilah yang memprakarsai
para ilmuwan untuk membuat suatu teknologi telekomunikasi yang cepat, murah, dan
jangkauannya luas. Perkembangan ini mulai terlihat dengan adanya teknologi 1G.
Selang beberapa waktu, teknologi 1G sudah dianggap mulai ketingggalan zaman,
maka munculah teknologi 2G yang dibagi kedalam dua jenis, teknologi GSM dan
teknologi Code Division Multiple Access (CDMA).
Code Division Multiple Access atau sering disingkat dengan CDMA adalah
sebuah pemultipleksan dan sebuah metode akses secara bersama yang membagi kanal
tidak berdasarkan waktu atau frekuensi, namun dengan cara mengkodekan data
dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada dan
menggunakan sifat sifat interfensi kontruktif dari kode kode khusus itu untuk
melakukan pemultipleksan.
Teknologi wireless ini pada dasarnya lahir karena adanya teori tentang
gelombang elektromagnetik yang dikemukakan oleh Maxwell di tahun 1850-an.
Adanya gelombang elektromagnetik ini kemudian dibuktikan oleh H.Hertz pada tahun
1888. Kemudian pada tahun 1895 Guilermo Marconi mentransmisikan gelombang
radio untuk pertama kalinya. Pada tahun 1901 Marconi menggunakan gelombang
radio untuk transmisi jarak jauh (transatlantik) dengan kode morsenya. Seiring
berkembangnya teknik elektronika sejak tahun 1906 gelombang elektromagnetik
mulai dipakai untuk system siaran (broadcasting). Dalam sistem broadcasting ini
gelombang elektromagnetik merupakan syarat pembawa informasi dan hiburan.
Selanjutnya terjadi perkembangan penyiaran secara cepat di tahun 1920-an, ketika di
rumah-rumah telah ada pesawat penerima wireless.
-
2
B. RUMUSAN MASALAH
a. Apa yang di maksud dengan CDMA?
b. Bagaimana prinsip penyebaran langsung pada CDMA?
c. Bagaimana kapasitas dari CDMA?
C. TUJUAN
a. Untuk mengetahui apa yang di maksud dengan CDMA.
b. Untuk mengetahui bagaimana prinsip penyebaran langsung pada CDMA.
c. Untuk mengetahui bagaimana kapasitas dari CDMA.
-
3
BAB II
PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN CDMA
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 padaTDMA) 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.
CDMA memisahkan percakapan dalam domain kode. CDMA merupakan
teknologi digital tanpa kabel (Digital Wirless Teknologi) yang pertama kali dibuat
oleh perusahaan Amerika-Qualcomm CDMA merupakan beberapa penggunaan dari
berbagai spektrum frekuensi yang sama tanpa ada pembicaraan ganda.
Gambar 1. CDMA Network Architecture
Hal ini menyebabkan CDMA lebih tahan terhadap interferensi dan noise. Untuk
menandai user yang memakai spektrum frekuensi yang sama, CDMA menggunakan kode
yang unik yaitu PRCS (Pseudo-Random Code Sequence) Berbeda dengan FDMA (frequency
Division Multiple Access) dan TDMA (Time Division Multiple Access), maka CDMA
-
4
menggunakan waktu dan Frequency yang sama dalam akses untuk masing-masing user.
Penggunaan frekuensi dan waktu yang sama menyebabkan CDMA rentan terhadap
interferensi. Semakin besar interferensi yang terjadi maka kapasitas CDMA semakin kecil.
CDMA membawa manfaat yang besar dan berada diatas teknologi serupa yang lain
untuk saat ini. CDMA menawarkan kapasitas jaringan yang terbesar untuk melayani lebih
banyak pelanggan dengan biaya infrastrukstur yang sama. CDMA menawarkan kecepatan
transmisi data paling tinggi diantara yang lain. Setiap user/pemakai di assign dengan bilangan
biner yang dinamakan Direct Sequence code (DCS) ketika terjadi panggilan.
DCS adalah signal yang dibangkitkan oleh linier Modulation dengan wideband
Pseudorandom Noise (PN) sequence, sehingga Direct Sequence CDMA menggunakan wider
signal dari pada FDMA maupun TDMA. Wideband signal berfungsi untuk mengurangi
interference dan dapat melakukan frekuensi reuse antar cell berlangsung bardampingan.
Seluruh pengguna ada bersama-sama dalam range spektrum radio frekuensi.
Kode-kode dibagi pada MS dan BS yang disebut Psendorandom Noise (PN)
sequence. Masing- masing kode/pemakai adalah layer dan secara simultan ditransmisikan ke
seluruh carrier. Keunikan dari CDMA adalah jumlah phone call yang dapat dihandle oleh
carrier terbatas dan jumlahnya tidak pasti. Kanal trafik dibuat dengan penentuan masing-
masing pengguna kode dengan carrier.
Gambar 2. Ilustrasi Proses CDMA
-
5
B. PRINSIP PENYEBARAN LANGSUNG PADA CDMA
Kode PN memiliki beberapa sifat unik. salah satunya adalah bahwa setiap
saluran fisik atau aplikasi pengguna, ketika penyebaran dengan kode PN pada
pemancar, dapat diidentifikasi secara unik di receiver dengan mengalikan sinyal
baseband yang diterima dengan fase koheren copy kode PN.
Untuk menggambarkan bagaimana penerima CDMA dapat mendeteksi sinyal
dari pengguna yang diinginkan dengan adanya sinyal yang diterima dari pengguna
lain dalam sistem CDMA, pertimbangkan Gambar (a), yang menunjukkan diagram
blok dari CDMA terlalu disederhanakan receiver. Misalkan penerima ingin
mendeteksi aliran data dari pengguna 1.
(a) Sebuah penerima CDMA disederhanakan. Sinyal yang diterima pada masukan
dari demodulator terdiri dari sinyal dari beberapa pengguna. Data stream dari
pengguna 1 sedang terdeteksi dalam gambar ini.
-
6
(b) Diagram menunjukkan bagaimana sinyal tiba di penerima terdiri dari sinyal yang
ditransmisikan dari beberapa pengguna.
-
7
(c) Diagram yang menggambarkan bagaimana sinyal dari pengguna yang diinginkan
dapat dideteksi. Decoder membaca output integrator pada akhir setiap periode
simbol, dan jika hasilnya positif, dibutuhkan data menjadi nol biner. Jika negatif,
data diterjemahkan menjadi satu biner. Perhatikan bahwa setelah decoder telah
membaca output integrator, integrator harus (cont.) Diatur ulang (yaitu, output-
nya harus dibuang) sehingga proses dapat mulai lagi di awal periode simbol
berikutnya.
-
8
Sinyal yang diterima dari beberapa pengguna pertama termodulasi. Output
dari demodulator, yang merupakan sinyal baseband, dikalikan dengan kode PN yang
ditugaskan kepada pengguna 1. Output yang dihasilkan diterapkan ke input dari
integrator di mana ia terintegrasi selama setiap periode simbol. Decoder membaca
output dari integrator dan decode menjadi data biner, mengikuti aturan-aturan
tertentu. Hasilnya adalah data pulih dari pengguna 1.
Untuk melihat bahwa ini memang terjadi, menganggap bahwa data stream dari
user diwakili oleh dan PN yang terkait kode dengan . Output pada
pemancar setelah penyebaran adalah . Perhatikan bahwa dalam
atau , tingkat sinyaltidak lain adalah +1 atau -1, dengan +1 mewakili biner
0 dan -1 biner 1. Jika noise oleh saluran diabaikan, sinyal yang termodulasi pada
baseband diberikan adalah :
di mana N adalah jumlah pengguna dalam sistem. Jika kini dikalikan dengan
salinan kode PN dari pengguna 1, output yang dihasilkan diberikan ialah:
Karena korelasi silang antara dan sangat kecil, istilah kedua
muncul sebagai noise sehingga ketika itu terintegrasi selama periode simbol, output
dari integrator karena istilah ini hampir nol. Hal yang sama juga berlaku untuk istilah
ketiga dan berikutnya. Namun, output dari integrator saat periode pertama, ketika
diatas rata-rata periode simbol, adalah karena
Ide-ide ini digambarkan dalam diagram waktu Gambar (b) dan (c).
-
9
C. KAPASITAS DARI SISTEM CDMA
Pertimbangkan sebuah sistem cell tunggal CDMA di mana sejumlah telepon
genggam secara bersamaan transmisi pada frekuensi yang sama. Di sini, masing-
masing telepon genggam diberikan urutan kode PN yang unik. Dimana :
daya pembawa
Energi per bit
spread sinyal bandwidth spektrum
Tingkat informasi bit
daya akibat gangguan
daya suara per bit
Jadi
Berikut adalah bandwidth RF dibagi dengan tingkat informasi bit. Dalam
sistem CDMA yang dibahas di sini, sinyal modulasi quadrature phase shift Key
(QPSK), di mana bandwidth RF kira-kira sama dengan chip rate. Dengan kata lain,
jika adalah chip rate, maka RF bandwith , dan dalam hal itu
disebut proses gain. Untuk tingkat kesalahan bit yang diberikan,
adalah tetap. Akibatnya, semakin besar proses gain, semakin besar gangguan yang
diijinkan (yaitu, ) untuk tingkat kesalahan bit.
Jika adalah N pemancar, semua transmisi pada kekuatan yang sama dan menggunakan
chip rate yang sama, maka
-
10
Dari persamaan sebelumnya
atau
untuk besar nilai N.
Perhatikan bahwa untuk tingkat kesalahan bit tetap (yaitu, nilai tetap dari
), semakin besar gain proses, semakin besar kapasitas sistem N. Demikian
pula, dengan gain proses tetap, meningkat kapasitas jika nilai harus
menyediakan operasi menurun yang memuaskan.
Kapasitas yang diberikan oleh persamaan sebelumnya dicapai hanya dalam
kondisi ideal. Dalam praktek yang sebenarnya, mungkin kurang signifikan untuk
sejumlah alasan. Sebagai contoh, kapasitas akan berkurang jika power control tidak
sempurna. Demikian pula, dalam sistem multicell, di mana setiap sel beroperasi pada
frekuensi yang sama, transmisi pada sel lain dapat menyebabkan gangguan yang akan
meningkat sebesar 60-85 persen.
Karena sistem ini terbatas gangguan, kapasitas sistem dapat ditingkatkan
dengan mengurangi interferensi. Ada beberapa cara untuk melakukan hal ini.
Pertama, gangguan akibat pengguna lain dapat dikurangi dengan mengganti antena
omnidirectional dengan satu arah. Misalnya, antena 3-sektor akan meningkatkan
kapasitas dengan faktor sekitar 2-3.
Kedua, percakapan manusia ditandai dengan semburan bicara diikuti oleh
periode diam. Jika pemancar dimatikan selama periode diam ini, gangguan untuk
pemancar lain akan menurun, dan akibatnya, kapasitas sistem secara keseluruhan akan
meningkat. Dengan demikian, kapasitas sebenarnya dapat diberikan oleh :
di mana adalah faktor koreksi akibat kontrol daya tidak sempurna, adalah efek
interferensi co-channel dari cell lain dalam sistem multicell, dan adalah factor
kegiatan suara. Tabel 1 memberikan beberapa nilai khas parameter ini.
-
11
Perhatikan bahwa kapasitas dapat ditingkatkan hanya dengan mengurangi
, tapi itu akan mengakibatkan peningkatan tingkat kesalahan bit untuk semua
pengguna. Di sisi lain, adalah mungkin untuk meminimalkan tanpa harus
menjalankan risiko meningkatkan tingkat kesalahan bit. Salah satu cara untuk
melakukan ini adalah untuk memilih teknik modulasi yang tepat. Sebagai contoh, jika
tingkat kesalahan bit yang diinginkan adalah , diperlukan adalah 12,6 dB
dengan Binary Frequency Shift Keying (BFSK), sedangkan hanya 9,6 dB untuk
Binary Phase Shift Keying (BPSK) atau QPSK menggunakan deteksi koheren.
Parameter Nilai rata-rata
Kontrol daya faktor koreksi, 0,5 - 1,0
Suara faktor aktivitas, 0,4 - 0,6
Pengaruh gangguan co-channel dari sel-
sel lain dalam sistem,
0,5 - 0,9. Nilai khas untuk sel 3-sektor
adalah 0.85. Untuk antena
omnidirectional, adalah 0,6.
Tabel 1
Nilai-nilai khas parameter yang mempengaruhi kapasitas sistem
Karena kesalahan bit rate meningkat sebagai rasio gangguan- sinyal yang
diminimalkan, maka perlu menggunakan kode error-correcting. Pengkodean yang
biasanya digunakan dalam CDMA dan sistem W-CDMA adalah convolutional
coding di mana dimungkinkan untuk mencapai keuntungan coding 4-6 dB dengan
keputusan keras dan keputusan pelan secara berutan Viterbi decoding. Dengan
demikian, kapasitas sistem CDMA dapat ditingkatkan dengan menggunakan saluran
coding.
Sangat menarik untuk mengetahui rasio minimum signal-to-noise (SNR) yang
mungkin bisa digunakan. Data rate maksimum yang dicapai pada saluran
dengan bandwidth yang tak terbatas di hadapan Gaussian noise teorema kapasitas
saluran yang diberikan oleh Shannon:
Data rate maksimum ditentukan tidak hanya oleh SNR ini, tetapi juga kekuatan
pemancar.
-
12
BAB III
SIMPULAN
Dari pembahasan diatas maka dapat diambil kesimpulan diantaranya :
- Code division multiple access (CDMA) adalah sebuah bentuk pemultipleksan dengan
cara mengkodekan data.
- Sinyal yang diterima pada masukan dari demodulator terdiri dari sinyal dari beberapa
pengguna. Data stream dari pengguna 1 sedang terdeteksi.
- Kapasitas dari sistem CDMA ditentukan tidak hanya oleh SNR ini, tetapi juga
kekuatan pemancar.
-
13
DAFTAR PUSTAKA
Karim, M.R. dan S. Mohsen. 2002. W-CDMA and CDMA2000 for 3G Mobile
Networks.McGraw-Hill.USA.
. CDMA. 2014. [Online]. Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/CDMA [4 maret
2015].
COVER SISTEL.pdf (p.1-3)SISTEL.pdf (p.4-16)