Aplikasi Wideband CDMA pada Jaringan GSM
Teknologi akses UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) yang
digunakan saat ini masih dalam perencanaan. Salah satu teknologi akses yang
diproposalkan adalah sistem Wideband CDMA (W-CDMA) yang saat ini masih dalam
pengetesan yang dilakukan oleh CODIT (Code Division Testbed) yang beranggotakan
manufaktur–manufaktur di bidang telekomunikasi yang dipimpin oleh Ericsson. Salah
satu sistem mobile yang paling banyak digunakan saat ini adalah GSM (Global System
For Mobile Communication) yang berbasis TDMA dan langkah awal penerapan sistem
UMTS pada jaringan eksis GSM adalah dengan digunakannya teknik dual mode pada
struktur Abis interface BSS (Base Stasion Subsystem) dari jaringan GSM.
Evolusi GSM ke UMTS.
UMTS adalah sistem komunikasi bergerak generasi ketiga yang diharapkan
sistem ini telah mampu melayani servis – servis sampai 2 Mbps dan pada frekuensi
sekitar 2 GHz. Sistem UMTS yang diproposalkan dibangun dari infrastruktur sistem –
sistem mobile yang ada saat ini seperti GSM, AMPS, PDC, PCS dan lain – lain yang
berevolusi menuju sistem UMTS. Sistem akses yang diskenariokan pada sistem UMTS
adalah W-CDMA karena mempunyai banyak kelebihan yaitu :
Evolusi pada GSM diawali dengan GSM 900, GSM 1800, GSM 1900 kemudian
yang dikenal sebagai GSM+ dan GSM2+ dan akhirnya menuju ke sistem universal akses
(UMTS). Langkah awal penerapan UMTS pada infrastruktur GSM adalah menambah
interface tertentu sebagai penghubung antara GSM BSS (Base stasion Subsystem)
dengan jaringan W-CDMA sehingga pada jaringan UMTS akan terjadi dualmode WCDMA/
GSM terminal. Dengan sifat dualmode pada terminal ini dapat memberikan
solusi yang fleksibel pada operator GSM dengan pembagian spektrum frekuensi yang
baru yaitu GSM untuk voice dan data dengan laju yang rendah sedangkan UMTS untuk
data dengan laju yang tinggi.
Sistem Wideband CDMA
Sistem W-CDMA adalah teknologi multiple akses dengan menggunakan
modulasi DS – SS yang dapat menyediakan fasilitas pengaksesan user ke jaringan PSTN
(Public Switched Telephone Network) dan dapat mengirimkan servis – servis transport
voice, data, facsmile dan servis multimedia. Teknologi ini berbeda dengan teknik akses
radio konvensional yang menggunakan teknik pembagian bandwidth frekuensi yang
tersedia ke kanal narrow atau ke dalam time slot. Teknologi W-CDMA dalam mengakses
data dilakukan secara terus menerus selebar bandwidth tertentu (5 - 15 MHz).
Untuk membedakan masing–masing servis seperti telepon, facsmile, data atau
multimedia maka digunakan kode– kode tertentu yang saling berkorelasi untuk masing –
masing servis dan dipenerima akan digunakan kode–kode yang sama yang saling
berkorelasi. Karena sistem W-CDMA ini merupakan pentransmisian pita lebar maka
memiliki beberapa keuntungan yaitu :
• Tahan terhadap interferensi
• Memiliki kondisi multipath propagasi
• Mempunyai efisiensi tinggi dan kapasitas tinggi bila diterapkan dalam
konfigurasi multisel
• Mempunyai kemampuan untuk melayani servis dengan laju data tinggi, servis
ISDN, multimedia dan bandwidth on demand.
• Mampu melayani servis dengan laju data yang tinggi sampai 384 Kbps untuk area
luas dan 2 Mbps untuk area indoor.
• W-CDMA dapat melayani servis – servis yang berbeda pada frekuensi carrier
yang sama sehingga dapat dimanfaatkan untuk komunikasi multimedia.
• Optimal bila digunakan pada transfer paket data
• Tidak memerlukan sinkronisasi antar BTS dan memiliki biaya infrastruktur yang
rendah
• Mampu mendukung antena array adaptive, deteksi multiuser dan mempunyai
hirarki struktur sel.
• 100 voice panggilan per RF carrier dengan 8 Kbps codec
• 50 paket data user per RF carrier pada 384 Kbps
• Mempunyai frekuensi sesuai wideband RF carrier serta kontrol daya lebih akurat
• Demodulasi koheren pada kanal uplink dan downlink.
Sistem W-CDMA dapat mereduksi fading karena sinyal W-CDMA ditebar dalam
bandwidth yang lebar (5-15 MHz). Pada range frekuensi (1800 – 2000) MHz akan
menghasilkan fluktuasi sinyal fading selebar 1– 2 MHz.Bandwidth fading ini disebut
sebagai coherence bandwidth. Sehingga dalam sistem CDMA harus ada cadangan fading
yang harus dilebihi. Dalam sinyal W-CDMA ini terdapat sebagian sinyal yang
terdegradasi akibat mutipath fading sehingga diperlukan teknik pemrosesan sinyal untuk
mengantisipasi degradasi sinyal. Aplikasi dari komunikasi spread spectrum adalah pada
komunikasi militer dimana teknik ini tahan terhadap jamming dan tipis kemungkinan
untuk dimasuki noise. Selain itu teknologi W-CDMA saat ini sudah diaplikasikan secara
komersial pada sistem tertentu karena kelebihannya yang menahan frekuensi dari sistem
lain dan dapat mereduksi interferensi dari sistem lain yang menggunakan frekuensi yang
sama.
Sistem W-CDMA mampu mengirimkan servis – servis dengan laju data yang
tinggi seperti high speed data atau fax, multimedia dan bandwidth on demand. Adapun
kapasitas maksimum dari base stasion W-CDMA adalah:
Cmax =jumlah maksimum panggilan
RC = chip rate
Rb = bit rate service
Eb/No = SNR total per bit
b = faktor interferensi inter sel (antar sel)
Untuk membandingkan efisiensi sistem dalam menggunakan spektrum frekuensi
untuk melayani servis – servis maka perlu diperhitungkan juga efisiensi trunking.
Efisiensi trunking adalah perbandingan antara jumlah rata – rata panggilan terhadap
jumlah maksimum panggilan (Jumlah panggilan yang memasuki sistem). Efisiensi
trunking digunakan untuk mengukur keefisiensian dari sistem dan dapat mengetahui
kapasitas relatif antara sistem wideband dan narrowband. Sistem W-CDMA merupakan
sistem yang fleksibel terhadap operator jaringan. Karena pengaruh noise pada sistem WCDMA
akan mempengaruhi kapasitas, daya radiasi dan kualitas sinyal. Bila diasumsikan
terdapat model path loss pada daya transmisi, maka kapasitas dan range dari sistem WCDMA
diberikan dari hubungan berikut dimana:
C/Cmax= perbandingan kapasitas terhadap kapasitas maksimum (kapasitas range 0)
R/Rmax = perbandingan terhadap range maksimum (dalam satu user)
g =konstanta propagasi eksponensial (= 3,5 untuk model hatta)
Selain itu operator sistem dapat mengatur kapasitas dan servis sesuai dengan
source codingnya. Sebagai contoh untuk mengimplementasikan servis voice dengan
menggunakan voice coding yang dioperasikan pada setengah dari laju pengkodean 32
Kbits/s ADPCM. Dalam sistem W-CDMA mempunyai kefleksibelan terhadap kapasitas
dan servis – servis yang dibawa.
Kapasitas yang dapat dibawa untuk standar suara adalah : 64 Kbps ISDN, 64
Kbps untuk laju data yang tinggi atau 32 Kbps dengan laju pengkodean yang rendah dan
VAD (Voice Activity Detection) dapat digunakan untuk menambah kapasitas.
Dalam sistem W-CDMA menggunakan frekuensi reuse (N = 1) sehingga akan
mengurangi kerumitan dalam perencanaan frekuensi dan penentuan cell site serta biaya
yang lebih murah. Karena sifat kefleksibelannya maka W-CDMA dapat
diimplementasikan pada daerah urban, suburban dan rural tergantung pada kepadatan
user.
Aplikasi Wideband CDMA Pada Jaringan GSM
Pada aplikasi penerapan sistem akses WideBand CDMA (W-CDMA) pada Abis
interface jaringan eksis GSM (antara BSC dengan BTS). Penambahan sistem W-CDMA
pada jaringan GSM akan menambah perangkat transceiver W-CDMA pada struktur Abis
interface jaringan GSM yang dapat dimanfaatkan untuk layanan data kecepatan tinggi.
Asumsi – asumsi yang digunakan :
• Dual mode terjadi pada BSS (Base Stasion Sub Sistem) dan pada MS tidak terjadi
dual mode
• MSC telah mampu melayani 2 sistem (TDMA/W-CDMA)
BSS terdiri dari BSC yang mengontrol satu atau lebih BTS yang berisi beberapa
TRX (Transmitter Receiver). Abis interface mempunyai kemampuan mendukung 3
konfigurasi BTS internal yang berbeda yaitu :
• Satu TRX.
• Beberapa TRX yang semuanya dilayani oleh satu kanal fisik secara bersama.
• Beberapa TRX yang masing – masing mempunyai kanal fisik.
Sedangkan BCF (Base Control Function) berfungsi mengatur fungsi common control
antara transmitter dan receiver serta kanal fisik pada BTS. Penerapan dual mode WCDMA
pada Abis interface dilakukan dengan menambah perangkat TRX W-CDMA
pada BSS yang proses transmisinya diatur oleh BSC. Struktur kanal dual mode GSM/WCDMA
secara garis besar terdiri atas kanal kontrol, kanal data TDMA, kanal data WCDMA.
Kanal kontrol terdiri atas kanal kontrol sistem TDMA dan kanal kontrol sistem
W-CDMA. Penerapan teknik dual mode W-CDMA pada jaringan GSM dilakukan
dengan menambahkan addresing bit pada W-CDMA sebagai tanda frame W-CDMA,
sehingga pada penerima MS atau BTS dapat mengidentifikasi frame–frame W-CDMA.
Adanya field address akan diidentifikasi sebagai frame W-CDMA atau frame TDMA
oleh BSC pada kanal uplink untuk pengolahan data serta mengirim ke MSC untuk
keperluan routing, roaming dan lain-lain. Pada sistem TDMA (GSM) adanya field
address akan mengubah algoritma pemrosesan data pada radio link. Dengan adanya
penambahan addressing ini maka terjadi perubahan proses channel coding pada sistem
GSM. Penambahan bit addressing adalah 3 bit sehingga output dari channel coding
mempunyai bit rate (456+3)bit/20 ms = 22,95 kbps. Pada sistem W-CDMA terdapat field
address sehingga akan mengubah algoritma channel coding dengan menambahkan field
address setelah interleaving.
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar