Sistem Komunikasi CDMA

(Code  Division  Multiple Access)

Oleh : Nurul Aisyah ( 085514024 )

SISTEM KOMUNIKASI CDMA

1.1  Akses Jamak

Masalah  utama   dalam  komunikasi   radio   adalah   terbatasnya   alokasi   frekuensi, sehingga   penggunaannya harus benar-benar   terkendali.  Kemajuan  teknologi  di  bidang telekomunikasi   diantaranya   dilatarbelakangi   oleh   keinginan   untuk   mengefisienkan pemakaian lebar bidang frekuensi.

Dalam sistem komunikasi  nirkabel,  efisiensi  pemakaian  lebar  bidang  frekuensi diusahakan diantaranya melalui  teknik akses jamak,  agar dalam alokasi  frekuensi  yang sama,   semakin banyak pengguna  yang bisa   terlayani.  Tiga   teknik  akses   jamak yang sering digunakan yaitu  teknik akses  jamak pembagian  frekuensi   (Frequency Division Multiple Access, FDMA), teknik akses jamak pembagian waktu (Time Division Multiple Access,  TDMA),   dan   teknik   akses   jamak   pembagian   sandi   (Code  Division  Multiple Access,  CDMA).  Gambar 1.1 dan  Tabel  1.1 menunjukkan perbandingan operasi  ketiga sistem tersebut.

Gambar 1.1 Bebagai teknik akses jamak

Tabel 1.1 Perbandingan operasi teknik akses jamak

*   Tergantung pada jumlah slot

**  Tergantung pada jumlah ragam sandi

1.1.1    Akses Jamak Pembagian Frekuensi (FDMA)

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 bersifat eksklusif karena   kanal   frekuensi   yang   telah   digunakan   oleh   seorang   pengguna   tidak   dapat digunakan oleh pengguna yang  lain. Antar  kanal  dipisahkan dengan bidang  frekuensi yang  lebih  sempit   lagi   (guard band)  untuk menghindari   interferens  antar  kanal  yang berdekatan (adjacent channel). Informasi bidang dasar yang dikirim ditumpangkan pada isyarat pembawa (carrier signal) agar menempati alokasi frekuensi yang diberikan. Cara kerja FDMA dilustrasikan Gambar 1.2.

Gambar 1.2 Cara kerja sistem FDMA

1.1.2    Akses Jamak Pembagian Waktu (TDMA)

Pada   metode   TDMA   tiap   pengguna   akan   menggunakan   seluruh   spectrum frekuensi   tertentu yang disediakan  tetapi  dalam waktu yang  singkat  yang disebut  slot waktu (time slot). Tiap pengguna mendapatkan sebuah slot waktu yang berulang secara periodis dan hanya diijinkan untuk mengirim informasi pada slot waktu tersebut. Antar slot waktu diberi jeda waktu (guard time) untuk menghindari interferens antar pengguna. Jika slot waktu dalam frekuensi yang diberikan sedang digunakan semua, maka pengguna berikutnya harus diberikan slot waktu dengan frekuensi yang berbeda. Cara kerja system TDMA diilustrasikan Gambar 1.3.

1.1.3    Akses Jamak Pembagian Sandi (CDMA)

Dalam CDMA setiap pengguna menggunakan frekuensi yang sama dalam waktu bersamaan   tetapi   menggunakan   sandi   unik   yang   saling   ortogonal.   Sandi-sandi   ini membedakan antara pengguna satu dengan pengguna yang lain. Pada jumlah pengguna yang besar, dalam bidang frekuensi yang diberikan akan ada banyak sinyal dari pengguna sehingga interferens akan meningkat. Kondisi ini akan menurunkan unjuk-kerja sistem. Ini berarti, kapasitas dan kualitas system dibatasi oleh daya interferens yang timbul pada lebar bidang frekuensi yang digunakan.

Gambar 1.3 Cara kerja sistem TDMA

CDMA merupakan akses jamak yang menggunakan prinsip komunikasi spectrum tersebar. Isyarat bidang dasar yang hendak dikirim disebar dengan menggunakan isyarat dengan lebar bidang yang besar yang disebut sebagai isyarat penyebar (spreading signal).  Metode ini dapat dianalogikan dengan cara   berkomunikasi dalam satu ruangan yang besar.  Setiap pasangan dapat  berkomunikasi   secara bersama-sama  tetapi  dengan bahasa yang berbeda,  sehingga pembicaraan pasangan satu bisa dianggap seperti  suara kipas bagi pengguna yang lain, karena tidak diketahui maknanya. Pada saat banyak yang berkomunikasi  maka   ruangan menjadi  bising.  Kondisi   ini  membuat   ruangan menjadi tidak kondusif  lagi  untuk berkomunikasi.  Oleh karena  itu,   jumlah yang berkomunikasi harus dibatasi.  Agar   jumlah yang berkomunikasi  bisa maksimal  maka kuat  suara  tiap pembicara   tidak  boleh  terlalu  keras.  Analogi   dan  cara  kerja   sistem  ini  digambarkan seperti Gambar 1.4.

Gambar 1.4 Ilustrasi sistem CDMA

1.2  Sistem Spektrum Tersebar

Sistem transmisi  spektrum tersebar adalah sebuah teknik yang mentransmisikansuatu isyarat dengan lebar bidang frekuensi tertentu menjadi suatu isyarat yang memiliki lebar  bidang  frekuensi  yang  jauh  lebih besar.  Aliran data  asli  dikalikan  secara  biner dengan sandi penyebar yang memilki lebar bidang yang jauh lebih besar daripada isyarat asal.  Bit-bit  dalam sandi  penyebar  dikenal  dengan  chip  untuk membedakannya dengan bit-bit dalam aliran data yang dikenal dengan simbol. Setiap pengguna memiliki  sandi penyebar yang berbeda dengan pengguna yang lain. Sandi yang sama digunakan pada kedua sisi kanal radio, menyebarkan isyarat asal menjadi   isyarat   bidang   lebar,   dan  mengawasebarkan   kembali   isyarat   bidang   lebar menjadi   isyarat  bidang sempit  asal.

Nisbah antara  lebar  bidang  transmisi  dengan  lebar bidang isyarat asal dikenal dengan  processing gain. Secara sederhana,  processing gain menunjukkan berapa buah chip yang digunakan untuk menyebarkan sebuah simbol data.Sandi-sandi   penyebar   bersifat   unik,   jika     seorang   pengguna   telah  mengawasebarkan isyarat  bidang  lebar  yang diterima,   isyarat  yang dibawasebarkan hanyalah  isyarat  dari pengirim yang memiliki sandi penyebar yang sama.  Sebuah   sandi   penyebar   memilki   korelasi-silang   yang   rendah   dengan   sandi penyebar yang lain. Jika sebuah sandi benar-benar ortogonal, maka korelasi-silang antara sebuah  sandi  dengan  sandi  yang  lainnya   adalah nol.  Hal   ini  berarti  beberapa  isyarat bidang lebar dapat menggunakan frekuensi yang sama tanpa adanya interferens satu sama lain.  Energi   isyarat  bidang  lebar  disebarkan  sepanjang  lebar  bidang yang amat  besar sehingga   dapat   dianggap   sebagai   derau   jika   dibandingkan  dengan  isyat   aslinya   atau dengan kata  lain memiliki  power spectral  density  yang  rendah.  Ketika sebuah  isyarat bidang  lebar dikorelasikan dengan sandi penyebar  tertentu,  hanya  isyarat  dengan sandi penyebar  yang  sama yang akan diawasebarkan,   sedangkan  isyarat  dari  pengguna  lain akan tetap tersebar.  Sistem  spektrum  tersebar  memiliki   beberapa   kelebihan   dibandingkan   sistem- sistem lain yang telah ada sebelumnya,

1. Dapat bertahan pada lingkungan dengan pudaran lintasan jamak yang tinggi karena isyarat CDMA bidang lebar memiliki sandi penyebar dengan sifat korelasi-diri yang baik.

2. Dapat  mengirimkan   informasi   dengan   daya   yang   kecil   sehingga  memungkinkan peralatan yang kecil sekaligus juga dengan daya baterai yang lebih tahan lama.

3. Dapat   mengurangi   interferens   dengan   baik   karena   pada   saat   terjadinya   proses pengawasebaran pengganggu akan mengalami  proses  sebaliknya  sehingga dayanya akan lebih kecil dibandingkan isyarat asli.

4. Dapat  menghindari  penyadapan karena menggunakan sandi  unik yang mirip derau dengan spektrum frekuensi yang amat lebar.

5. Dapat melakukan kemampuan panggilan terpilih (selective calling capability).

6. Dapat melakukan penjamakan pembagian sandi sehingga dimungkinkan untuk akses jamak dengan kapasitas yang lebih besar.

  Ada  beberapa   teknik yang digunakan dalam  sistem  spektrum  tersebar,  yakni

runtun  langsung  (direct   sequence),   lompatan  frekuensi   (frequency hopping),   lompatan waktu (time hopping), dan hybrid.

Selamat Membaca dan Semoga Bermanfaat...!!