Bacalah

Learning is forever

RSS Feed

Going where this year?

GSM dan CDMA

0 Comments
Posted by Taufiq on May 19, 2011 at 6:46 am

1. GSM

Global System for Mobile Communications (GSM), adalah standar yang dikembangkan oleh European Telecomunications Standards Institute (ETSI) untuk mendeskripsikan teknologi generasi kedua (2G) pada jaringan selular digital. Standar ini dikembangkan sebagai pengganti untuk jaringan selular analog generasi pertama. Teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal yang dibagi berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi yang dikirim akan sampai pada tujuan. GSM dijadikan standar global untuk komunikasi selular sekaligus sebagai teknologi selular yang paling banyak digunakan orang di seluruh dunia.

Standar teknologi GSM menggunakan digital circuit switched network yang sudah dioptimasi untuk komunikasi telepon dua arah secara bersamaan atau full duplex. Teknologi 2G adalah teknologi pertama yang mengenalkan data service untuk mobile, dimulai dengan SMS. Standar ini terus dikembangkan dari waktu ke waktu, mulai dari circuit switched data transport, lalu packet data transport melalui GPRS, dan peningkatan transmisi paket data dengan EDGE.

Di Eropa, pada awalnya GSM didesain untuk beroperasi pada frekuensi 900 Mhz. Pada frekuensi ini, frekuensi uplinks-nya digunakan frekuensi 890–915 MHz , sedangkan frekuensi downlinksnya menggunakan frekuensi 935–960 MHz. Bandwith yang digunakan adalah 25 Mhz (915–890 = 960–935 = 25 Mhz). Dalam sistem GSM, diterapkan pembagian frekuensi dengan multiplexing, dengan satu jalur frekuensi untuk transmisi dan jalur dengan frekuensi 55MHz lebih tinggi untuk menerima. Satu pasang frekuensi dibagi dengan multiplexing berdasarkan pembagian waktu. Sistem GSM memiliki lebar jalur sebesar 200kHz. Sebuah sistem GSM memiliki 125 pasang kanal, 124 kanal untuk suara dan satu kanal untuk sinyal. Setiap simplex kanal memiliki lebar 200kHz dan mensupport 8 koneksi terpisah. Setiap mobile atau base pemancar yang aktif ditempatkan pada satu slot pada satu kanal.

Pada perkembangannya, jumlah kanal 124 semakin tidak mencukupi dalam pemenuhan kebutuhan yang disebabkan pesatnya pertambahan jumlah pengguna. Untuk memenuhi kebutuhan kanal yang lebih banyak, maka regulator GSM di Eropa mencoba menggunakan tambahan frekuensi untuk GSM pada band frekuensi di range 1800 Mhz dengan frekuensi 1710-1785 Mhz sebagai frekuensi uplinks dan frekuensi 1805-1880 Mhz sebagai frekuensi downlinks. GSM dengan frekuensinya yang baru ini kemudian dikenal dengan sebutan GSM 1800, yang menyediakan bandwidth sebesar 75 Mhz (1880-1805 = 1785–1710 = 75 Mhz). Dengan lebar kanal yang tetap sama yaitu 200 Khz sama, pada saat GSM pada frekuensi 900 Mhz, maka pada GSM 1800 ini akan tersedia sebanyak 375 kanal.

Secara umum, network element dalam arsitektur jaringan GSM dapat dibagi menjadi,

  1. Mobile station, yaitu perangkat yang digunakan untuk melakukan komunikasi. Terdiri atas,
    – Handset
    – SIM card.
  2. Base Station Sub-system, terdiri atas,
    – Base Transceiver Station (BTS)
    – Base Station Controller (BSC).
  3. Network Sub-system, terdiri atas,
    – Mobile Switching Center
    – Home Location Register
    – Visitor Location Tegister
    – Authentication Center
    – Equipment Identity Registration
  4. Operation and Support System (OSS), merupakan sub sistem jaringan GSM yang berfungsi sebagai pusat pengendali. Di Indonesia, ada 3 besar OSS- Indosat : 890-900 MHz (10 MHz)
    – Telkomsel : 900-907,5 MHz (7,5 MHz)
    – Excellcomindo : 907,5-9015 MHz (7,5 MHz)

Secara keseluruhan, network element diatas akan membentuk sebuah Public Land Mobile Network.

2. CDMA

Code division multiple access (CDMA) adalah metode akses kanal yang membagi kanal dengan mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada. CDMA menggunakan teknologi spread-spectrum dan skema coding untuk memultipleks beberapa user pada kanal physical yang sama, dimana tiap transmitter diasosiasikan dengan sebuah kode. Pada CDMA, tiap mobile atau base station dapat mengirimkan sinyal pada seluruh spektrum frekuensi kapan saja. Pada pensinyalan spread-spectrum, kode sinyal yang dimodulasi memiliki bandwidth data yang lebuh tinggi daripada data yang dikomunikasikan.

Konsep dasar dari CDMA adalah menerima sinyal yang diinginkan dan menolak sinyal yang lain, yang dianggap sebagai random noise. Di CDMA, tiap bit waktu dibagi lagi menjadi interval pendek waktu m yang disebut chip. Secara umum, ada 64 atau 128 chip pada tiap bit. Tetapi agar simpel, di contoh berikut akan digunakan 8 chip/bit.

Tiap pemancar mendapat kode m-bit yang disebut sebagai chip sequence. Untuk mentransmisikan bit 1, pemancar mengirimkan chip sequence. Untuk mentransmisikan bit 0, pemancar mengirimkan satu komplemen dari chip sequence. Pola lain tidak diperbolehkan. Jadi untuk m =8, jika pemancar A mendapat chip sequence 00011011, pemancar ini akan mengirim bit 1 dengan mengirimkan 00011011 dan bit 0 dengan mengirimkan 11100100.

Peningkatan banyaknya jumlah informasi yang dikirim dari b bit/sec ke mb chip/sec hanya dapat dilakukan jika bandwidth yang tersedia juga ditingkatkan dengan faktor m. Jika tersedia bandwith 1 MHz untuk 100 pemancar, tiap pemancar menggunakan 1 MHz secara penuh, sehingga chip rate nya adalah 1 megachip per sekon.

Pada sistem CDMA ideal yang tanpa noise, kapasitas atau jumlah pemancar dapat dibuat sebanyak-banyaknya. Tetapi pada prakteknya, keterbatasan sarana fisik dapat mengurangi kapasitas. Pertama, anggap semua chip disikronisasikan pada satu waktu. Pada kenyataannya, sikronisasi seperti itu tidak mungkin. Yang dapat dilakukan hanyalah sinkronisasi antara pengirim dan penerima, dengan mengirimkan chip sequence yang cukup panjang untuk diketahui oleh pengirim dan penerima. Transmisi lain (yang belum disinkronkan) dilihat sebagai random noise. Jika random noise terlalu banyak, algoritma dekoding masih dapat bekerja dengan cukup baik. Seperti yang diharapkan, semakin panjang chip sequence, semakin tinggi kemungkinan untuk mendeteksinya dengan benar pada keadaan noise. Untuk realibilitas lebih, bit sequence dapat menggunakan kode pendeteksi error.

CDMA kebanyakan digunakan pada sistem wireless dengan base station tetap dan banyak mobile station disekitarnya. Tingkat kekuatan sinyal yang diterima pada base station bergantung pada seberapa jauh pengirimnya. Base station dapat memberikan perintah eksplisit kepada mobile station untuk meningkatkan atau mengurangi kekuatan transmisinya.

Setiap penerima tahu siapa pengirimnya. Dengan kapasitas komputasi yang cukup, penerima dapat mendengarkan semua pengirim pada saat yang bersamaan dengan menjalankan algoritma dekoding untuk tiap pengirim secara paralel. Namun pada kehidupan nyata, hal tersebut jarang bisa dilakukan. CDMA beroperasi pada bandwidth 1,25 MHz dan dapat mendukung banyak pengguna pada band tersebut.

Perbandingan GSM dan CDMA

Sebenarnya GSM dengan CDMA tidak bisa dibandingkan. GSM adalah sebuah standar teknologi komunikasi digital pada jaringan selular yang dikembangkan oleh ETSI. Sedangkan CDMA adalah metode akses kanal yang digunakan pada standar telepon bergerak Interim Standard 95 (IS-95) pada 2G dan Evolution-Data Optimized (EVDO) pada 3G yang dikembangkan oleh Qualcomm .

Yang bisa dibandingkan adalah standar teknologi antara GSM dan IS-95 atau metode akses kanal pada keduanya. GSM menggunakan metode akses kanal TDMA (Time division multiple access) dan FDMA (Frequency division multiple access). Tetapi disini akan dibahas tentang standar teknologinya.

Fitur GSM IS-95
Teknologi TDMA dan FDMA CDMA
Generasi 2G 2G
Enkoding Digital Digital
Pertama digunakan 1991 1995
Market Share 72% 12,6%
Jangkauan jelajah Seluruh dunia kecuali Jepang dan Korea Selatan Terbatas
Kualitas sinyal/wilayah cangkupan Cangkupan pada 850/900 MHz. Dengan repeater 35 km. Ukuran sel tidak terbatas, kekuatan transmisi rendah dapat menggunakan sel besar.
Ketahanan baterai Sangat bagus karena protokol yang sederhana, cangkupan luas, dan chipset yang power-effecient Lebih rendah karena CDMA power control yang membutuhkan daya tinggi.
Properti intelektual Pada beberapa manufaktur Qualcomm

Sumber

  • Tanenbaum, Andrew. 2003. Computer Networks. New Jersey: Prentice Hall.
  • http://en.wikipedia.org/Comparison_of_mobile_phone_standards
  • http://en.wikipedia.org/CDMA
  • http://en.wikipedia.org/GSM
  • http://en.wikipedia.org/IS-95

 

You can leave a comment, or trackback from your own site.

0 Comments

You can be the first to comment!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *