TUGAS AKHIR
ANALISA TRAFIK PADA SISTEM TELEKOMUNIKASI SELULAR
BERBASIS CDMA 2000 1X D WILAYAH MEDAN KOTA
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada Departemen Teknik Elektro
Oleh :
BAMBANG ANDIKA PUTRA WIJAYA NIM : 060402033
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ANALISA TRAFIK PADA SISTEM TELEKOMUNIKASI SELULAR BERBASIS CDMA 2000 1X DI WILAYAH MEDAN KOTA
Oleh :
Bambang Andika Putra Wijaya NIM : 060402033
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro
Disetujui oleh :
Dosen Pembimbing,
Ir. M. Zulfin, MT NIP : 1964 0125 1991 031 001
Diketahui oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,
Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.si NIP : 1954 0531 1986 011 002
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Sistem komunikasi selular adalah sistem komunikasi wireless dimana subscriberbisa bergerak dalam suatu coverage jaringan yang luas, sehingga subscriber yang melakukan komunikasi tidak mengalami dropcall karena didaerah blankspot. CDMA (code division multiple acces) adalah teknologi akses multiuser dimaa masing-masing user menggunakan code yang unik dalam mengakses kanalyang terdapat dalam sistem. Dimana CDMA memiliki lebar frekuensi yang cukup lebar dan tahan terhadap gangguan.
Analisis arus pembicaraan (trafik) pada sistem wireless dapat diketahui dengan menganalisa semua parameter-parameter yang ada seperti analisa Call attempt, Call success, Call Completition, Block call, Drop call. Dengan analisa ini akan didapatkan berbagai peningkatan guna mengoptimalkan jaringan secara efisien apakah perlu adanya penambahan sirkit atau komponen penunjang lainnya.
Dengan adanya analisa tentang arus pembicaran tersebut akan memberi beberapa keuntungan seperti sinyal yang dihasilkan semakin bagus kemungkinan terjadinya Drop call
kecil, kecilnya interfensi antar BTS dan lain-lain sehingga pelayanan yang dihasilkan semakin memuaskan karena pelanggan telepon tanpa kabel yang berbasis CDMA semakin banyak.
Kesimpulannya adalah pada dasarnya unjuk kerja atau performansi sistem selular baik berasis sistem CDMA dan GSM (Global System for Mobile Communication) dapat diukur dengan melihat parameter-parameter ini harus dilakukan pengujian secara periodik. Parameter ini antara lain: Call Answered Ratio, Call success Ratio, Call completion Ratio, Drop Call. Tingkat dropcall yang besar diakibatkan karena masalah area cakupan. Bila (Base station Transceiver System) BTS bekerja dengan daya maksimal, maka akan terjadi overlap
KATA PENGANTAR
Dengan Nama ALLAH Yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang
Syukur Alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat ALLAH S.W.T dimana atas berkah,
karunia dan rahmat-Nya lah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, dengan judul
“ANALISA TRAFIK PADA SISTEM TELEKOMUNIKASI SELULAR BERBASIS CDMA 2000 1X DI WILAYAH MEDAN KOTA ” Tugas Akhir ini merupakan suatu syarat bagi penulis untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Dengan selesainya Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas
Akhir ini, antara lain kepada :
1. Ayahanda A.R Ginting S dan Ibunda tercinta Setyawati, ananda hanturkan terima
kasih atas doa yang tak pernah putus, kasih sayang yang tulus tanpa pernah pupus
dalam mengasuh, mendidik dan membimbing penulis.
2. Saudara-saudaraku kakanda Sugeng Purwantoro ESGS, ST.MT, Terang Ukur
Prasetya Budi GS, dan Dedi Oktavianus Triwibowo GS yang selalu jadi tempat
berbagi cerita baik, dalam suka maupun duka. Juga kekasih ku Retno Hastiningrum
yg selalu support penulis.
3. Bapak Ir. M. Zulfin, MT. sebagai dosen pembimbing tugas akhir saya yang sangat
besar bantuannya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Bapak Ir. Tarmizi Karim selaku Kepala Jurusan Departemen Teknik Elektro FT-USU
dan Bapak Rachmad Fauzi ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro
FT-USU dan juga dosen pembimbing penulis yang telah membantu penulis dalam
5. Bapak Fahmi, ST, Msi selaku dosen wali penulis yang telah membimbing penulis
selama menjalani masa perkuliahan.
6. Bapak Binsar Sahat Mangapul Sinaga, selaku Manager Optimalization Coverage yang
telah berkenan memberikan izin kepada saya untuk pengambilan data di PT. Flexi
Medan.
7. Rekan-rekan seperjuangan menuju kesuksesan, Taufik, Fahmi, Iqbal d’copo, Teuku,
Faisal, Hendra, Qibar, Alfi, Demon, Helmi, Bale (murli aizen), Agung, Rozi, Mudhin
dan rekan – rekan lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.
8. Seluruh Staf Pengajar di Departemen Teknik Elektro USU dan Seluruh Karyawan di
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro USU.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini belum sempurna karena masih banyak
terdapat kekurangan baik dari segi isi maupun susunan bahasanya. Saran dan kritik dari
pembaca dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini
sangat penulis harapkan.
Akhir kata, penulis berharap semoga penulisan tugas akhir ini dapat berguna
memberikan ilmu pengetahuan bagi kita semua.
Medan, Agustus 2011
Penulis,
DAFTAR ISI
II.2.1 Perkembangan Komunikasi Bergerak ... 9
II.2.2 Perkembangan Multiple Akses ... 13
II.2.3 Karakteristik CDMA... 19
II.2.4 Struktur Kanal CDMA ... 24
II.2.5 Sifat-Sifat Code Division Multiple Access ... 28
II.3. Sistem Pancar Terima ... 30
II.5 Gambaran Umum SCBS-408L ... 33
III.3.1 Dasar-Dasar Propagasi Gelombang Radio ... 40
III.3.2 Gelombang Radio dan Spektrum Elektromagnetik ... 40
III.3.3 Polarisasi Gelombang Elektromagetik ... 40
III.4. Gelombang Ruang Bebas (Free Space) ... 42
III.7. Gelombang Permukaan Bumi... 47
III.7.1 Permukaan Bumi sebagai Penumpu Gelombang Elektromagnetik ... 47
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 49
IV.1. Analisa Call_attempt ... 49
IV.2. Analisa Call_success ... 49
IV.3. Analisis Call_completion ... 50
IV.4. Analisis Block_call……………… 51
IV.5 Analisa Drop_call……… 51
IV.6 Analisa Coverage Area... 52
IV.7 Perhitungan Radius Sel……… 53
IV.8 Menurunkan Daya Pancar………... 55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………. 59
V.1. Kesimpulan ... 60
V.2. Saran ... 60
DAFTAR PUSTAKA ... 61
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Konsep Selular Code Division Multiple Access (CDMA) ... 10
Gambar 2.2. Prinsip Dasar FDMA ... 15
Gambar 2.3. Prinsip Dasar TDMA………... 15
Gambar 2.4. Prinsip Dasar CDMA ... 17
Gambar 2.5. Jalur Evolusi CDMA 2000 ... 18
Gambar 2.6. Sistem Direct Sequence Spread Spectrum ... 21
Gambar 2.7. Kanal Forward CDMA2000 1x ... 26
Gambar 2.8. Kanal Reverse CDMA2000 1x ... 28
Gambar 2.9. Direct-sequence Transmitter ... 32
Gambar 2.10. Direct-sequence Receiver ... 32
Gambar 3.1. Kanal ... 41
Gambar 3.2. Propagasi Gelombang ... 48
Gambar 3.3 Medan Listrik dan Medan Magnet pada Gel. Elektromagnetik ... 49
Gambar 3.4. Polarisasi Gelombang Elektromagnetik ... 50
Gambar 3.5. Polarisasi Gelombang Elektromagnetik ... 51
Gambar 3.6. Radius Efektif Bumi ... 52
Gambar 3.7. Profil Lintasan (Path Loss) dengan Faktor K=43..……….. 52
Gambar 3.8. Daerah Freshnel di sekitar Lintasan Langsung ... 53
Gambar 3.9. Lapisan Ionosfir ... 54
Gambar 3.10. Propagasi Gelombang Ionosfir ... 56
Gambar 3.11. Perambatan antara Dua Antena dalam Air Laut... 57
Gambar 4.1. Grafik call_attempt ... 58
Gambar 4.2 Grafik Call_completion ... 59
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Rentang Frekuensi ... 10
Tabel 4.1. Perhitungan Radius Sel ... 64
DAFTAR SINGKATAN
AMPS = Advanced Mobile Phone System BMB = BTS Main Block
BTS = Base Transciever Station BPSK = Binary Phase Shift Keying BSC = Base Station Centre
CDMA = Code Division Multiple Access DS-SS = Direct Sequence Spread Spectrum EV-DO = Evolution Data Only
EV-DV = Evolution Data Voice
FDMA = Frequency Division Multiple Access FH-SS = Frequency Hopping Spread Spectrum GSM = Global Positioning System
GPRS = General Packet Radio System HLR = Home Location Register IP = Internet Protocol
ISMSC = Intellegent Short Message Service Centre KPI = Key Performance Indicator
MS = Mobile Station
MSC = Mobile Station Centre/ Mobile Switching Centre PCF = Packet Control Function
PDSN = Packet Data Serving Network PPP = Point to Point Protocol
PSK = Phase Shift Keying QOS = Quality of Service
ABSTRAK
Sistem komunikasi selular adalah sistem komunikasi wireless dimana subscriberbisa bergerak dalam suatu coverage jaringan yang luas, sehingga subscriber yang melakukan komunikasi tidak mengalami dropcall karena didaerah blankspot. CDMA (code division multiple acces) adalah teknologi akses multiuser dimaa masing-masing user menggunakan code yang unik dalam mengakses kanalyang terdapat dalam sistem. Dimana CDMA memiliki lebar frekuensi yang cukup lebar dan tahan terhadap gangguan.
Analisis arus pembicaraan (trafik) pada sistem wireless dapat diketahui dengan menganalisa semua parameter-parameter yang ada seperti analisa Call attempt, Call success, Call Completition, Block call, Drop call. Dengan analisa ini akan didapatkan berbagai peningkatan guna mengoptimalkan jaringan secara efisien apakah perlu adanya penambahan sirkit atau komponen penunjang lainnya.
Dengan adanya analisa tentang arus pembicaran tersebut akan memberi beberapa keuntungan seperti sinyal yang dihasilkan semakin bagus kemungkinan terjadinya Drop call
kecil, kecilnya interfensi antar BTS dan lain-lain sehingga pelayanan yang dihasilkan semakin memuaskan karena pelanggan telepon tanpa kabel yang berbasis CDMA semakin banyak.
Kesimpulannya adalah pada dasarnya unjuk kerja atau performansi sistem selular baik berasis sistem CDMA dan GSM (Global System for Mobile Communication) dapat diukur dengan melihat parameter-parameter ini harus dilakukan pengujian secara periodik. Parameter ini antara lain: Call Answered Ratio, Call success Ratio, Call completion Ratio, Drop Call. Tingkat dropcall yang besar diakibatkan karena masalah area cakupan. Bila (Base station Transceiver System) BTS bekerja dengan daya maksimal, maka akan terjadi overlap
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Memasuki tahun 2002, perkembangan sistem komunikasi selular semakin meningkat
dengan pesatnya. Kelebihan utama yang dimiliki generasi ketiga adalah kemampuan transfer
data yang cepat atau yang memiliki bit rate yang tinggi. Tungginya bit rate yang dimiliki
menyebabkan banyaknya operator CDMA dapat menyediakan berbagai aplikasi multimedia
yang lebih baik dan bervariasi, dan menjadi daya tarik tersendiri bagi pelanggan. Bayangkan
saja, hanya dengan sebuah handphone, kita memiliki fasilitas kamera, video, stereo dan radio.
Selain itu, berbagai fasilitas hiburan pun bisa dinikmati seperti video klip, keadaan lalu lintas
secara real time, teleconference, bahkan sekedar memesan tempat di restoran, cukup dengan
menekan tombol di handphone.
Dengan kemajuan jaman seperti saat ini komunikasi dapat dilakukan dengan berbagai
macam diantaranya yaitu dengan menggunakan gelombang bunyi yang memanfaatkan media
udara, gelombang bunyi memang dapat merambat hingga beberapa radius meter, namun
sangat dipengaruhi kuat dan arah kecepatan angin. Dengan menggunakan listrik sebagai alat
komunikasi dapat mengatasi kesulitan jarak atau cuaca. Komunikasi listrik menggunakan
arus maupun tegangan listrik untuk membawa informasi yang dikirim oleh pengirim ke
penerima dengan menggunakan media kabel logam yang dialiri listrik, bentuk komunikasi
(komunikasi radio) listrik mengunakan gelombang elektromagnetik yang dapat menggunakan
kabel atau udara. Pada sistem CDMA, setiap panggilan komunikasi memiliki kode-kode
tertentu sehingga memungkinkan banyak pelanggan menggunakan sumber radio yang sama
tanpa terjadinya gangguan interferensi dan cros talk. Sumber radio dalam hal ini adalah
Pada telepon wereless dengan system CDMA dapat diketahui trafik pembicaraan
dengan menganalisa semua parameter-parameter yang ada seperti analisa call attempt, call
success, call completion, block call, dropp call. Dengan analisis ini akan didapatkan berbagai
peningkatan guna mengoptimalkan jaringannya secara efisien apakah perlu adanya
penambahan sirkit atau komponen penunjang lainnya.
1.2 Rumusan masalah
Adapun rumusan masalah sebagai berikut:
a. Seberapa besar penyebab coverage area terhadap drop call kegagalan
komunikasi pada jaringan telekomunikasi berbasis CDMA 2000 1X.
b. Bagaimana cara untuk mengurangi overlap yang terjadi.
1.3 Tujuan dan Manfaat Penulisan
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh radius sel,
daya pancar, dan jumlah panggilan terhadap kepadatan arus pembicaraan (Trafik) drop call
di area Dumai kota, sehingga subscriber yang melakukan komunikasi tidak mengalami
kegagalan dalam berkomunikasi (drop call).
1.4 Batasan Masalah
Masalah yang akan dibahas dalam hal ini ialah:
a. bagaimana cara mengatasi trafik pembicaraan khususnya dalam mengatasi
masalah drop call yang diakibatkan oleh pengaruh radius sel, daya pancar, dan
jumlah panggilan pada telepon tanpa kabel yang berbasis CDMA 2000 1X.
b. Hanya dibatasi di area Medan kota. ( Tempat tersebut dianggap tepat untuk
sistem telekomunikasi berbasis CDMA 2000 1X, dan dengan adanya daerah
kota yang cukup ramai, sedangkan daerah pedesaan yang berbukit-bukit, sangat
memungkinkan adanya dropcall yang besar).
c. Pada pembahasan digunakan pendekatan Okumura-hatta.
1.5 Metodologi Penulisan
Metode Penulisan yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah:
1. Studi Literatur
Berupa tinjauan pustaka dari buku-buku, jurnal ilmiah yang berkaitan dengan
sistem transmisi komunikasi.
2. Studi Analisis
Yaitu menganalisa kinerja trafik pada sistem telekomunikasi selular berbasis
CDMA 2000 1X.
3. Studi lapangan
yaitu dengan melakukan penelitian pada perusahaan PT. TELKOM FLEXI
Medan.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai tulisan ini, secara singkat dapat diuraikan
sistimatika penulisan sebagai berikut:
BAB I : Pendahuluan
Bab ini menguraikan tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan,
BAB II : Landasan Teori
Bab ini berisi pengenalan dan teori dasar mengenai CDMA, perkembangan
jaringan wireless didunia, konsep selular CDMA, elemen sistem CDMA,
perbandingan dengan TDMA dan FDMA, serta keuntungan dan kerugian
memakai CDMA.
BAB III : Traffic pada CDMA
Bab ini berisi pembahasan gambaran umum SCBS-408L, konsep traffic,
karakteristik dan mengapa kita perlu mengetahui traffic tersebut.
Menjelaskan juga tentang propagasi loss
BAB IV : Hasil penelitian dan pembahasan
Pada bab ini menjelaskan tentang analisis call attempt, call success, call
completion, block call, drop call, coverage area, dan perhitungan radius sel.
Serta faktor-faktor yang mempengaruhi drop call
BAB V : PENUTUP
Berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan-pembahasan
BAB II
CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS
2.1 Pendahuluan
Konsep selular mulai muncul di akhir tahun 1940-an yang digagas oleh perusahaan
Bell Telephone di Amerika, yang sebelumnya menggunakan pemancar berdaya pancar besar
dan ditempatkan di daerah yang tinggi dengan antenna yang menjulang. Di ubah menjadi
pemancar berdaya kecil. Setiap pemancar ini dirancang untuk melayani daerah (disebut
wilayah cakupan) yang kecil saja, sehingga disebut sel. Dari sini, sistem komunikasinya lalu
disebut dengan sistem komunikasi selular. Dalam sistem seluler prinsipnya, kanal-kanal yang
berupa frekuensi yang sama dapat digunakan secara berulang-ulang di sel-sel tertentu pada
jarak antar sel tertentu pula, melalui pertimbangan yang matang sehingga pengaruh
interferensinya (saling ganggu bertumpang tindih) dapat diabaikan. Penggunaan frekuensi
yang sifatnya berulang ini dalam sistem seluler dinyatakan dengan sel berbentuk heksagonal
yang mempunyai tanda huruf atau dapat juga berupa tanda angka yang sama.
Code division multiple access (CDMA) adalah sebuah bentuk pemultipleksan (bukan
sebuah skema pemodulasian) dan sebuah metode
tidak berdasarkan waktu (seperti pad
dengan cara mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap
kanal yang ada dan menggunakan sifat-sifa
itu untuk melakukan pemultipleksan.
CDMA juga mengacu pada sistem telepon selular digital yang menggunakan skema
akses secara bersama ini,seperti yang diprakarsai oleh
teknologi militer yang digunakan pertama kali pada Perang Dunia II oleh sekutu Inggris
untuk mentransmisikan tidak hanya pada satu frekuensi, namun pada beberapa frekuensi,
menyulitkan Jerman untuk menangkap sinyal yang lengkap. Sejak itu CDMA digunakan
dalam banyak sistem komunikasi, termasuk pada
terakhir didesain dan dibangun oleh Qualcomm, dan menjadi cikal bakal yang membantu
insinyur-insinyur Qualcomm untuk menemuka
teknologi yang diperlukan untuk menjadikan CDMA praktis dan efisien untuk komunikasi
seluler terrestrial.[1]
2.2 Konsep Selular
Menurut Gatot Santoso (Sistem Selular CDMA) Ditinjau dari segi daerah jangkauan
(coverage),maka sistem komunikasi bergerak dapat dibedakan menjadi dua macam :
1) Sistem Konvensional (Large Zone)
Pada sistem ini Base Station (BS) melayani wilayah yang sangat luas dengan
radius 40 km. Keuntungan dari sistem ini adalah relatif mudah dalam hal
switching, charging, dan transmisi. Sedangkan kekurangannya :
a. Kesanggupan pelayanan terbatas
Daya yang dipancarkan harus besar dan antena harus tinggi. Selain itu area
pelayanan dibatasi oleh kelengkungan bumi. Ketika pelanggan sedang
melakukan pembicaraan dan keluar dari suatu wilayah pelayanan, maka
pembicaraan terputus karena tidak memiliki fasilitas Handover dan harus
dilakukan inisialisasi ulang.
b. Unjuk kerja pelayanan yang kurang baik
Sistem konvensional ini hanya memiliki jumlah kanal yang sedikit, sehingga
c. Tidak efisien dalam penggunaan bandwidth
Tidak menggunakan pengulangan frekuensi sehingga jumlah kanal yang
dialokasikan pada setiap sel akan sangat kecil.
2) Sistem Selular (Multi Zone)
Dalam sistem ini pelayanan dibagi menjadi daerah-daerah yang lebih kecil
disebut sebagai sel dan setiap sel dilayani oleh sebuah Radio Base Station
(RBS). Antara Radio Base Station (RBS) masing-masing sel saling terintegrasi
dan dikendalikan oleh suatu Mobile Switching Centre (MSC). Prinsip dasar
dari arsitektur sistem selular adalah :
a. Pemancar mempunyai daya pancar yang rendah dan cakupan yang kecil.
b. Menggunakan prinsip penggunaan kembali frekuensi (frequency reuse).
c. Pemecah sel (cell splitting) pada sel yang telah jenuh dengan
pelanggan.
Sistem ini memiliki banyak keuntungan dibandingkan sistem konvensional, yaitu
a. Kapasitas pelanggan lebih besar.
b. Efisien dalam penggunaan pita frekuensi karena memakai prinsip
pengulangan frekuensi.
c. Kemampuan adaptasi yang tinggi terhadap kepadatan lalu lintas atau traffic
karena sel dapat dipecah.
d. Kualitas pembicaraan baik karena tidak sering terputus.
e. Kemudahan bagi pemakai.
Konsep sistem selular adalah suatu sistem tanpa kawat (wireless) yang dirancang
dengan pembagian suatu area besar ke dalam beberapa sel kecil dengan pemancar yang
sel lain setelah melewat i beberapa sel. Desain utama yang digunakan untuk menggunakan
kembali frekuensi yang tersedia adalah pengulangan frekuensi (frequency reuse),
interferensi co-channel, perbandingan carrier to interference, mekanisme Handover, dan
cell splitting. Hal ini diperlihatkan pada Gambar 2.1
Gambar 2.1. Konsep Selular Code Division Multiple Access (CDMA)[1]
2.2.1 Perkembangan Komunikasi Bergerak
Gelombang radio adalah gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh antena.
Gelombang radio mempunyai frekuensi yang berbeda. Tabel 2.1 memperlihatkan spektrum
radio frekuensi.
Tabel 2.1 Rentang Frekuensi
Rentang Frekuensi Band
10 KHz s.d 30 KHZ Very Low Frequency(VLF)
30 KHz s.d 300 KHz Low Frequency(LF)
300 KHz s.d 3 MHz Medium Frequency(MF)
3 MHz s.d 30 MHz High Frequency(HF)
30 MHz s.d 144 MHz 144 MHz s.d 174 MHz 174 MHz s.d 328,6 MHz
328,6 MHz s.d 450 MHz
2,9 GHz s.d 30 GHz Super High Frequency(SHF)
Lebih dari 30 Ghz Extremely High Frequency(EHF)
Pada sistem selular generasi pertama, masih memakai teknologi analog. Sistem ini
dikembangkan di Eropa dan Jepang juga di kembangkan di Amerika, yakni Advance Mobile
Phone Sistem (AMPS). Di Inggris dengan istilah Total Access Communication Sistem
(TACS),sedangkan di Skandinavia mengembangkan Nordic Mobile Telephone Sistem,
(NMT). Serta di Jepang dikembangkan Nippon Advanced Mobile Telephone Service
(NAMTS). Sedangkan di Jerman Barat (Negara Jerman waktu itu masih terbagi menjadi dua;
Jerman Barat dan Jerman Timur) mengembangkan NETZ-C (C-450).
Kemampuan standar masing-masing sistem tersebut di atas relatif sama tetapi
spesifikasi operasionalnya secara teknik tidak mendunia, karena sistem dipilih dan
dikembangkan di masing-masing negara untuk memenuhi kebutuhan mereka sendiri,
termasuk pilihan frekuensinya yang ditentukan oleh pita frekuensi radio yang tersedia di
setiap negara secara sendiri sendiri. Walaupun konsep penggunaan sel dalam komunikasi
seluler secara teori memberikan kapasitas layanan komunikasi yang tidak terbatas melalui
pemecahan sel jika komunikasi di suatu wilayah sudah padat, di dalam prakteknya, para
operator tetap menghadapi kesulitan sejak dimulainya penggunaan radio seluler tahun
1990-an. Logikanya jika komunikasi semakin padat maka harus dibuat sel-sel baru yang ukurannya
semakin lama menjadi makin kecil. Akan terjadi ganguan interferensi biayanya mahal untuk
mendirikan BTS di lokasi padat dengan posisi fisik yang terbaik. Selain alasan ini, di Eropa
misalnya, dengan banyak Negara dan penduduknya sering bepergian melintas antar negara,
tetangga yang dilintasi atau dikunjunginya. Dari keterbatasan inilah yang memunculkan
komunikasi seluler generasi kedua, dengan kapasitas layanan yang lebih besar serta tingkat
kesesuaian (kompatibiltas) antar beberapa negara.
Perkembangan teknologi elektronika dalam perangkat keras yang semakin lama
menjadi semakin kecil bentuknya dan semakin canggih bekerjanya mendorong
perkembangan yang pesat pula dalam sistem komunikasi bergerak. Dorongan perkembangan
komunikasi bergerak juga terkait dengan factor-faktor seperti : adanya tuntutan dari segi
kemudahan berkomunikasi dan kapasitas sistem, teknologi yang lebih murah, ukuran fisik
sistem dan piranti yang lebih kemampuan komunikasi yang sedapat mungkin mendekati
kemampuan komunikasi yang menggunakan transmisi kabel, yang berdimensi multimedia
(suara, data, grafik dan gambar). Evolusi komunikasi nirkabel bergerak tampaknya sudah
akan mulai masuk ke generasi keempat. Pada sistem seluler generasi pertama, transmisi data
percakapan analog antara BTS atau stasiun induk di setiap sel dengan pengguna ponselnya
memiliki laju rendah, dan tidak efisien. Tetapi , penyalurannya dari BTS ke MSC, (mobile
switching center) atau Sentral Telepon. Sinyal-sinyal percakapan biasanya didigitalkan
menggunakan format pemultiplekan divisi waktu (TDM) yang sudah distandarkan, dan selalu
berbentuk digital dalam penyaluran selanjutnya dari MSC ke PSTN.
Sistem nirkabel pada tahap generasi kedua sudah menerapkan modulasi digital dengan
kemampuan pemrosesan panggilan yang telah dikembangkan lagi. Contohnya adalah sistem
GSM, sistem standar digital TDMA dan CDMA Amerika Serikat, atau sesuai dengan nama
yang diberikan oleh Asosiasi Industri Telekomunikasi Amerika, yakni IS-54, dan IS-95,
system CT2 untuk Inggris, Personal Access Communication System (PACS) dan DECT yang
merupakan standar Eropa untuk telepon nirkabel maupun perkantoran. Sistem arsitektur pada
generasi kedua ini kecil kemungkinan peningkatan antar data antara BTS dengan MSC yang
yang berasal dari pabrik pembuat yang berbeda-beda, sehingga ada pasar bebas akan bersaing
bagi industri pembuat perangkat telekomunikasi bergerak.
Generasi ketiga mulai dipersiapkan sejak tahun 1992 ketika ITU menetapkannya
dengan nama ‘IMT-2000’. Angka 2000 memiliki tiga arti, yakni menyatakan tahun ketika
layanannya mulai tersedia di lapangan, rentang frekuensi dalam MHz yang akan digunakan,
dan laju data dalam satuan kbps. Dalam perkembanganya, menginjak tahun 2002, Amerika di
bagian utara telah menggunakan frekuensi yang direkomendasikan bagi IMT 2000 untuk
layanan lain, dan kecepatan tinggi hanya dapat disediakan melalui sel-sel yang sangat kecil
yang disebut dengan sel piko yang berada di dalam ruangan maupun di dalam bangunan.
Dengan begitu walaupun ITU telah mendeskripsikan IMT 2000 sebagai sebuah standar
tunggal yang bersifat mendunia, tetapi penentu kebijakan bidang telekomunikasi di beberapa
negara, pabrik-pabrik pembuat peralatan dan para operator tidak dapat mencapai kesepakatan.
Akibatnya IMT-2000 memiliki tiga mode operasi,yakni “code division multiple
accesss” atau CDMA , “wide code division multiple accesss“ atau disingkat WCDMA dan
“time division multiple access atau TDMA, yang tidak menjamin telepon dari satu mode akan
dapat dioperasikan pada modemode lainnya. Di Eropa generasi ketiga diberi nama UMTS
(Universal Mobile Telecommunication Sistem).[2]
2.2.2 Perkembangan Multiple Akses
Menurut Gatot Santoso pada bukunya yang berjudul Sistem Selular CDMA, akses jamak (multiple access) merupakan sekumpulan pengguna yang mampu melakukan akses
dengan pengguna lainnya melalui lebar bidang spektrum frekuensi yang dialokasikan. Sistem
komunikasi bergerak yang berbeda mungkin akan menerapkan teknik akses jamak yang
Pada dasarnya ada 3 sistem yaitu FDMA ( Frequency Division Multiple Access),
TDMA (Time Division Multiple Access), dan CDMA (Code Division Multiple Access).
Teknologi FDMA bekerja dengan membagi alokasi lebar bidang spektrum frekuensi yang
tersedia menjadi bagian-bagian kecil spektrum frekuensi yang dialokasikan pada setiap
penggunanya sebagai suatu kanal komunikasi, seperti terlihat pada Gambar 2.2. Dalam
FDMA setiap pengguna diberikan alokasi bidang frekuensi tertentu selama melakukan proses
percakapan, sehingga dalam waktu yang sama hanya satu pengguna yang dapat
memanfaatkan kanal frekuensi tersebut, contohnya AMPS.
Gambar 2.2 Prinsip Dasar FDMA
Dalam TDMA setiap pengguna diberikan alokasi celah waktu (time slot) tertentu
sebagai kanal komunikasi pada potongan spektrum frekuensi yang telah dialokasikan
sehingga aliran informasi tidak terpotong-potong pada setiap slot waktu seperti terlihat pada
Gambar 2.3. Karena selang antara celah waktu sangat pendek maka yang terdengar oleh
pengguna seperti aliran informasi kontinyu biasa. Jadi beberapa panggilan menggunakan satu
Gambar 2.3 Prinsip Dasar TDMA
Teknik CDMA adalah temuan yang lebih baru dibandingkan dengan FDMA dan
TDMA. Teknik CDMA berawal pada tahun 1949 ketika Claude Shannon dan Robert Pierce
(yang banyak jasanya untuk kemajuan teknologi telekomunikasi saat ini) menyampaikan ide
dasar CDMA. Teknik ini merupakan temuan yang brilian karena kanal yang satu dengan
lainnya tidak dibedakan dari frekuensi/FDMA atau waktu/TDMA yang secara awam lebih
mudah dipahami, melainkan dengan perbedaan kode. Kode ini dikenal dengan pseudorandom
code sequence. Cara kerja dari CDMA ini adalah dengan menebar/menggunakan kode-kode
pada satu frekuensi yang lebih besar dari FDMA dan TDMA dan penggunaan waktu yang
bersamaan. Jadi tiap panggilan diwakili satu kode pada frekuensi dan waktu yang sama. Jika
ada beberapa frekuensi yang digunakan maka merupakan kombinasi FDMA-CDMA. Sistem
yang memakai akses jamak ini adalah CDMA2000 1x. Jadi pada CDMA, seluruh pelanggan
menggunakan frekuensi yang sama pada waktu yang sama.
Dalam diagram blok CDMA tampak bahwa data input(informasi masukan) dari satu
pelanggan dikalikan dengan salah satu dari banyak kode PN (Pseudo Noise). Jumlah
kemungkinan kode yang dihasilkan oleh generator kode PN identik dengan jumlah kanal
yang disediakan. Jika generator kode PN mampu menghasilkan 100 kode, maka sebanyak itu
pula kanal yang diperoleh. Oleh modulator hasil perkalian antara input data dengan kode PN
Di penerima, demodulator memisahkan sinyal pesan dari sinyal RF yang
ditumpanginya. Sinyal pesan yang mengandung kode ini dicocokkan dengan kode PN di
penerima. Sinyal pesan akan dipisahkan dari kode dan diteruskan jika kode PN pada sinyal
masuk sama dengan kode PN pada penerima.
CDMA juga disebut DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) yang merupakan salah
satu dari dua jenis teknik murni SSMA (Spread Spectrum Multiple Access). Jenis lainnya
dikenal sebagai FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum). Kedua jenis ini tergolong
SSMA karena sinyalnya tersebar (spread) pada spektrum pita frekuensi yang lebar. Pada
CDMA, penyebaran sinyal diperoleh akibat proses perkalian data input (yang mempunyai
waktu perubahan lambat) dengan kode PN (yang mempunyai waktu perubahan cepat).
Walaupun pita frekuensinya lebar, tegangan sinyal yang dihasilkan sangat kecil,
menyerupai noise (derau) yang selalu menyertai gelombang radio. Sehingga apabila
dimonitor oleh penerima lain, sinyal yang dipancarkan oleh pengirim berbasis CDMA hanya
berupa noise (seolah-olah menunjukkan ketiadaan sinyal pancar) yang tidak mengganggu
sinyal lain. Sifat CDMA yang lain adalah kemampuannya untuk tahan terhadap jamming
(penutupan oleh sinyal yang lebih kuat) pada pita frekuensi sempit. Hal ini terjadi karena
jamming pada pita frekuensi sempit itu tidak akan mengganggu sinyal-sinyal CDMA yang
tersebar di pita frekuensi lain. Prinsip kerja CDMA diperlihatkan seperti pada Gambar 2.4.
CDMA sebagai generasi terakhir pada sistem akses jamak terus berkembang sehingga sampai
saat ini telah ada beberapa generasi CDMA, yaitu :
1. IS-95 A
2. IS-95 B
3. CDMA2000 1x
4. CDMA2000 1X EVDO REV-0, REV-A, REV-B
5. CDMA 2000 EVDV
Perkembangan generasi CDMA ini diperlihatkan seperti pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Jalur Evolusi CDMA 2000
CDMA2000 merupakan salah satu teknologi sistem selular generasi ketiga yang kini
sedang berkembang. Nilai 1x pada CDMA2000 1x menunjukkan bahwa bandwidth yang
dipakai adalah 1x1.25 Mhz. Sehingga 1x menunjukkan 1.25 Mhz.
CDMA2000 1x selanjutnya dikembangkan menjadi CDMA2000 EV-DO (Evolution
Data Only) dan CDMA2000 EV-DV (Evolution Data and Voice). Hal ini bertujuan agar
dapat melayani komunikasi data yang jauh lebih cepat dari CDMA2000 1x biasa.
CDMA2000 EV-DO didesain agar dapat berinteroperasi dengan sistem-sistem
menggunakan karakteristik frekuensi pembawa radio yang sama. CDMA2000 EV-DO
sama-sama menggunakan bandwidth selebar 1.25 Mhz seperti sistem CDMA2000 1x, hanya saja
terletak pada frekuensi yang berbeda.
Teknologi CDMA mendesak agar sistem pada 3G seperti CDMA2000 1x dan
CDMA2000 EV-DO segera diimplementasikan. Perkembangan sistem komunikasi jaringan
CDMA2000 melalui 1x dikenal dengan nama CDMA2000 EV. Sistem EV akan dibagi dalam
dua step yakni : Sistem EV-DO adalah singkatan dari Evolution Data Only sedangkan
EV-DV adalah singkatan dari Evolution Data and Voice. Hal ini bertujuan agar dapat melayani
komunikasi data yang jauh lebih cepat dari CDMA2000 1x biasa.
Untuk sistem CDMA2000 1x, kecepatan transfer data maksimum sebesar 153 Kbps
sedangkan pada sistem CDMA2000 EV-DO sebesar 2,4 Mbps. Untuk EVDO Rev-A
kecepatan transfer datanya bisa mencapai 3,1 Mbps untuk downlinknya sedangkan untuk
uplinknya kecepatannya dapat mencapai 1,8 Mbps. Pada EVDO REV-B kecepatan transfer
data maksimumnya dapat mencapai 9,3 Mbps untuk downlinknya dan untuk kecepatan pada
uplinknya dapat mencapai 5,4 Mbps.[3]
Inti dari jaringan CDMA atau sentral untuk pelanggan ponsel adalah MSC (Mobile
Switching Center) yang berfungsi menghubungkan pelanggan ponsel ke ponsel lainnya atau
ke pelanggan PSTN (Public Switch Telephone Network).
BTS (Base Transceiver Station) adalah penghubung pengguna kepada jaringan
melalui udara. Fungsi dasar dari BTS (Base Transceiver Station) adalah menangani radio
interface ke terminal pelanggan dan melakukan routing voice atau data traffic dari dan ke
switching. BTS berfungsi juga untuk menciptakan network interface ke BSC untuk
pengiriman dan penerimaan voice atau data, serta menginformasikan alarms dan
BSC (Base Station Controller) diatur oleh BSM (Base Station Manager) dan
mengontrol beberapa BTS yang terdiri dari beberapa radio (transceiver) dan mencakup satu,
dua, atau tiga sel.
HLR (Home Location Register) menyimpan database data masing-masing pelanggan.
Jika ingin berhubungan dengan data kecepatan tinggi atau internet, maka hubungan akan
berlangsung dari BSC ke PDSN (Packet Data Serving Node).
Arsitektur jaringan pada CDMA2000 1x yaitu, komunikasi suara dilakukan dengan
hubungan yang dilakukan dari BTS ke BSC kemudian langsung ke MSC dan kembali lagi.
2.2.3 Karakteristik CDMA
Menurut Muhammad Wicaksono (Spread Spectrum) CDMA adalah teknik multiple
access yang berdasar pada sistem komunikasi spread spectrum. Spread spectrum adalah
teknik modulasi dengan menebarkan energi sinyal bandwidth yang jauh lebih besar untuk
menyalurkan informasi dengan bandwidth sempit.
Teknik spread spectrum yang umum dipakai adalah :
1. Direct Sequence Spread Spectrum (DS-SS)
2. Frequency Hopping Spread Spectrum (FH-SS)
Pada CDMA2000 1x teknik spread spectrum yang dipakai adalah Direct
Sequence Spread Spectrum, dimana pada saat spreading informasi digital, data binary di
scrambling dengan PN sequence untuk menghasilkan sinyal yang akan dipancarkan. Pada sisi
penerima, sinyal yang diterima akan di de-scrambling dengan PN sequence dimana syarat
pada proses despreading ini adalah PN sequence transmitter = PN sequence receiver (terjadi
sinkronisasi). Kemudian proses recovery informasi akan dihasilkan. Proses Direct Spread
Gambar 2.6 Sistem Direct Sequence Spread Spectrum
Sistem komunikasi spread spectrum sebagai salah satu sistem komunikasi digital,
memiliki beberapa kelebihan dibandingkan sistem komunikasi analog, yaitu :
a. Lebih kebal terhadap jamming (penutupan oleh sinyal yang lebih kuat).
b. Mampu menekan interferensi.
c. Dapat dioperasikan pada level daya yang rendah.
d. Kemampuan multiple access secara CDMA.
e. Kerahasiaan lebih terjamin.
Ranging adalah mengukur jarak transmisi untuk mengetahui kapan sinyal yang dikirim akan
sampai di receiver.
Skema struktur jaringan CDMA2000 1x secara umum terdiri dari :
1. User terminal, terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut:
a. Fixed terminal berfungsi untuk membentuk, memelihara, dan memutuskan
hubungan dengan Radio Network melalui antarmuka radio-packet.
b. Portable / handheld berfungsi untuk mengumpulkan data autentifikasi,
autorisasi dan akunting yang diperlukan oleh AAA (Authentication Authorization
and Accounting)
a. Base Transceiver Station(BTS)
BTS bertanggung jawab untuk mengalokasikan daya digunakan oleh
pelanggan serta berfungsi sebagai antarmuka yang menghubungkan jaringan
CDMA2000 1x dengan perangkat pelanggan. BTS terdiri dari perangkat radio
yang digunakan untuk mengirimkan dan menerima sinyal CDMA.
b. Base Station Controller (BSC)
BSC bertanggung jawab untuk mengontrol semua BTS yang berada di dalam
daerah cakupannya serta mengatur rute paket data dari BTS ke PDSN atau
sebaliknya serta trafik dari BTS ke MSC atau sebaliknya.
c. Packet Data Serving Network (PDSN)
Merupakan komponen baru yang terdapat dalam sistem seluler berbasis
CDMA2000 1x yang bertujuan untuk mendukung layanan paket data. Fungsi
PDSN antara lain untuk membentuk, memelihara dan memutuskan sesi
Point-to-Point Protocol (PPP) dengan pelanggan.
3. Circuit Core Network (CCN), terdiri dari beberapa komponen berikut:
a. Mobile Switching Center (MSC)
MSC diletakkan di pusat jaringan mobile communication dan juga bekerja
dengan jaringan lain seperti PSTN, PLMN, dll.
b. Home Location Register (HLR)
HLR merupakan tempat yang berisi informasi pelanggan yang digabungkan
dengan pengantar layanan paket data. Layanan informasi dari HLR diambil
dalam Visitor Location Register (VLR) pada jaringan switch selama proses
registrasi berhasil.
VLR secara temporari menyimpan dan mengontrol semua informasi dari
Mobile Station (MS) yang berada pada area kontrol. Ketika pelanggan
melakukan panggilan maka VLR mentransmit semua informasi yang
berhubungan dari MSC.
d. SMSC (Short Message Service Center)
SMSC bertanggung jawab dalam penyampaian, penyimpanan dan pengajuan
suatu pesan singkat.
ISMSC (Intelligent Short Message Service) merupakan gateway untuk
menyelenggarakan interworking dengan jaringan PSTN dan GSM.
4. Packet Core Network (PCN), terdiri dari beberapa komponen berikut:
a. Router
Router berfungsi untuk merutekan paket data dari dan ke berbagai elemen
jaringan yang terdapat pada jaringan CDMA2000 1x serta bertanggung jawab
untuk mengirimkan dan menerima paket data dari jaringan internal ke jaringan
eksternal atau sebaliknya. Fire Wall berfungsi untuk mengamankan jaringan
terhadap akses dari luar.
b. Authentication, Authorization and Accounting (AAA)
AAA menyediakan fungsi untuk authentication bertalian dengan PPP dan
hubungan mobile IP, melakukan autorisasi yaitu layanan profil dan kunci
keamanan distribusi dan manajemen dan accounting untuk jaringan paket data
dengan menggunakan protokol Remote Access Dial in User Service (RADIUS)
AAA server juga digunakan oleh PDSN untuk berhubungan dengan jaringan
2.2.4 Struktur Kanal CDMA
Struktur kanal pada CDMA 2000 1x terbagi menjadi dua arah dari BS ke MS. Kanal
fisiknya dibedakan menjadi kanal dedicated dan common. Dedicated Physical Channel
(DPHCH) merupakan kumpulan semua kanal fisik yang membawa informasi yang sifatnya
point to point antara BS dan MS. Sedangkan Common Physical Channel (CPHCH)
merupakan kumpulan semua kanal fisik yang membawa informasi akses, sifatnya point to
point, multi point antara BS dan MS.
Kanal CDMA terdiri dari ”Logical Channel” sebagai berikut:
A.Kanal Trakfik Forward.
Kanal trafik ini membawa (carry) phone call yang sesungguhnya dan membawa voice
dan power control informasi MS dari BS ke pesawat pelanggan. Kanal forward CDMA2000
1x ini ditunjukkan seperti pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Kanal Forward CDMA2000 1x
Forward channel meliputi power control dan power bit control yang berfungsi untuk
meminta MS untuk menaikkan atau menurunkan daya yang dipancarkan. Panjang frame
ms. Tiap power control channel mempunyai bit control power, dimana kecepatan dari
reverse fast power-nya adalah 800 bps.
Fungsi dari forward channel antara lain:
1. F-PICH (Forward Pilot Channel)
a. Mengirimkan sinyal yang diterima oleh MS ke pilot channel
b. Menyediakan channel gain dan phase estimation
c. Mendeteksi multi-path signals
d. Menerima cell forward channel dan handoff
2. F-TDPICH (Forward Transmit Diversity Pilot Channel)
a. Bekerja bersama-sama dengan F-PICH
3. F-ATDPICH (Forward Auxiliary Transmit Diversity Pilot Channel )
a. Beam shaping
b. Supporting the application of a smart antenna
4. F-BCCH (Forward Broadcast Control Channel)
Berfungsi untuk meneruskan dan menyebarkan informasi yang ditransmisikan oleh
F-PCH pada sistem IS-95 oleh Base Station. F-BCCH dapat bekerja secara discontinues.
Dapat ditransmisikan secara berulang-ulang saat transfer data F-BCCH lambat.
Untuk mengurangi daya pancarnya, bersama-sama dengan F-CCH mentransmisikan
sinyal secara berulang-ulang, sehingga MS menerima time diversity gain dengan cara
mengkombinasikan kedua kanal tersebut dengan sinyal informasi. Base Station dapat
menyesuaikan kapasitas yang berlebih dengan cara mengurangi kekuatan daya
pancarnya.
5. Q-PCH (Forward Quick Paging Channel)
Quick Paging Channel adalah sinyal modulasi-OOK yang dapat dimodulasikan oleh
-nya. Tiap-tiap time slot-nya dibagi lagi menjadi paging indicator, configuration
change indicator dan broadcast indicator, ketiganya digunakan untuk
menginformasikan MS untuk menerima paging message, broadcast message atau
sistem parameter F-CCCH atau F-PCH.
B.Kanal Trafik Reverse
Kanal ini membawa setengah phone call lainnya yang aktif, membawa voice dan
power control informasi dari MS ke BS. Fungsi R-ACH,R-FCH,R-SCCH sama
seperti pada IS-95. Fungsi dari Reverse Pilot Channel(R-PICH) untuk
menginisialisasi sinyal, tracing, reverse coherent demodulation, power control
measurement.
Gambar 2.8 Kanal Reverse CDMA 2000 1X C. Kanal Pilot
Kanal Pilot sering disebut dengan Up dan Down link. Digunakan oleh pesawat
pelanggan untuk mendapatkan inisial sistem sinkronisasi dan membedakan cell site
yaitu mengenal dan mensinkronkan kode generator yang dikirim dari BTS. Setiap
sektor dari masing-masing cell site memiliki kanal pilot yang unik. Kanal pilot pada
D.Kanal Sync
Menyediakan MS dengan network information yang berhubungan dengan identifikasi
cell site, pilot transmit power dan cell set PN offset dengan informasi tersebut, MS
dapat menetapkan sistem time sesuai dengan level transmit power yang digunakan
untuk memulai suatu call.
E.Kanal Paging
Menyediakan komunikasi BS ke MS. Dari kanal ini BS, dapat mem-paging MS dan
dapat mengirim call set-up dan penempatan kanal trafik informasi.
F. Kanal Access
Menyediakan komunikasi dari MS ke BS ketika MS tidak menggunakan areal trafik.
Kanal access hanya terdapat direverse link. Areal access digunakan pada permukaan
call dan juga untuk merespon paging, order dan permintaan registrasi.[3]
2.2.5 Sifat-Sifat Code Division Multiple Access (CDMA)
Pada dasarnya sistem selular Code Division Multiple Access (CDMA) memiliki berbagai sifat
antara lain :
1) Multi Diversitas
Diversitas adalah usaha untuk mengurangi fading. Ada tiga tipe diversitas yang
sering digunakan yaitu diversitas waktu, frekuensi, dan ruang.
2) Daya pancar yang rendah
Disamping peningkatan kapsitas secara langsung, hal lain adalah menurunnya
Eb/E0 yang dibutuhkan untuk mengatasi noise dan interferensi. Ini berarti penurunan
level daya pancar yang dibutuhkan.
3) Keamanan (privacy)
memungkinkan tingka privacy yang tinggi. Meskipun sistem Code Division Multiple
Access (CDMA) sudah memiliki tingkat privacy yang tinggi, system isi masih tetap
mungkin untuk dikembangkan dengan menggunakan teknik pengacakan (encryption)
yang ada.
4) Soft Handover
Soft Handover memungkinkan kedua sel melayani Mobile Station (MS) secara
bersama-sama.
5) Kapasitas
Pada system Code Division Multiple Access (CDMA) kapasitas yang besar diperoleh
terutama karena frekuensi yang sama dapat dipakai oleh semua sel.
6) Deteksi Aktivitas Suara
Pada komunikasi full duplex dua arah, aktivitas percakapan (duty cycle) biasanya
hanya sekitar 40 %, sisa waktu lainnya dipakai untuk mendengar. Karena pada
system Code Division Multiple Access (CDMA) semua pengguna memakai kanal
yang sama, maka bila ada pengguna yang tidak sedang berbicara, akan menyebabkan
berkurangnya interferensi sekitar 60 %. Hal ini berakibat berkurangnya daya rata-rata
yang dipancarkan oleh Mobile Station (MS).
7) Peningkatan Kapasitas dengan Sektorisasi
Pada system Code Division Multiple Access (CDMA) sektorisasi digunakan untuk
meningkatkan kapasitas. Dengan membagi sel menjadi tiga sektor maka diperoleh
kapasitas hampir tiga kalinya.
8) Soft Capacity
Pada sistem Code Division Multiple Access (CDMA),hubungan antara jumlah
pengguna dengan tingkat pelayanan (grade of service) tidak begitu tajam. Sebagai
batas toleransi tertentu, dengan demikian terjadi peningkatan jumlah pelanggan yang
dapat dilayani selama jam tersibuk. Kemampuan ini sangat berguna khususnya untuk
mencegah terjadinya pemutusan pembicaran pada proses Handover karena
kekurangan kanal. Pada sistem Code Division Multiple Access (CDMA), panggilan
tetap dapat dilayani dengan peningkatan bit error rate yang masih dapat diterima
sampai panggilan lain berakhir.[1]
2.3 Sistem Pancar Terima
Teknik direct-sequence menebarkan spectral sinyal yang ditransmisikan secara
langsung dari sinyal yang tersusun atas deretan acak semu (pseudorandom sequence).
Deretan acak semu (PSG : pseudorandom generator). Model dasar sistem direct-sequence
yang termodulasi BPSK (Binary Phase Shift Key) ditunjukkan oleh Gambar 2.9 dan Gambar
2.10.
Gambar 2.9 Direct-sequence transmitter
Gambar 2.10 Direct-sequence receiver
menghasilkan sinyal informasi termodulasi d(t) yang memiliki laju data Rm (bit/detik)
kemudian dimodulasi lagi dengan sinyal biner acak semu (pseudonoise) a(t), yang akan
menghasilkan sinyal spektral tersebar x(t). Sinyal a(t) adalah sinyal pengkode yang
memiliki lajubit sinyal pengkode Rc lebih besar dibandingkan laju data sinyal
informasi. Keacakan sinyal a(t) ditentukan berdasarkan pola pembangkitnya dari
pseudorandom. Kode tersebut bersifat unik dan saling bebas terhadap sinyal
informasi atau terhadap deretan acak semu yang dihasilkannya.
Apabila sinyal pengkode mempunyai lebar pita sebesar Wss dan lebar pita sinyal
informasi termodulasi sebesar Bm maka, lebar pita sinyal spektral yang ditransmisikan
adalah Wss, lebih besar dibandingkan lebar pita sinyal informasi termodulasi. Sinyal
pengkode disebut juga sinyal penebar karena menebarkan spektral sinyal informasi
termodulasi. Proses penebaran spektral sinyal informasi termodulasi ke seluruh lebar pita
sistem dinamakan spreading. Modulator yang digunakan disebut modulator spreading.
Pada bagian penerima, sinyal yang diterima, y(t) dikalikan kembali dengan sinyal
acak semu yang merupakan salinan dari sinyal a(t) pada pengirim. Sinyal ini disebut
dengan sinyal referensi yang diperoleh dari proses sinkronisasi kode. Jika diasumsikan
proses sinkronisasi terjadi dengan sempurna maka, a(t) = a (t-t). Proses mendapatkan
kembali sinyal informasi termodulasi dari sinyal spektral tersebar dinamakan despreading.
Demodulator yang digunakan disebut demodulator spreading. Sinyal d(t) selanjutnya
didemodulasi dan difilter untuk memperoleh kembali sinyal informasi biner.
2.4 Mekanisme Kerja CDMA
Cara kerja dari CDMA ini adalah dengan menebar/menggunakan kode-kode
penggunaan waktu yang bersamaan. Jadi tiap panggilan diwakili satu kode pada frekuensi
dan waktu yang sama. Jika ada beberapa frekuensi yang digunakan maka merupakan
kombinasi FDMA-CDMA. Sistem yang memakai akses jamak ini adalah CDMA2000 1x.
Jadi pada CDMA, seluruh pelanggan menggunakan frekuensi yang sama pada waktu yang
sama.
Dalam diagram blok CDMA tampak bahwa data input dari satu pelanggan dikalikan
dengan salah satu dari banyak kode PN (Pseudo Noise). Jumlah kemungkinan kode yang
dihasilkan oleh generator kode PN identik dengan jumlah kanal yang disediakan. Jika
generator kode PN mampu menghasilkan 100 kode, maka sebanyak itu pula kanal yang
diperoleh. Oleh modulator hasil perkalian antara input data dengan kode PN ditumpangkan
pada sinyal RF (Radio Frequency) agar dapat dikirim lewat udara.
Di penerima, demodulator memisahkan sinyal pesan dari sinyal RF yang
ditumpanginya. Sinyal pesan yang mengandung kode ini dicocokkan dengan kode PN di
penerima. Sinyal pesan akan dipisahkan dari kode dan diteruskan jika kode PN pada sinyal
masuk sama dengan kode PN pada penerima.
2. 5 Gambaran Umum SCBS-408L
SCBS-408L, base transceiver station (BTS) dijaringan, berfungsi menghubungkan
CDMA 2000 1X dengan mobile station (MS) dibawah kendali base station control (BSC).
SCBS-408L menghubungkan mobile station melalui udara, dan mendukung IS-2000
dengan cammon air interface (CAI). Dengan kata lain, SCBCS-408L menyediakan suatu
layanan dengan standar IS 2000.
SCBS-408L menggunakan teknologi ATM untuk berkomunikasi dengan BSC.
Protocol komunikasi ATM menambahkan addressed overhead bit pada setiap pesan agar
EI/TI dengan BSC, dengan demikian semua sinyal kendali dan sinyal trafik diproses dengan
stabil dan cepat, maka SCBS-408L dapat menyediakan jaringan yang lebih dapat diandalkan.
SCBS-408L dipasang didalam ruangan, yang mengginakan tipe omni maupun sektor
tergantung kondisi lokasi instalasi. Ketika menggunakan omni, dapat menyadiakan
maksimum 7 FA pada rak dasar sendiri. Ketika menggunakan tipe sektor, dapat menyediakan
maksimum 7 FA setiap sektor jika rak perluasan dipasang pada SCBS-408L.
2.5.1 Konfigurasi Jaringan
SCBS-408L dikendalikan oleh BSC via kabel dan terhubung dengan mobile station
via radio untuk melaksanakan fungsinya menghubungkan panggilan CDMA 2000 1X.
jaringan terdiri dari:
a. Mobile Switching Center (MSC)
MSC adalah sistem switching dijaringan. Sistem ini berfungsi mengadakan
panggilan antara mobile station sendiri dengan yang lain dan menyediakan jasa
tambahan dalam hubungan dengan sistem yang lain
b. Home Location Register (HLR)
HLR adalah suatu data base yang menyimpan dan mengatur informasi langganan
CDMA 2000 1X dan mempunyai struktur dan konfigurasi toleransi kesalahan yang
menyediakan proses database real time. HLR melaksanakan fungsinya berinteraksi
denga MSC, pusat layanan pesan singkat, pusat kendali jaringan, dan pusat
pelanggan.
c. Data Core Network (DCN)
DCN adalah suatu jaringan terpisah yang diperlukan untuk menyediakan pelanggan
(packet data serving node). Router pintu gerbang, NMS (network management
sistem). PSDN menyediakan hubungan antara BSC dan DCN.
d. Inter Working Function (IWF)
IWF adalah suatu sistem yang diperlukan untuk menyediakan pelanggan mobile
dengan rangkaian jasa komunikasi data seperti fax dan modem serta mempunyai
suatu modem khusus didalamnya. Atas permintaan MS atau PSTN untuk data
rangkaian, IWF menyediakan jasa menyediakan sumber utama modem.
e. Base station Manager(BSM)
BSM menediakan fungsi operasi dan memelihara untuk BSC dan BTS, BSM
menyediakan suatu graphical user interface (GUI) yang mudah digunakan oleh
operator untuk memeriksa status sistem dan membuat perintah untuk menjalankan
proses tertentu.
f. Base station Controller (BSC)
BSC menghubungkan data dan panggilan suara antar BTS dan MSC. Untuk
panggilan suara, berfungsi sebagai vecoder dan menyediakan pemeliharaan dan
operasi ke BSS (Base station Sistem) dibawah kendali BSM.
g. Base station Transceiver Sistem (BTS)
BTS menyediakan pelangganan mobile layanan komunikasi mobile dengan bantuan
mobile station via radio. Alat penghubung antara base station dan mobile station
mengikuti standar IS-2000
2.5.2 Fasilitas SCBS-408L
SCBS-408L mendukung berbagai tipe fasilitas jaringan berikut, mencakup proses
a. Kapasitas Langganan Besar
SCBS-4008L menggunakan suatu kartu saluran sangat terintegrasi untuk
mengakomodasi sampai 648 saluran (saluran suara) pada suatu rak dasar tersendiri.
Jika dua rak perluasan ditambahkan, kapasitas meningkat tiga kali lipat. Sebagai
tambahan, SCBS-408L dapat digunakan sebagai tipe omni atau sektor dengan
sumber saluran yang sama yang dapat dipili dan digunakan untuk penyatuan saluran.
Seperti halnya mendukung alokasi saluran berbeda, SCBS-408L dapat secara efisien
dikendalikan oleh sumber.
b. Struktur Modul Sistem
SCBS-408L terdiri dari modul perangkat keras. Oleh karena itu, relokasi dapat
dengan mudah diterapkan pada sistem yang terpasang dengan pemasangan modul
yang sesuai tanpa merubah konfigurasi sebelumnya. Perangkat lunak yang bekerja
dalam SCBS-408L’S prosessor mudah diprogram ulang. Oleh karena itu,
penambahan dan modifikasi fungsi perangkat lunak dapat dilakukan dengan
perubahan modul perangkat lunak yang dapat diterapkan, maka perubahan sistem
dan gangguan layanan dapat diperkecil secara simultan.
c. Pengoperasian Sistem yang Mudah
Operator dapat mengendalikan SCBS-408L dengan mudah melaui BSM dalam
kantor. BSM diterapkan dengan graphic interface sedemikian rupa sehingga operator
dapat memonitor status sistem dengan mudah dan mengambil tindakan sesuai.
d. Alat Pelengkap
SCBS-408L terdiri dari alat bantu untuk meningkatkan fungsi-fungsi dasar radio
handoff yang sulit. BTS test Unit (BTU) memungkinkan operator untuk menguji
status dan kemampuan SCBS-408L menggunakan berbagai metoda.
2.5.3 Konfigurasi Sistem
SCBS-408L perangkat keras terdiri dari empat blok fungsional:
a. Blok Kendali BTS
Blok kendali BTS beroperasi dan menjaga BTS. Ini juga menghubungkan antara
BTS dan BSC, dan menyediakan jalur komunikasi antara masing-masing processor
BTS. Blok kendali BTS menghasilkan dan menyediakan jam untuk BTS.
b. Blok Elemen Saluran
Blok elemen saluran memodulasi sinyal baseband, yang mana diterima dari blok
kendali BTS, kedalam sinyal IF, dan memodulasi sinyal IF, yang mana diterima dari
blok transceiver, menjadi sinyal baseband dan men-transcodes-nya ke sel ATM
untuk transmisi kepada blok kendali BTS.
c. Blok Transceiver
Blok ttansceiver mengkonversi ke atas frekuensi sinyal IF yang diterima dari saluran
blok proses, dan mengkonversi kebawah frekuensi sinyal CDMA 2000 1X yang
diterima dari blok RF untuk demodulasi ke dalam sinyal IF.
d. Blok Frekuensi Radio
Untuk melaksanakan ini, blok RF memfilter bandwidth yang sesuai dari sinyal yang
diterima dari blok transceiver, dan menyatu frekuenso untuk dipancarkan antenna.
Juga menfilter bandwidth yang sesuai dari sinyal yang diterima dari antenna,
BAB III Trafik Pada CDMA
3.1 Dasar Teori Trafik
Perbedaan utama antara model trafik untuk sistem komunikasi selular 2G dan 3G
terutama adalah disebabkan sistem switching yang berbeda, yaitu disebabkan perbedaan
tipikal dari sirkuit switch dengan packet switch. Pada packet switch, semua user mambagi
penggunaan kanal secara bersama-sama, sehingga ukuran-ukuran kapasitas dalam
dimensioning jaringan berbeda karena dalam hal ini menjadi sangat terkait dengan statistic
penggunaan kanal oleh masing-masing user.
Untuk sistem 2G seperti IS-95 atau GSM, perilaku trafik dapat dimodelkan cukup
akurat dengan Erlang B. sedangkan untuk sistem 3G, model tersebut sudahtidak relevan lagi.
Sekalipun 3G masih mendukung sebagai packet switch. Karena dalam hal ini sistem 3G
mendukung bandwith on demand.
Maka sebagai ilustrasi pada sistem CDMA 2000 1x, untuk data high speed
dialokasikan kanal (serupa kanal trafik pada GSM) yang disebut sebagai Fundamental
channel (FCH). Untuk mengakomodasi bandwidth on demand dapat dialkasikan kanal
tambahan yang disebut supplemental channel (SCH). Permintaan SCH itu dinegosiasikan ke
network dan pengalokasian SCH oeh network CDMA dilakukan dengan memperhatikan
interferensi latar yang terjadi.
Pada sistem selular lain, kasusnya mungkin akan berbeda, namun kanal logikanya
berbeda, dan dasar pertimbangan pengalokasian kanal tambahan bisa juga berbeda karena
Gambar 3.1 Kanal
Secara sederhana trafik dapat diartikan sebagai pemakaian. Pemakaian yang diukur
dengan waktu (berapa lama, kapan), yang tentunya dikaitkan dengan apa yang dipakai dan
darimana, kemana. Dalam sistem telepon, permintaan/panggilan yang datang biasanya tak
dapat ditentukan terlebih dahulu tentang kapan dan berapa lama suatu pembicaraan telepon
berlangsung atau berapa lama suatu perlengkapan/saluran diduduki.
Nilai trafik dari suatu berkas saluran adalah banyaknya (lamanya) waktu pendudukan
yang diolah oleh berkas saluran tersebut. Mengenai trafik ini dikenal
Volume trafik : jumlah waktu pendudukan
Intensitas trafik : jumlah waktu pendudukan persatuan waktu
Pada perencanaan suatu sistem selular kita perlu mengetahui besarnya intensitas trafik
yang dapat ditawarkan pelanggan. Intensitas trafik (E) dapat dihitung sebagai berikut:
E =
λ
.
t
h ErlangDimana: λ = jumlah panggilan yang datang (panggilan/jam) Th = waktu pendudukan rata-rata (jam/panggilan)
1 Erlang = 1 kanal digunakan secara kontinu
1) Pada telepon selular jumlah trafik rata-rata seiap user adalah 25-35 mE.
Pengukuran trafik ini dilakukan pada jam sibuk.
2) Secara umum jam sibuk berlaku dari jam 10.00 sampai jam 12.00 dan 13.00
sampai 15.00. Dalam konteks ini jam tidak berarti 60 menit tapi berarti
periode.
3) Kenaikan trafik tiap user lambat.
4) User lebih lama menggunakan telepon dalam keadaan diam dari pada
bergerak.
b) Megapa kita perlu mengetahui trafik
1) Dengan mengetahui trafik puncak pada jam sibuk, kita dapat mengukur dimensi
35ystem wireless yang akan dibangun, terutama Grade of service (GoS) sistem.
Jika dimensi sistem tidak mendukung trafik maka user akan mengalami blocking
pada saat pemanggilan
2) Grade of service (GoS) adalah probabilitas panggilan yang diblok selama jam
sibuk. Pada sistem wireless, target desain biasanya 2% (0.02) atau kurang. Jika
ingin bersaing dengan bisnis wireline (misalnya loe-tier PCS) maka GOS yang di
tawarkan harus 1% atau kurang.
3) Dari table trafik kita dapat menentukan jumlah kanal minimum yang diperlukan
untuk GOS yang telah di tentukan.
3.1.1 Dasar pengukuran Trafik
Pada dasarnya unjuk kerja atau performansi sistem selular baik berbasis sistem
CDMA maupun GSM dapat diukur dengan melihat beberapa parameter Quality of Service
(QoS) jaringan. Parameter-parameter yang dipakai sebagai dasar pengukuran trafik adalah :
oleh Telkom yang menunjukkan performansi yang bagus dalam sistem ini adalah sebagai
berikut:
1. Call answered > 98%
2. Call success > 96%
3. Call completion > 98%
4. Drop call < 2%
3.1.2 Parameter unjuk kerja trafik a. Call_attempt
Call attempt atau total call menunjukkan banyaknya panggilan yang datang dalam
per-jam. Kedatangan panggilan ini dalam sistem selular memiliki Pattern Random trafik.
b. Call_success
Defenisi call success adalah panggilan yang telah berhasil masuk sampai dengan nada
panggil (Ring Back Tone).
c. Call_completion
Call completion adalah jumlah panggilan yang telah terhubung atau tersambung.
Dari data yang telah diperoleh nilai call completion dari tiap-tiap BTS sudah baik yaitu 98%.
Analisa call completion rate dapat diperoleh dari perhitungan rumus:
…(3.1)
d. Block_call
Block call dapat diartikan sebagai panggilan yang tidak terhubung atau terputus
karena tidak adanya free channel untuk menerima panggilan masuk.
e. Drop_call
Parameter ini didasarkan pada ketidakpastian jaringan mengalami putus hubungan
saat terjadi panggilan oleh terminal MS oleh jaringan dalam waktu 100 detik selama periode
Faktor penyebab Quality of Service diatas saling terkait satu dengan yang lain.
Untuk itu dalam menganalisa sistem CDMA tidak dapat dipisahkan antara satu dengan yang
lainnya. Ada satu hubungan antara satu area cakupan, kapasitas sistem dan kualitas suara
dimana saling mempengaruhi sehingga ketika salah satu performansi dinaikkan maka dua
yang lainnya akan menurun.
Dari sisi trafik nilai besarnya drop call sudah ditentukan yaitu kurang dari 2%. Dari
data yang dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
(3.2)
f. Coverage area
Dengan melihat tingginya tingkat kenaikan drop call yang diakibatkan karena faktor
kualitas sinyal, maka perlu dilakukan analisa untuk meningkatkan performansi dari jaringan
tersebut dengan melakukan optimasi BTS yaitu perbaikan luas cakupan area.
Luas cakupan area yang didapat ditangani oleh base station, dapat diatur dengan
menaikkan atau menurunkan daya pancar. Tetapi pada analisa coverage area ini akan
menghitung besarnya radius sel daya yang diterima oleh MS pada radius yang didapatkan
dari perhitungan. Besarnya radius sel sangat bergantung dari besarnya path loss. Nilai
redaman maksimum arah reverse bertujuan untuk menentukan jarak maksimum MS terdapat
base station ang sedang menganinya dimana komunikasi berjalan dengan baik. Sedangkan
arah forward untuk mengetahui seberapa jauh base station mampu melayani MS serta
g. Daya pancar
Daya pancar dapat dicari dengan menggunakan persamaan :
3.2 Penentuan Radius Coverage BTS
Untuk menentukan radius coverage dipakai persamaan Okumura Hatta. Model ini
merupakan salah satu model yang terkenal dan paling banyak digunakan untuk melakukan
prediksi sinyal didaerah urban. Model ini sangat cocok bila diterapkan pada daerah urban dan
suburban.
Dimana:
f = frekuensi (Mhz)
hb = tinggi antenna BTS (m)
hm = tinggi antenna mobile station (m)
RKM = jarak antara BTS dan MS
C1 = 69,55 untuk 400 ≤ f ≤ 1500 (MHz) 46,30 untuk 1500 ≤ f ≤ 2000 (MHz) C2 = 26,16 untuk 400 ≤ f ≤ 1500 (MHz)
Cm = 0, K =
Untuk LH = LM, maka :
Daerah Urban :
Daerah Suburban :
Dengan Cm = 0,
Daerah Rural :
Dengan Cm = 0,
3.3 Propagasi Gelombang Radio
Seperti kita ketahui, bahwa dalam pentransmisian sinyal informasi dari satu tempat ke tempat lain dapat dilakukan melalui beberapa media, baik media fisik , yang berupa kabel/kawat (wire) maupun media non-fisik (bukan kabel/kawat), yang lebih dikenal dengan wireless, seperti halnya udara bebas.
berpropagasi melalui udara dari antena pemancar ke antena penerima yang jaraknya bisa mencapai beberapa kilometer, bahkan ratusan sampai ribuan kilometer.[5]
3.3.1 Dasar-Dasar Propagasi Gelombang Radio
Defenisi dari propagasi adalah perambatan gelombang pada media perambatan. Media
perambatan atau biasa disebut juga saluran transmisi gelombang dapat berupa fisik yaitu
sepasang kawat konduktor, kabel koaksial dan berupa non fisik yaitu gelombang radio atau
sinar laser.
Gambar 3.2 Propagasi gelombang
3.3.2. Gelombang radio dan spectrum elektromagnetik
Gelombang radio termasuk keluarga radiasi elektromagnetik meliputi infra merah,
cahaya tampak, ultraviolet, sinar x, dan bahkan panjang gelombang gamma yang lebih
pendek dan sinar kosmik. Gelombang elektromagnetik berasal dari interaksi antara medan
Gambar 3.3 Medan listrik dan medan magnet pada gelombang elektromagnetik
Menurut john (1988:8-10) nilai panjang gelombang λ berhubungan dengan frekuensi f
dan kecepatan gelombang v, dimana kecepatan gelombang bergantung pada media. Dalam
kasus ini medianya adalah ruang bebas (free space/vacuum).
Pada gambar 3.5 di tunjukkan hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi
Gambar 3.4. Polarisasi gelombang elektromagnetik
3.3.3 Polarisasi Gelombang Elektromagnetik
J, Herman (1986: 1.43) menyatakan polarisasi gelombang didefinisikan sebagai sifat
gelombang elektromagnetik yang menjelaskan arah dan amplitude vector kuat medan magnet
sebagai fungsi waktu. Ada 3 macam polarisasi gelombang yaitu polarisasi linier, polarisasi
![Gambar 2.1. Konsep Selular Code Division Multiple Access (CDMA)[1]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/380740.35893/21.595.124.466.540.696/gambar-konsep-selular-code-division-multiple-access-cdma.webp)
![Gambar 2.4 Prinsip Dasar CDMA[1]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/380740.35893/27.595.228.366.573.736/gambar-prinsip-dasar-cdma.webp)
