Pengkodean Kanal

PENGKODEAN KANAL, CDMA ONE, CDMA 2000

A. PENGKODEAN KANAL Pengkodean kanal adalah proses membentuk bit-stream baru dari bit-stream awal data, yaitu dengan menambah beberapa bit redundant untuk keperluan deteksi dan koreksi error yang mungkin terjadi selama ditransmisikan. Dengan algoritma tertentu, dihasilkan satu blok data yang terdiri dari 260 bit untuk setiap 20 milisekon, yaitu sama dengan bit rate 13 kbps. Blok data tersebut kemudian dibagi ke dalam dua grup, grup-I dan grup-II. Pembagian blok 260 bit Grup-II yang terdiri dari 78 bit, diperuntukkan bagi bit-bit yang tidak begitu penting dan tidak diproteksi. Sementara grup-I yang terdiri dari 182 bit dibagi menjadi grup-Ia (50 bit) dan grup-Ib (132 bit). Selanjutnya, bit-bit grup atau type-Ia dilengkapi 3 bit tambahan untuk deteksi error. Setelah itu grup-Ia dan Ib yang ditambah 4 bit baru, dikodekan kembali (convolu-tional encoding) dengan rate, r = ½, dan constraint length, K = 5. Hasil pengkodean itu adalah 378 bit stream, yang kemudian ditambah bit-bit pada grup-II. Hasil terakhirnya adalah satu frame sinyal data suara yang t erkode dengan jumlah bit sebanyak 456 bit. Dalam blok convolutional-encoder1 terjadi proses pengkodean yang mengikuti algoritma tertentu, yaitu mengikuti dua fungsi polynomial, G1(x) = x4 + x3 + 1, dan G2(x) = x4 + x3 + x + 1. Hasil pengkodean dengan dua polynomial tersebut, tersebut, masingmasing adalah 189 bit, yaitu, dari jumlah (185 bit + 5 bit – bit – 1  1 bit). Lima bit berasal dari masing-masing generator polynomial tersebut. Kedua sinyal digital 189 bit tersebut kemudian disisipkan secara bergantian satu sama lain seperti kalau kita menempatkan jari-jari kedua tangan antara satu dengan yang lain. Proses ini dilakukan oleh blok MPX yang merupakan electronic-switch. Electronic-switch ini bekerja dengan kecepatan detak 2 x laju bit kedua deretan bit 189 tersebut, sehingga menjadi 378 bit yang kemudian ditambah dengan 78 bit sinyal voice Type-II. Dengan penjumlahan tersebut, maka data tersebut akhirnya menjadi data dengan panjang frame 456 bit. bi t. Proses selanjutnya yang dialami adalah proses interleaving, yang merupakan blok ke-3 di depan. Pada sistem pengkodean kanal terdistribusi jaringan sensor nirkabel, sejumlah sensor disebar secara acak pada suatu daerah yang diinginkan untuk melakukan monitoring kondisi lingkungan. Dari sensor yang disebar secara acak tersebut akan terjadi pemrosesan dalam jaringan. Pada sistem ini, sebuah sumber akan mengirim pesan atau bit informasi pada sensor. Selanjutnya sensor bertidak sebagai aktuator akan melakukan pengamatan atas bit informasi yang telah dikirim untuk membuat sebuah keputusan. Pada sistem tersebut, sejumlah sensor akan bekerja sama mendekodekan kembali bit informasi yang telah dikirim. Proses pendekodean ini membutuhkan suatu kesepakatan antar sensor tetangga agar bit informasi tersebut dapat sampai secara simultan. Pada tesis ini digunakan model deteksi biner, sesuai dengan tipe sensor yang digunakan dalam aplikasi WSN pada Laboratorium Multimedia ITS yaitu sensor keluaran Crossbow MDA 300 dan MTS 420 dengan radio komunikasi MICAZ dan MICA2. Model biner dibandingkan dengan model Neyman Pearson dan Elfes. Hasil keputusan sensor dikirimkan ke sensor yang berdekatan melalui kanal serial dengan asumsi dipengaruhi AWGN. Range dari jaringan sensor nirkabel pendek. Metode Likelihood Ratio Tes digunakan pada sensor untuk menentukan bit yang di terima sensor yang mendekati

benar. Selanjutnya, data hasil perhitungan Likelihood Ratio Tes akan dilakukan perhitungan menggunakan algoritma pendekatan konsensus. Dimana algoritma ini terdiri dari Consensus Averaging Single Iteration (CA -SI) dan Consensus Averaging Method of Multipliers (CA-MoM) serta algoritma Centralized. Berdasarkan hasil simulasi algoritma Ca-MoM dapat memperbaiki performansi dari algoritma CA-SI.  Algoritma Centralized memiliki performansi yang lebih baik dibandingkan algoritma CA-SI dan CA-MoM, meskipun algoritma ini sudah lama diterapkan dalam sistem terdistribusi. Selama transmisi informasi melalui kanal wireless, akan banyak mengalami penurunan kualitas informasi selama di kanal. Penurunan kualitas informasi ini disebabkan oleh adanya multipath Fading, Intersymbol Interference (ISI), serta Noise pada kanal, sehingga dengan demikian unjuk kerja sistem akan menurun di penerima, yang akhirnya menyebabkan terjadinya kesalahan penerimaan data yang dipancarkan. Untuk mengatasi permasalahan di dalam transmisi informasi melalui kanal wireless ini, maka berbagai teknik yang dapat dikembangkan untuk memperbaiki kualitas sistem, seperti teknik pemilihan sistem modulasi, power control, metode akses, penggunaan Decision Feedback Equalization (DFE) serta penggunaan Error Correction Dalam penelitian ini, pola citra yang digunakan yaitu transmisi citra tanpa kompresi. Sebelum citra tanpa kompresi ditransmisikan pada kanal wireless, maka diterapkan dekomposisi transfomasi wavelet dengan kuantisasi skalar. Selama transmisi citra pada kanal wireless, akan mengalami gangguan berupa Noise dan Fading. Oleh karena itu diperlukan suatu teknik dipenerima untuk mengoreksi at au memperbaiki kesalahan-kesalahan yang bisa menurunkan kualitas citra diluar batas yang bisa diterima. Salah satu teknik untuk meningkatkan unjuk kerja pada penerima, yang digunakan dalam penelitian ini adalah penggunaan Error Correction yaitu Reed Solomon Code. Tujuan yang ingin dicapai penelitian ini adalah untuk membuktikan pengaruh penerapan penggunaan teknik pengkodean kanal reed solomon terhadap peningkatan unjuk kerja sistem transmisi citra.  Alasan memilih teknik ini didasarkan atas kemampuannya untuk mengatasi dan memperbaiki error yang terjadi selama ditransmisikan. Dengan demikian kesalahan yang terjadi dipenerima dapat diminimalkan sehingga pengaruhnya berdampak pada peningkatan unjuk kerja sistem transmisi citra. Dari analisa dapat disimpulkan bahwa Penggunaan Code Reed Solomon pada system transmisi citra, memiliki unjuk kerja system yang sangat signifikan dibandingkan dengan tanpa Penggunaan Code Reed Solomon. Kemampuan koreksi Pengkodean RS(15,7) yang digunakan dapat melakukan koreksi error simbol sebesar 8 bit per simbol. Ini didapat dari 2t=n-k dimana n = 16 bit persimbol panjang code word sedangkan informasi dengan panjang k = 8 bit per symbol. Salah satu penerapan Pengkodean Kanala Pendekodean Kanal Reed Solomon Berbasis FPGA Untuk Transmisi Citra pada Sistem Komunikasi Satelit Nano Pengkodean kanal (channel coding ) berfungsi untuk menjaga informasi atau data digital dari error yang mungkin terjadi selama proses transmisi dengan cara menambahkan bit tambahan (redundancy ) ke dalam data yang akan dikirimkan. Kemudian pada sisi penerima, data tersebut didekodekan (channel decoding ) untuk

mendeteksi dan mengoreksi error sehingga menghasilkan output yang mendekati citra asal Untuk memproses pengkodean kanal diperlukan perangkat keras (hardware) sebagai medianya. Perangkat keras yang digunakan yaitu FPGA (Field Programmable Gate Array ). Pendekodean Reed Solomon ini akan diimplementasikan pada sebuah FPGA (Field Programmable Gate Array ) dengan menggunakan bahasa pemrograman VHDL (VHSIC Hardware Description Language) yang memanfaatkan tools dari Quartus II . Transmisi citra pada sistem komunikasi satelit nano telah diuji kemampuan mendeteksi dan mengoreksi errornya secara simulasi dan kemampuan menerima informasi yang sesuai dengan data yang dikirim oleh bagian pengkodean secara implementasi. Pendekodean ini diberi informasi sebanyak 1249 byte dengan menginjeksikan sebanyak 8 simbol error tiap 255 byte. Hasil simulasinya membuktikan pendekodean ini mampu mendeteksi dan mengoreksi 8 simbol error tersebut sehingga informasi yang diterima sama dengan yang dikirim dan berhasil mendeteksi tetapi gagal mengoreksi jika error yang terjadi tiap 255 byte lebih dari 8 simbol. Pendekodean ini mampu menerima informasi berupa karakter ASCII, file teks (.txt) dan file citra (.jpg) tanpa terjadi error dengan waktu penerimaannya hampir sama dengan waktu penerimaan berdasarkan persamaan secara teori. Pendekodean ini hanya untuk mendeteksi dan mengoreksi, apabila terjadi error tetapi tidak mengembalikan data informasi yang sebenarnya, dalam hal ini codeword (16 byte) tambahan tidak dihilangkan.

B. CDMA ONE & CDMA 2000 Konsep Dasar CDMA CDMA merupakan singkatan dari Code Division Multiple Access yaitu teknik akses jamak (multiple access) yang memisahkan percakapan dalam domain kode. CDMA merupakan teknologi digital tanpa kabel yang pertama kali dibuat oleh perusahaan Amerika. Teknologi CDMA dikembangkan pertama kali oleh militer di awal tahun 1960. CDMA merupakan penggunaan dari berbagai spektrum frekuensi yang sama tanpa ada permbicaraan ganda. Hal ini menyebabkan CDMA lebih tahan terhadap interferensi dan noise. Untuk menandai pemakai 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 menggunakan waktu dan frekuensi yang sama dalam akses masing-masing pemakai. Penggunaan frekuensi dan waktu yang sama menyebabkan CDMA kritis terhadap interferensi. Semakin besar interferensi yang terjadi maka kapasitas CDMA semakin kecil. CDMA membawa manfaat yang besar dan berada di atas teknologi serupa yang lain untuk saat ini. CDMA menawarkan kapasitas jaringan yang terbesar untuk melayani lebih banyak pelanggan dengan biaya infrastruktur yang sama. CDMA menawarkan kecepatan transmisi data paling tinggi diantara yang lain Setiap pemakai diberi dengan bilangan biner yang dinamakan DCS (Direct Code Sequence) ketika terjadi panggilan.

Jejak Perkembangan CDMA 1. Pada Tahun 1988. Qualcomm sebagai salah satu perusahaan di Amerika Utara yang terkemuka membuat konsep CDMA selular. 2. Kemudian pada tahun 1989. Qualcomm mengadakan demonstrasi memperkenalkan CDMA pertama kali di San Diego, Amerika. 3. Tahun 1991. Qualcomm berhasil mengadakan tes skala besar di San Diego,  Amerika. 4. Tahun 1992. CDMA soft hand off dari perusahaan Qualcomm dipatenkan oleh pemerintah Amerika. 5. Tahun 1993. CDMA market trial pertama kali mulai dipasarkan. Telecommunications Industry Association ( TIA ) di Amerika Serikat menggunakan CDMA sebagai standar komunikasi digital. Korea Selatan juga sudah mulai mempelajari dan mencoba mengimplementasikan CDMA teknologi. 6. Tahun 1994. Perusahaan Qualcomm bersama perusahaan terkemuka yaitu Sony Electronics ( saat ini dikenal dengan nama Sony Co. Ltd ) mendirikan sebuah perusahaan patungan ( joint venture ) dengan nama Qualcomm Personal Electronics ( QPE ) untuk mengembangkan dan memproduksi handphone berbasis teknologi CDMA. 7. Tahun 1995. Jaringan CDMA yang menjangkau beberapa negara di dunia untuk pertama kali diluncurkan. Qualcomm meluncurkan CDMAOne handset pertama kali. 8. Tahun 1997. Jaringan CDMA sudah mulai masuk ke wilayah Jepang. IS-95B standard completed  untuk CDMA system ( meliputi penambahan kemampuan transmisi data menjadi 64 Kbps ). 9. Tahun 1998. Telecommunication Industry Association  menyarankan konsep CDMA2000 sebagai solusi komunikasi 3G untuk International Telecommunication Union.  Perusahaan LG Telecom merilis data service CDMA untuk pertama kali. 10. Tahun 1999. Perusahaan handphone terkemuka, Ericsson bersama perusahaan Qualcomm mencapai kesepakatan bersama untuk mendukung standard 3G CDMA dan ditandai dengan dijualnya divisi infrastruktur wireless milik Qualcomm kepada Ericsson. Data statistik sampai tahun ini menyatakan bahwa sudah ada 83 operator dari 35 negara. 11. Tahun 2000. Japan’s IDO dan DDI mulai mengembangkan 64 Kbps CDMA packet data service. Qualcomm, Samsung, dan Sprint PCS adalah 3 perusahaan terkemuka secara bersama-sama merilis 3G CDMA voice call. Dua perusahaan yaitu Qualcomm dan Lucent melengkapi perilisan 153 Kbps 3G CDMA2000 data call. Qualcomm menjual peralatan bisnis handset CDMA kepada Kyocera Wireless Corp. Perusahaan terkemuka SK Telecom meluncurkan 3G CDMA2000 pelayanan komersial kelas dunia untuk pertama kali di dunia. 12. Tahun 2001. Qualcomm memperkenalkan BREW system. QCT dan Nortel Networks memperkenalkan mobile IP call pertama. Ketiga perusahaan terkemuka dunia yaitu QCT, SchlumbergerSema dan Samsung mendemonstrasikan CDMA roaming menggunakan R-UIM-enabled CDMA handset. GpsOne diperkenalkan pertama kali oleh perusahaan terkemuka milik Jepang yaitu SECOM.

13. Tahun 2005. Sampai tahun ini, data statistik menunjukkan bahwa sudah ada 143 operator penyedia layanan CDMA2000 di 67 negara. Kemudian ada 64 perusahaan penghasil maupun pendukung peralatan layanan CDMA2000 baik handset maupun aksesoris tambahan lainnya.

Prinsip Kerja CDMA Suatu area memuat banyak sekali sel. Setiap area dikelola oleh sebuah pusat penyambungan bergerak (mobile switching centre, MSC). Sebenarnya, beberapa sel secara teknis dikendalikan oleh pengendali stasion basis (base station controller , BSC) yang tak ditampakkan pada gambar ilustrasi, barulah MSC mengelola BSC-BSC itu. Perpindahan MS ke sel lain dalam satu area MSC disebut alih-tangan (handover ), dan perpindahan antar area disebut jelajah (roaming ). Hubungan MS ke area lain atau  jaringan lain (misalnya: PSTN, internet) dilakukan melalui MSC. Pada CDMA, pengalihan tangan (handover) disebut metode soft handoff. Dikatakan demikian karena CDMA bekerja di frekuensi yang sama maka perpindahan base station a ke b ini akan berjalan halus (soft). Proses terjadinya perpindahan base station pada CDMA ialah sewaktu mobile station berpindah, maka mobile station akan mencari base station terdekat. Sedangkan base station awal tidak akan melepaskan sinyal sampai base station tujuan dapat memberikan sinyal secara baik. Sehingga kemungkinan terjadi lose connection atau bad signal akan dapat diminimalisasi. 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 sistem dibatasi oleh daya interferens yang timbul pada lebar bidang frekuensi yang digunakan. 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 (spread spectrum).

CDMA ONE 

Standar CDMA yang pertama adalah TIA/EIA IS-95 (Telecommunications IndustryAssociation/Electronic Industries Association Interim Standard-95) atau lebih dikenal dengan IS-95A. Karena dirasa masih kurang mengakomodasi layanan data maka IS-95A dikembangkan lagimenjadi IS-95B (CDMAOne) yang mampu melewatkan data hingga 64 kbps atau setara generasiseluler kedua (2G) pada GSM. Ini adalah 2G ponsel telekomunikasi standar yang menggunakan CDMA , sebuah akses beberapa skema untuk radio digital , untuk mengirim suara, data dan sinyal data (seperti nomor telepon dipanggil) antara ponsel telepon dan situs sel . CDMA juga adalah nama merek yang menggambarkan nirkabel telekomunikasi solusi lengkap digital berdasarkan pada TIA / EIA IS-95 CDMA standar, termasuk IS95A dan IS-95B revisi. Ini merupakan generasi (2G) kedua digital solusi radio yang menggunakan teknologi Code Division Access skema spektral efisien (CDMA) Beberapa untuk mengirim suara, data dan sinyal data (misalnya, Caller ID) antara telepon seluler dan situs sel dalam berbagai spektrum dan peraturan lingkungan, termasuk selular, layanan komunikasi pribadi (PCS), wireless local loop (WLL) dan fixed wireless. CDMA atau "kode akses beberapa divisi" adalah radio digital sistem yang mentransmisikan aliran bit ( PN kode ). CDMA memungkinkan radio beberapa untuk berbagi frekuensi yang sama. Tidak seperti TDMA "akses pembagian waktu beberapa", sebuah sistem bersaing digunakan dalam 2G GSM , semua radio bisa aktif sepanjang waktu, karena kapasitas jaringan tidak langsung membatasi jumlah radio aktif. Karena sejumlah besar ponsel dapat dilayani oleh jumlah yang lebih kecil dari sel-situs, CDMA berbasis standar memiliki keuntungan ekonomi yang signifikan atas TDMA berbasis standar, atau standar seluler tertua yang digunakan frekuensi-division multiplexing . Sejarah teknis cdmaOne adalah reflektif dari kedua kelahirannya sebagai proyek internal Qualcomm, dan dunia saat itu-terbukti standar bersaing selular digital di mana ia dikembangkan. IS-95 standar menggambarkan sebuah antarmuka udara, satu set protokol yang digunakan antara unit mobile dan jaringan. IS-95 secara luas digambarkan sebagai tumpukan tiga lapis, di mana L1 sesuai dengan (fisik PHY layer), L2 mengacu pada Media Access Control (MAC) dan Link-Access Control (LAC) sublayer, dan L3 untuk panggilan- pengolahan mesin negara. IS-95 mendefinisikan transmisi sinyal di kedua maju  (jaringan-to-mobile) dan reverse (mobile-to-network) arah. Di arah depan, sinyal radio yang dikirim oleh BTS (BTS). Setiap BTS yang akan disinkronkan dengan GPS receiver sehingga transmisi secara ketat dikontrol dalam waktu. Semua transmisi maju adalah QPSK dengan tingkat chip 1.228.800 per detik. Setiap sinyal tersebar dengan kode Walsh dari 64 panjang dan pseudo-random noise kode ( PN code ) dari panjang , Menghasilkan PN roll-over periode ms. Untuk arah sebaliknya, sinyal radio yang dipancarkan oleh ponsel. Transmisi link reverse adalah OQPSK untuk beroperasi dalam kisaran optimal power amplifier yang mobile. Seperti forward link, tingkat chip 1.228.800 per detik dan sinyal tersebar dengan kode Walsh dan pseudo-random noise kode, yang juga dikenal sebagai Short Code.

IS-95 dan penggunaan dari teknik CDMA, seperti sistem komunikasi lainnya, mereka memiliki throughput dibatasi sesuai dengan teorema Shannon . Dengan demikian, kapasitas meningkat dengan SNR dan bandwidth. IS-95 memiliki bandwidth tetap, tapi tarif baik di dunia digital karena dibutuhkan langkah-langkah aktif untuk meningkatkan SNR. Dengan CDMA, sinyal yang tidak berkorelasi dengan saluran bunga (seperti offset PN lainnya dari berdekatan BTS selular) m uncul sebagai kebisingan, dan sinyal dilakukan pada kode Walsh lain (yang benar waktu yang selaras) pada dasarnya dihilangkan dalam de- menyebarkan proses. Sifat variabel-tingkat saluran lalu lintas memberikan rendah tingkat frame untuk ditransmisikan pada daya yang rendah menyebabkan kurang kebisingan untuk sinyal lainnya masih harus diterima dengan benar. Faktor-faktor ini memberikan tingkat kebisingan inheren lebih rendah daripada teknologi seluler lainnya yang memungkinkan jaringan IS-95 untuk memeras lebih banyak pengguna ke dalam spektrum radio yang sama.  Aktif (lambat) power control juga digunakan pada saluran lalu lintas ke depan, di mana selama panggilan berlangsung, ponsel mengirimkan pesan sinyal ke jaringan menunjukkan kualitas sinyal. Jaringan akan mengontrol daya yang ditransmisikan dari saluran lalu lintas untuk menjaga kualitas sinyal hanya cukup baik, dengan demikian menjaga tingkat kebisingan dilihat oleh semua pengguna lain untuk minimum. Penerima juga menggunakan teknik dari penerima rake untuk meningkatkan SNR serta melakukan soft handoff .

C DMA 2000

CDMA2000   adalah suatu platform teknologi nirkabel yang merupakan bagian dari spesifikasi IMT-2000 dan merupakan perluasan dari platform teknologi CDMA One yang menggunakan standar IS-95A/B dan J-STD-008. Sistem CDMA2000 dioperasikan secara ekonomis di berbagai lingkungan. Teknologi CDMA semakin matang dengan dirampungkannya standar CDMA 2000-1Xpada bulan Maret 2000. Standar ini berhasil meningkatkan kapasitas suara dua kali lipat danmampu mentransfer data berkecepatan tinggi (144 kbps) sehingga CDMA mulai diperhitungkansebagai pesaing GSM yang lebih dulu mapan. Evolusi CDMA berlanjut dengan hadirnya CDMA2000 1xEV-DO (Evolution DataOptimized) dan CDMA2000 1xEV-DV (Evolution Data Voice). Pertama kali diluncurkan jaringan Cdma2000 1x di negara Korea pada bulan Oktober 2000 oleh SK Telecom dan LG Telecom. CDMA2000 1X mendominasi 3G pasar hari ini dan peramalan analis bahwa itu akan melanjut untuk memimpin di masa datang. CDMA2000 1X ( IS-2000) meningkatkan 2x kapasitas suara dari sistem cdmaOne dan menawarkan kecepatan paket data dari 153 kbps (Rilis 0) dan 307 kbps (Rilis 1) pada sebuah kanal tunggal di 1.25 MHZ. CDMA2000 1X mendukungan aplikasi tingkat lanjut seperti e-mail, game, jasa penempatan lokasi yang berbasis GPS, download gambar dan musik.

Sistem CDMA2000 1x merupakan hasil pengembangan TIA terhadap sistem TIA/EIA-95B yang diharapkan mampu mengakomodasi berbagai macam layanan paket data berkecepatan tinggi pada jaringan dan alokasi frekuensi yang telah ada. Beberapa layanan yang dapat didukung antara lain wireless internet, wireless E-mail, telemetry, dan wireless commerce. Standarisasi CDMA2000 1x dilakukan berdasarkan spesifikasi IS2000 yang kompatibel dengan sistem IS- 95A/B (CDMAone). CDMA 2000 1xEV-DO dan 1xEV-DV merupakan perkembangan dari cdma2000 1x EV dengan maksud untuk memberikan layanan yang lebih baik pada cdma2000 menggunakan standar 1.25 MHz. Sistem 1x EV-DO sudah dapat digunakan oleh operator cdma2000 sekitar tahun 2002, dan akan menyediakan kapasitas data lebih besar pada sistem 1x. Sistem 1x EV-DO mensyaratkan pengantaran data yang terpisah, namun mampu melakukan hand-off ke pengantar 1x jika layanan data dan suara secara simultan dibutuhkan. Melalui pengalokasian pengantaran data secara terpisah, operator akan mampu mengantar data pada patokan puncak sampai 2 Mbps ke pelanggan. Sistem 1x EV-DV akan memberikan kecepatan pengantaran data dan suara yang tinggi secara bergantian juga mengantar layanan paket secara realtime. Pada CDMA2000 1X bisa memiliki kapasitas suara dua kali lipat pada  jaringanCDMAOne dan mengalirkan kecepatan data maksimal 307 kbps untuk keadaan bergerak. Sedangkan CDMA2000 1X EV sendiri meliputi CDMA2000 1X EV DO (data only) yang bisamengirimkan data sampai 2,4 Mbps dan mendukung aplikasi seperti konferensi video.Varian lainnya adalah CDMA2000 1X EV-DV yang mengintegrasikan voice dan layananmultimedia data paket berkecepatan tinggi secara simultan pada kecepatan 3,09 Mbps. CDMA2000 1X mendukung 35 kanal trafik per sektor per RF (26 Erlangs/Sektor/RF) menggunakan EVRC vocoder. EVRC vocoder pertama menjadi komersil pada tahun 1999. SMV vocoder adalah generasi berikutnya yang diharapkan untuk menjadi komersil pada 2003 atau 2004. SMV vocoder (SMV2 mode) akan meningkatkan kapasitas suara untuk 49 kanal trafik per sektor per RF ( 39 Erlangs/Sektor/RF), sedangkan untuk pemeliharaan kualitas suara menggunakan EVRC. Peningkatan kapasitas suara pada link forward adalah mendukung untuk power kontrol cepat, menurunkan rate kode (1/4 rate), dan memancarkan keaneka ragaman (untuk alur tunggal Rayleigh yang memudar). Di dalam reverse link, peningkatan kapasitas adalah paling utama dalam kaitan dengan reverse link yang cocok. Konsep dari CDMA2000 ini adalah menggunakan kode-kode berkorelasi, yaitu walsh code untuk sistem multipel aksesnya atau untuk membedakan satu subscriber dengan subscriber lain. Proses pengiriman dan penerimaan informasi pada CDMA2000 dilakukan dengan cara, informasi yang akan dikirim (misalkan, suara kita) akan diubah menjadi sinyal digital melalui encoder dan kemudian disebar (spreading) sepanjang lebar pita dari kanal CDMA2000 dengan menggunakan walsh code.

Hal ini bertujuan agar informasi yang dikirim masih dapat dikenali apabila sebagian dari sinyal tersebut ada yang rusak, misalnya karena terkena pantulan dari gedung, jamming , dan sebagainya. Selama pengirimannya, informasi awal yang telah dikodekan ini akan tercampur dengan derau dasar, interferensi dari luar, interferensi dari sel lain, dan interferensi dari pemakai lain sehingga informasi awal tersebut menjadi sinyal campuran. Pada sisi penerima, untuk memisahkan informasi awal dari sinyal campuran, digunakan alat yang disebut walsh code correlator. Untuk mendapatkan informasi awal maka setelah melewati walsh code correlator, sinyal tersebut harus melalui dekoder kembali, kemudian didapat informasi awal yang dikirim. Salah satu karakteristik penting lain dari CDMA2000 ini adalah soft capacity. Semakin banyak orang dalam pesta tersebut, semakin tidak jelas pembicaraan tiaptiap pasang orang. Mirip dengan analogi di atas, CDMA2000 juga mempunyai kapasitas yang tidak tetap (variable capacity) yang tergantung dari kualitas suara yang diinginkan. Semakin tinggi kapasitasnya, interferensi yang terjadi juga semakin banyak dan kualitas suara  juga akan menurun, demikian juga sebaliknya. Selain menggunakan walsh code untuk multipel aksesnya, CDMA2000 juga menggunakan frequency division multiple access (FDMA) untuk meningkatkan jumlah kapasitas pemakainya dalam suatu sel. Teknologi CDMA2000 ini menggunakan pita lebar (bandwidth) mulai dari 1,25 MHz sampai 15 Mhz dan mempunyai alokasi pada frekuensi 450 MHz, 800 MHz (cellular band), 1.700 MHz, 1.900 (PCS Band), atau 2,1 GHz yang sangat tergantung dari regulasi tiap-tiap negara.

1.

2. 3.

4.

Kelebihan CDMA 2000-1X : Sebagai teknologi, CDMA sangat tahan terhadap gangguan cuaca dan interferensi, karenanya noise CDMA sangat rendah sehingga menghasilkan kualitas suara yang sangat baik. Bahkan dalam hujan yang sangat lebat pun kualitas suaranya masih dalam batas yang masih dapat ditoleransi. CDMA tidak dapat digandakan (dikloning) karena setiap pelanggan diberikan kode yang berbeda (unik). Kode-kode ini sangat sulit dilacak karena bersifat acak. Daya pancarnya yang sangat rendah (1/100 GSM) memungkinkan hand phone CDMA irit dalam mengonsumsi baterei, sehingga dapat beroperasi lebih lama untuk bicara maupun stand by. Kapasitas pelanggan per BTS CDMA dapat mencapai 6000 (10 kali GSM). Hal ini disebabkan CDMA lebih irit dalam pemakaian frekuensi. Semua BTS CDMA beroperasi pada frekuensi yang sama, sehingga tidak memerlukan penghitungan yang rumit dalam menyusun konfigurasinya. Besarnya kapasitas per BTS membuat biaya investasi yang dikeluarkan sangat rendah. Selain itu CDMA-2000(1X) beroperasi pada spectrum frekuensi 800 MHz. Hal ini akan membuat luas coverage BTS-nya jauh lebih besar dari GSM. Sehingga hanya memerlukan lebih sedikit BTS untuk mengcover luas yang sama jika dibandingkan dengan GSM.

5. CDMA-2000(1X) dapat mengirim data dengan kecepatan hingga 144 Kbps, sementara GSM 9,6 Kbps. Sehingga dapat mendukung layanan SMS, MMS, main game dan download data melalui internet.

Kode Reed Solomon

Apa itu Kode Reed Solomon

Kode Reed Solomon (RS) adalah salah teknik pengkodean kanal yang bertujuan untuk melindungi sinyal informasi dari setiap ancaman yang ada pada kanal. Kode Reed-Solomon merupakan kode blok, yang berarti pesan yang akan ditransmisikan dibagi menjadi blok-blok data yang terpisah. Kode ini disebut juga kode sistematik yang artinya proses encoding tidak menrubah symbol-simbol pesan dan simbol proteksi ditambahkan pada tempat yang terpisah  pada blok data tersebut. RS disebut juga kode linear(dengan menjumlahkan dua codeword akan menghasilkan codeword yang lain), dan juga cyclic(dengan menggeser sebuah codeword secara cyclic akan menghasilkan codeword lain). RS termasuk dalam keluarga  pengkodean Bose-Choundhuri-Hocquenghem (BCH) non-biner. RS (n,k) artinya dengan masukan sejumlah k simbol informasi maka akan menghasilkan blok kode sebanyak n simbol. Dimana, n=2m –  1 dengan m adalah jumlah bit pada setiap simbol. Kemampuan deteksi dan koreksi errornya adalah t < n-k. Sejarah Kode Reed Solomon

Seperti yang disebutkan di atas bahwa kode RS merupakan keluarga kode BCH non-biner, maka sejarah kode RS tidak terlepas dari sejarah kode BCH. Kode BCH adalah kode cyclic untuk koreksi error random. BCH merupakan pengembangan dari kode Hamming dengan tujuan untuk mendapatkan kemampuan error yang lebih dari satu/ banyak. BCH ditemukan oleh Hocquengham pada 1959 dan secara terpisah oleh Bose dan Chaudhuri pada 1960. Struktur siklik dari kode ini dibuktikan oleh Peterson pada 1960. Perluasan kode BCH menjadi kode dengan p m simbol (non-biner, p adalah bilangan prima) dilakukan oleh Gorenstein dan Zierler pada 1961. Salah satu sub-klas kode BCH non-biner adalah kode Reed Solomon, kode ini diperkenalkan oleh Irving S. Reed  dan Gustave Salomon pada 1960 secara terpisah dengan pekerjaan Hocquengham, Bose, dan chaudhuri. Cerita singkat tentang Gustave Salomon dapat dilihat pada (http://freeingpan.blogspot.com/2009/07/gustavesolomon-reed-solomon-error.html) Algoritma decoding untuk kode BCH biner ditemukan oleh Peterson pada 1960. Tetapi algoritma Peterson terlalu umum, maka ada sejumlah ilmuan yang merumuskan ulang seperti Goreinstein dan Zierler, Chien, Forney, Berlekamp, Massey, Burton, dll. Diantara semua algoritma decoding yang ada, algoritma perulangan Berlekamp dan algoritma pencarian Chien yang paling efisien pada saat ini.

Encoding dan Decoding RS

Proses perhitungan dalam kode RS menggunakan aturan  field  terbatas Galois Field  GF(2m) artinya setiap simbol dalam RS merupakan anggota dari GF(2 m) tersebut. Ada pembahasan tersendiri tentang Galois Filed  ini dan butuh beberapa waktu untuk mempelajarinya. Sederhananya GF merupakan field dengan elemen terbatas dan selanjutnya setiap ciri field   berlaku padanya. Misalnya jam 4-an maka elemennya yaitu: 0,1,2,3 dan setiap perlakuan  perkalian, penjumlahan, pengurangan, maupun perkalian menghasilkan nilai yang ruang lingkupnya cuma 0,1,2,3 juga. Contoh: pada jam 4-an, 0 + 1=2, 2 + 1 = 3, 2 + 3 = 1 bukan 5. Encoding RS

Encoder membentuk blok kode C(x) = X n-k m(x) + r(x) dengan r(x) adalah sisa pembagian dari polinom simbol masukan X^n-k m(x) oleh polinom generator g(x). G(x) adalah polinom generator berderajat n-k dan merupakan faktor dari Xn + 1, g(x)=(x-α1) (x-α2)…. (x-αn-k ) Aplikasi encoding ini dapat diterapkan pada encoder RS dengan menggunakan Linear Feedback Shift Register (LFSR) dengan internal feedback yang bersesuaian dengan g(x). Operasi yang digunakan adalah penjumlahan dan perkalian Galois Field (2 m). Decoding RS

Proses decoding RS memiliki beberapa tahapan, yaitu: 1. Menghitung nilai sindrom (S), jika S= 0 berarti informasi masukan decoder tidak error tetapi jika S /= 0 berarti ada error terdeteksi dan harus dicari di mana posisinya untuk selanjutnya dikoreksi. 2. Perhitungan polinom tempat/ posisi err or (Λ(x)=П(x – α j) = σ1 + σ1x + σ2x2 + … + σtxt) menggunakan algoritma Berlekamp & Massey. 3. Perhitungan nilai error pada posisi error yang telah diketahui menggunakan algoritma  pencarian Chien. 4. Menjumlahkan polinom error dengan kode informasi masukan yang bersesuian untuk mendapatkan kodo simbol yang benar