KONSEP SPREAD SPECTRUM

Sistem transmisi memiliki dua karakteristik dasar yang berhubungan dengan spektrum frekuensi: frekuensi tengah (atau yang ditransmisikan oleh sinyal carrier) dan bandwidth. Sementara pengamatan sinyal dalam domain waktu  yang umum ( osiloskop misalnya ), seringkali lebih berguna untuk mengamati sinyal dalam domain frekuensi menggunakan analisa spektrum. Terdapat alat matematika yang memungkinkan konversi waktu untuk fungsi domain frekuensi dan sebaliknya, seperti transformasi  Fourier dan Laplace.

Sinyal yang ditransmisikan ditunjukkan dalam domain frekuensi

Sinyal yang ditransmisikan ditunjukkan dalam domain frekuensi

Bandwidth yang diduduki oleh sistem transmisi radio konvensional secara langsung terkait dengan bentuk gelombang ( baseband ) informasi asli dan skema carrier modulasi . Jika Amplitude Modulation (AM ) digunakan, bandwidth dua kali ukuran dari sinyal baseband diperlukan,  sedangkan Single-Side Band Amplitude Modulation (AM-SSB ) dan Frequency Modulation ( FM ) membutuhkan bandwidth transmisi sebanding dengan bandwidth dari sinyal baseband. Bandwidth FM tergantung pada deviasi frekuensi diterapkan pada pembawa dan sinyal informasi dan dihitung menggunakan aturan Carson.

 2 (∆f + fm) 
 Dimana: BRF = bandwidth dari carrier dimodulasi ∆f = puncak frekuensi deviasi carrier yang termodulasi fm = frekuensi sinyal informasi maksimum 

Skema modulasi digital dengan efisiensi spektral yang lebih tinggi dapat digunakan untuk meminimalkan bandwidth sinyal, untuk transmisi data dengan bit rate yang diberikan dalam bit per detik ( bps ). Tahap modulasi yang sering digunakan, misalnya, Binary Phase Shift Keying ( BPSK ) dan Quadrature Phase Shift Keying ( QPSK ), bersama-sama dengan varian tersebut. Modulasi ini memungkinkan hubungan 1:1 antara data rate dan bandwidth carrier dalam Hz. Misalnya, 100 kHz bandwidth yang diperlukan untuk memodulasi carrier QPSK dengan laju data 100 kbps. Dalam sistem spread spectrum , sinyal ditransmisikan adalah ” spread” menggunakan bandwidth yang jauh lebih besar dari yang dibutuhkan dengan mencampur sinyal data dengan sinyal kode spreading  .

Dua karakteristik yang paling penting dari sistem spread spectrum adalah

1. Transmisi yang jauh lebih besar daripada bandwidth ( atau tingkat ) dari sinyal data bandwidth baseband.
2. Bandwidth yang ditransmisikan tergantung pada tingkat kode yang digunakan untuk spreading.

Sistem Spread spectrum didasarkan pada hukum Hartley-Shannon yang menghitung kapasitas transmisi asimtotik dalam saluran yang terganggu dengan Additive White Gaussian Noise (AWGN).

 CSh = BRF X log2 (1 + SNR) 
 Dimana: CSh =  kapasitas saluran  transmisi asimtotik dalam bps BRF =  bandwidth saluran yang dalam Hz SNR = signal-to -noise ratio 

Menurut hukum diatas, sistem menggunakan spektrum pita lebar memerlukan SNR rendah dari sistem narrowband dengan kapasitas transmisi yang sama dalam bps. Tabel  menyajikan skema modulasi, bandwidth carrier, kriteria kualitas komunikasi dan SNR yang diinginkan untuk teknologi seluler yang berbeda.

Sistem CDMA2000 adalah standar 3GPP2 yang memiliki jenis lalu lintas tiga saluran:
(1) sama dengan yang digunakan pada sistem IS -95 A dan IS-95 B , untuk menjaga kompatibilitas antar sistem.
(2) Multi- Carrier ( MC ), yaitu, tiga 1,25 MHz pada carrier forward link dan satu carrier 3,75 MHz dalam reverse link.
(3) salah satu carrier 3,75 MHz pada kedua link, bandwidth yang hampir sama digunakan dalam kasus multi-carrier. Jenis yang terakhir belum digunakan karena tingkat transmisi dan efisiensi telah dicapai oleh jenis lainnya.

Setiap sistem memiliki kriteria evaluasi kualitas sendiri sesuai dengan karakteristik transmisi. Sistem analog, seperti AMPS, biasanya didasarkan pada SNR. Sedangkan pada Sistem digital didasarkan pada Bit Error Rate ( BER ) atau Frame Error Rate ( FER ).

Tabel Perbandingan sistem selular

Tabel Perbandingan sistem selular

Meskipun kriteria tersebut tampaknya terlihat berbeda dan terpisah dari satu sama lain, hubungan antara mereka cukup dekat. Sebagai contoh, untuk sistem GSM untuk beroperasi dengan BER yang memadai, adalah penting untuk memiliki C/ I yang tinggi ( carrier signal-to – Interferensi rasio, setara dengan SNR ) untuk sinyal yang diterima pada base station. Oleh karena itu, terlepas dari sistem, kualitas kriteria bagaimanapun terkait dengan SNR baik secara langsung atau tidak langsung.

This entry was posted in Telekomunikasi, Tutorial and tagged , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s