Laboratorium Telekomunikasi Universitas Indonesia

Penggunaan Ethernet over PDH over SONET/SDH Networks

telekomu — Wed, 16 Apr 2008 08:46:00 +0000

Pendahuluan
Carrier Ethernet membuka berbagai potential revenue-generating services sehingga telecommunications service providers, disebut juga Carriers, harus berupaya untuk mempertahankan posisi mereka dalam kompetisi. Akan tetapi, kebanykan Carriers tidak siap untuk merubah jaringan ke jaringan pure Ethernet karena Ethernet memiliki kekurangan native support untuk link monitoring, fault isolation, dan diagnostic testing. Ketiga atribut ini, yang dapat meningkatkan service quality, terdapat pada Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) dan synchronous SONET/SDH networks. Oleh karena itu beberapa decade ini, Carriers mulai menyukai PDH dan SONET/SDH networks sebagai platform yang dapat didanalkan untuk menyediakan layanan “critical” bagi pelanggan.

Transparansi dan efisiensi pengiriman oleh native Ethernet frames dari terminal yang satu ke lainnya cukup menantang. Pada masa lampau, untuk mengatasi masalah ini sangat mahal. Pada akhir tahun 1990-an, banyak Carriers yang mengganti sebagaian dengan apa yang disebut perlengkapan “Next-Generation” SONET/SDH (NGS). Perlengkapan next-generation ini akan tetap secara efisien mengirimkan layanan Ethernet dan TDM ketika infrasruktur digunakan hingga 100%. Namun perlengkapan NGS ini memiliki kelemahan yakni NGS tidak dapat digunakan bersama legacy systems. Setiap legacy system harus digantikan dengan sistem baru agar bisa digunakan pada NGS. Hal ini akan menyebabkan beban kepada Carrier sehingga modal yang digunakan menjadi tidak efektif.

Sekarang, protocol – protocol baru dapat menggunakan perlengkapan legacy system. Sehingga penggunaan protocol baru ini akan menguntungkan, karena meminimalkan pengeluaran bagi Carrier untuk menyediakan layanan Carrier Ethernet baru.

Comments on Next-Generation SONET/SDH (NGS)
Sebelum mengetahui keuntungan dari metodologi baru. Penting untuk dimengerti beberapa detail mengenai NGS. Dalam hubungannya dengan Ethernet, solusi NGS menempatkan Generic Framing Protocol (GFP) encapsulated Ethernet frames langsung dalam variable-bandwidth concatenated SONET/SDH virtual containers dengan berdasarkan pada metode yang dijabarkan oleh International Telecommunications Union’s ITU-T G.707. Dengan menggunakaan bandwidth secara efektif pada tiap layanan dalam NGS network, skema transport ini menjanjikan penggunaan bandwidth yang optimal pada SONET/SDH link mendekati kapasitas penuhnya. Banyak Carrier menganggap perlengkapan ini sebagai solusi ideal saat ini.

Ketika mengakhiri atau menyerahkan suatu layanan, concatenated virtual containers ini harus dibagi – bagi menjadi sebuah physical interface seperti OC-3, STM-1, T1, E1, atau DS3. Akan tetapi NGS sistem tidak cocok dengan legacy system karena concatenated virtual containers pada suatu simpul NGS tidak dapat diubah menjadi standarized physical interface dengan legacy SONET/SDH system. Akibat legacy SONET/SDH system tidak dapat melakukan hal ini, perlengkapan NGS diperlukan pada simpul ini. Selai itu ketika legacy network digunakan untuk mentransport sebuaha layanan yang berasal dari NGS node, maka seluruh legacy SONET/SDH container diletaakan pada jalur tersebut, namun hal ini akan menyebabkan berkutangnya efisiensi bandwidth yang diperoleh dengan NGS. Secara singkat, NGS sistem mengabaikan hal ini namun akibatnya bandwidth yang dijanjikan tidak dapat dicapai.

Dasar dari Legacy SONET/SDH dan EoPDH
Ethernet over PDH over SONET/SDH (EoPoS) meningkatakn layanan dibandingkan dengan metode transport tradisional. Untuk mengetahui lebih jauh perlu dilihat dasar dari Legacy SONET/SDH dan EoPDH.
Seluruh perlengkapan telekomunikasi bergantung pada processing protocol pada silicon dan software untuk menjalankan seluruh tugasnya. Dasar protocol stack dari legacy SONET/SDH Add-Drop Multiplexer (ADM) digambarkan pada Stack A dari Figure 1. Stack protocol ini telah digunakan selama bertahun – tahun untuk melaksanakan layanan PDH Time Domain Multiplexed (TDM) seperti T1, E1, dan DS3

Figure 1. Perbandingan Protocol dari legacy SONET/SDH dengan Ethernet over PDH over Sonet (EoPoS).

Jasa PDH ini, T1, E1, dan DS3, banyak digunakan dan diandalkan. Maka dari itu, dapat dimengerti bahwa ITU mengangkat teknologi PDH ini sebagai transport layer untuk jasa Ethernet baru. Belakangan ini, ITU mengembangkan rekomendasi baru untuk transport Ethernet pada link tunggal/jamak pada PDH. Standard yang dipakai adalah ITU-T G.7041, G.7042, dan G.7043. Secara kolektif, semua rekomendasi ini adalah pondasi dasar dari teknologi Ethernet-over-PDH (EoPDH). Tumpukan protocol yang dipakai pada peralatan EoPDH ditandai dan ditunjukkan pada bagian atas pada Stack B pada Fig 1.

EoPDH adalah kumpulan dari teknologi dan standar-standar baru yang memungkinkan carrier untuk menggunakan alat-alat telekomunikasi ekstensif yang ada, infrastruktur tembaga untuk menyediakan jasa Ethernet-sentris yang baru. Standar EoPDF memungkinkan interoperabilitas dan transisi secara perlahan dari carrier menjadi jaringan Ethernet murni. Teknologi terstandarisasi yang digunakan pada EoPDH termasuk frame encapsulation, pemetaan, agregasi link, pengaturan kapasitas link, dan manajeman pesan/informasi. Penggunaan yang umum pada peralatan EoPDH juga termasuk tagging dari lalu lintas untuk pembagian ke jaringan virtual, prioritasi dari lalu lintas pengguna, dan cakupan luas dari aplikasi untuk lapisan atas. Meskipun EoPDH diciptakan untuk pengiriman Ethernet titik ke titik pada tributary fisik PDH, saat digabungkan dengan legacy SONET/SDH, EoPDH menjadi elemen penting dan alat yang murah untuk pengiriman dengan jasa Ethernet

Keuntungan dari Ethernet over PDH over SONET/SDH (EoPoS)
Kelas baru dari perlengkapan SONET/SDH memetakan frame Ethernet ke virtually concatenated PDH tributaries menggunakan standar EoPDH, kemudian menggunakan teknik pemetaan tradisional untuk menghantarkan koneksi PDH pada jaringan SONET/SDH yang ada. Bertumpuknya protocol peralatan ini ditunjukkan pada Stack B pada Fig 1. Menggabungkan EoPDH dan PDH-over-SONET/SDH, teknologi terbaru ini disebut Ethernet over PDH over SONET/SDH, disingkat EoPoS.

Titik dimana kedua protocol digabungkan juga merupakan titik dimana legacy protocol processing mengirimkan data ke antarmuka fisik PDH, seperti port T1 atau E1. Detail kecil ini memungkinkan protocol processing dari EoPoS didistribusikan antara 2 bagian peralatan yang disambungkan dengan jalur PDH apa saja. Dengan memungkinkan protocol processing untuk disebarkan diantara banyak bagian dari peralatan, EoPoS menghadirkan suatu penggabungan antara legacy dan peralatan baru. Keuntungan utama EoPoS adalah mampu memanfaatkan infrastruktur yang ada pada sistem dan pengetahuannya untuk mengirimkan tributary PDH pada jaringan SONET/SDH. Tak seperti pendekatan NGS, yang mengupayakan optimasi bandwidth berapapun harganya, EoPoS meminimalisir biaya sambil tetap menggunakan bandwidth secara efisien. Untuk memahami keuntungan-keuntungan diatas, perhatikan contoh aplikasi berikut:

Pada jaringan metropolitan untuk kebanyakan carrier, jasa telekomunikasi diselenggarakan pada rantai SONET/SDH. Salah satu rantainya digambarkan pada Fig 2. Meskipun legacy ADM digambarkan sebagai simpul tunggal pada gambar (node C), sebenarnya itu merepresentasikan peralatan telekomunikasi berukuran besar yang dipasang di lapangan. Untuk menekankan pentingnya faktor ini, peralatan legacy SONET/SDH yang terpasang bernilai ratusan miliar dollar AS. Penting untuk menyadari bahwa sebagian besar dari peralatan ini terus menyusut dari segi nilai, dan hanya memperbesar ongkos operasional. Syarat bagi suatu bagian peralatan baru untuk mengurangi ongkos operasional total, jumlah biaya penyusutan asset dan biaya pengurusan/maintenance harus lebih rendah dari ongkos operasional dari peralatan yang tua/lama dan sudah menyusut banyak. Faktor utama ini menyebabkan pertimbangan kuat untuk hal biaya dalam mempertahankan operasi dari peralatan legacy SONET/SDH.

Figure 2. Contoh diagram aplikasi SONET/SDH Metro

Node A pada gambar diatas merepresentasikan peralatan baru yang menggunakan teknologi EoPoS. Untuk menjaga interoperabilitas dari sistem, peralatan ini biasanya mendukung protokol Ethernet-over-SONET/SDH (EoS) dan protocol NGS.Maka dari itu, jalur lalu lintas Ethernet bisa mengalir dari node EoPoS baru ke sistem NGS pada node B, dan dari node EoPoS ke node legacy. Seperti yang dijelaskan sebelumnya, stack protocol dari node legacy tidak mengandung protocol NGS. Karena protocol NGS tidak mendukung antarmuka fisik PDH, node legacy tidak dapat mengakhiri aliran Ethernet yang bersumber dari node NGS. Legacy ADM pada node C bisa mengirimkan dan menyerahkan aliran EoPoS dari node A. Legacy ADM memproses bagian dasar dari stack B pada Fig 1 dan menyediakan koneksi PDH untuk bagian dari peralatan yang harganya murah. CPE yang mendukung EoPDH memproses bagian atas dari Stack B pada fig 1, dan dengan demikian mengakhiri aliran EoPoS. Saat pelangga mengkonversi dari jasa legacy TDM ke jasa Ethernet, biaya incremental dari node legacy hanya bagian peralatan berharga murah yang memenuhi standar EoPDH, tak semahal kotak NGS SONET/SDH.

Pembagian alamiah dari pemrosesan protocol pada lapisan PDH juga berguna pada aplikasi dimana saluran PDH yang disewakan dituntut/diharuskan untuk menjangkau lokasi pelanggan yang mana disana terdapat peralatan EoPDH. Lebih dari itu, saat jaringan SONET/SDH antara node A dan C terdiri dari jaringan kompleksi pada peralatan legacy yang terinterkoneksi, peralatan legacy tersebut dapat mengatur aliran komponen EoPoS seolah-olah seperti tributary PDH sederhana. Dimana ADM digunakan untuk contoh ini, peralatan Ethernet milik carrier yang mengambil keuntungan dari teknologi EoPoS mengandung cakupan tipe peralatan yang luas, seperti MSPP, demarcation units, ROADMs, media gateways, IP DSLAMs, dan microwave radios.

Kesimpulan
Peralatan SONET/SDH yang dilengkapi dengan teknologi EoPoS tak hanya memberikan banyak keuntungan yang dipunyai peralatan NGS, tetapi EoPoS juga mengoptimasikan ongkos operasional. Dengan menggunakan metode virtual concatenation yang terstandarisasi, bandwidth yang dipakai oleh jasa Ethernet oleh carrier bisa diatur secara dinamis dengan inkremen sekecil 1.5 MBps. Protocol ITU-T G.7042 VCAT/LCAS memberikan alokasi dinamis dan fleksibilitas untuk menggunakan seluruh bandwidth SONET/SDH secara efisien. Dengan ini. pelanggan jasa Ethernet dari carrier bisa dialokasikan bandwidth selebar yang dibutuhkan. Sistem ini memiliki bandwidth terbuang yang kecil. Dengan mengoptimasikan penggunakan protocol EoPDH yang berkonjungsi dengan peralatan SONET/SDH, biaya dapat diminimalisir sambil pada saat yang bersamaan mentransisikan jaringan untuk mendukung jasa Ethernet baru dari carrier.

Time Division Multiplexing

telekomu — Fri, 11 Apr 2008 06:45:58 +0000

Pengertian Time Division Multiplexing (TDM)
Time Division Multiplexing merupakan sebuah proses pentransmisian beberapa sinyal informasi yang hanya melalui satu kanal transmisi dengan masing-masing sinyal di transmisikan pada peride waktu tertentu.

Proses Transmisi TDM
Akan ada beberapa sinyal informasi yang akan masuk ke dalam Multiplexer dari TDM, sinyal-sinyal tersebut memiliki bit rate yang rendah dengan sumber sinyal yang berbeda-beda. Ketika sinyal tersebut memasuki Multiplexer, maka sinyal akan melalui sebuah switch rotary yang menyebabkan sinyal informasi yang sebelumnya telah disampling itu akan dibuat berubah-ubah tiap detiknya. Hasil Output dari switch ini adalah merupakan gelombang PAM (Pulse Amplitude Modulation) yang mengandung sample-sample dari sinyal informasi yang periodic terhadap waktu.

Setelah melalui multiplex, sinyal kemudian ditransmisi dengan membagi-bagi sample inomasi berdasar (Hold Time/Jumlah Kanal). Kanal transmisi ini merupakan sebuah kanal dengan rangkaian yang disinkronisasikan. Kanal sinkron ini dibutuhkan untuk membangun tiap kelompok dari sample dan membagi sample-samle tepat ke dalam frame nya.
Ketika sinyal transmisi memasuki demultiplexer, gabungan sinyal yang ber-bit-rate tinggi (sinyal transmisi) dibagi-bagi kembali menjadi sinyal informasi seperti sinyal informasi awal yang ber-bit-rate rendah. Kemudian akan ada rotary switch pula disana yang akan mengarahkan sinyal-sinyal ke tujuan masing-masing dari sinyal itu.
Pada Multiplexer terdapat filter yang berfungsi melewatkan sinyal dengan frekuensi rendah, dan pada demultiplexer akan terdapat filter yang bertujuan untuk mendapatkan sinyal keluaran yang akan sama dengan sinyal informasi inputnya.

Contoh system untuk wireline telephony network
Pada Amerika bagian utara terdapat suatu system wireline untuk telephony system yang menggunakan proses TDM, yakni T1. Gelombang suara dari percakapan telephone di sample sekali setiap 125 msec, dan tiap sample di convert menjadi 8 bit data digital. Dengan menggunakan tehnik ini, kecepatan transmisi 64000 bits/sec dibutuhkan untuk mentransmit suara tersebut. T1 line sebenarnya merupakan sebuah channel yang mampu mentransmit pada kecepatan 1,544 Mbit/sec. Kecepatan transmit ini lebih besar disbanding kabel telephone pada umumnya, sehingga TDM digunakan untuk mengijinkan sebuah T1 line untuk membawa 24 sinyal suara yang berbeda. Dengan satu frame terdiri dari 193 bit, maka kecepatan tiap framenya:

Tiap frame tersebut kemudian dibagi menjadi 24 slot sinyal suara dengan 8 bit digital code.

Waktu Kerja
Waktu Kerja (Duty Cycle) merupakan sebuah waktu yang efektif digunakan untuk mengirim atau menerima data, direpresentasikan dengan persentase dari total periode waktu. Jika kita tentukan lebar pulsa, τ, adalah menjadi waktu dari tiap bit yang menempati total bit-time Tb. Jika kita mempunyai Waktu Kerja D, kita dapat menentukan lebar pulsa adalah :

τ = DTb

Keuntungan menggunakan TDM
TDM digunakan karena alasan biaya; semakin sedikit kabel yang digunakan dan semakin simple receiver yang dipakai untuk mentransmit data dari banyak sumber utnuk banyak tujuan membuat TDM lebih murah disbanding yang lain. TDM juga menggunakan bandwith yang lebih sedikit daripada Frequency Division Multiplexing (FDM). Dengan lebar bandwith yang kecil, membuat bitrate semakin cepat, namun daya yang digunakan semakin besar.

Aplikasi TDM

Pada Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH System), untuk transmisi digital dari beberap panggilan telephone melalu 4-kable yang sama (T-carrier atau E-carrier) atau kabel iber di sirkuit switch dari jaringan telephone digital.
Pada Synchronous Digital Hierarchy dan jaringan transmisi SONET yang menggunakan PDH
Pada RIFF (WAV) standar audio
Pada pemisah channel kanan-kiri yang digunakan dalam Stereoscopic Liquid Crystal Shutter Glasses

Kontributor :Dandy

Plesiochronous Digital Hierarchy

Hendra Cahya — Fri, 11 Apr 2008 06:40:39 +0000

Sebelum kemunculan SDH, standar transmisi yang ada dikenal dengan PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) yang ditetapkan oleh CCITT (ITU-T). Sesuai namanya, jaringan PDH tidak melakukan sinkronisasi secara sempurna akan tetapi hanya menggunakan clock yang cukup akurat akan tetapi tidak persis sama di setiap simpulnya (switching node). Terdapat slip yang nilainya sangat kecil serta masih dapat ditolerir (misalnya plus/minus 50 bit atau 5×10-5 untuk jaringan/kanal 2,048 atau 1,544 Mbps). Mode operasi seperti ini barangkali memang merupakan suatu implementasi yang paling sederhana karena bersifat menghindari pendistribusian pewaktuan di seluruh jaringan.

PDH (Plesionchronous Digital Hierarchy) memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
• Berdasarkan ANSI (USA) bit rate dasar adalah 1,5 Mbps
• Berdasarkan CEPT (Eropa) bit rate dasar adalah 2 Mbps
• Setiap sinyal memiliki struktur frame yang terpisah
• Multiplexing bit-by-bit
• Sinyal plesionchronous: Sinyal data memiliki nominal transmission rate sama tetapi berasal dari sumber yang berbeda akan selalu memiliki nilai yang sedikit lebih besar atau lebih kecil dari nominal bit rate. Sinyal seperti itu hampir sinkron satu sama lain sehingga disebut plesionchronous.

Ternyata bahwa PDH tidak begitu cocok untuk mendukung perkembangan teknik pengendalian dan pemrosesan sinyal untuk masa kini yang makin banyak dibutuhkan oleh perusahaan-perusahaan penyedia layanan telekomunikasi. Dalam PDH, sebuah peralatan transmisi tertentu umumnya hanya menangani dengan baik satu fungsi tertentu saja dalam jaringan, sementara dalam SDH, ada integrasi dari berbagai tipe peralatan yang berbeda-beda yang mampu memberikan kebebasan baru dalam perancangan jaringan. Meskipun PDH merupakan terobosan dalam system transmisi digital, PDH mempunyai beberapa kekurangan, yaitu:

Tidak ada standar internasional dalam format digital (terdapat ketidakcocokan pada tiga standar regional, yaitu Eropa, Amerika Utara, dan Jepang)
Tidak ada standar untuk interface-interface optik
Struktur pemultipleksan asinkron yang kaku
Kemampuan manajemen yang terbatas

Teknologi CDM

telekomu — Wed, 09 Apr 2008 11:59:30 +0000

CDM (Code Division Multiplexing), biasa dikenal sebagai Code Division Multiple Access (CDMA), merupakan sebuah bentuk pemultipleksan (bukan sebuah skema pemodulasian) dan sebuah metode akses secara bersama yang membagi kanal tidak berdasarkan waktu (seperti pada TDMA) atau frekuensi (seperti pada FDMA), namun dengan cara mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada dan mengunakan sifat-sifat interferensi konstruktif dari kode-kode khusus itu untuk melakukan pemultipleksan. Singkatnya, CDM dapat melewatkan beberapa sinyal dalam waktu dan frekuensi yang sama. Tiap kanal dibedakan berdasarkan kode-kode pada wilayah waktu dan frekuensi yang sama.
Berikut ini gambaran system komunikasi menggunakan CDM :

CDMA mengacu pada sistem telepon seluler digital yang menggunakan skema akses secara bersama ini,seperti yang diprakarsai oleh Qualcomm. CDMA mulai banyak digunakan dalam setiap system komunikasi, termasuk pada Global Positioning System (GPS) dan pada sistem satelit OmniTRACS untuk logistik transportasi. Sistem terakhir didesain dan dibangun oleh Qualcomm, dan menjadi cikal bakal yang membantu insinyur-insinyur Qualcomm untuk menemukan Soft Handoff dan kendali tenaga cepat, teknologi yang diperlukan untuk menjadikan CDMA praktis dan efisien untuk komunikasi seluler terrestrial.

Penggunaan CDMA di dalam mobile telephony
Pada saat ini, terdapat banyak penggunaan teknologi CDMA, sebagai contoh penggunaannya di dalam mobile telephony. Untuk mengacu pada penerapannya, terdapat sejumlah istilah berbeda yang digunakan. Standar pertama yang diprakarsai oleh QUALCOMM dikenal sebagai IS-95, IS mengacu pada sebuah Standar Interim dari Telecommunications Industry Association (TIA). IS-95 sering disebut sebagai 2G atau seluler generasi kedua. Merk dagang cdmaOne dari QUALCOMM juga digunakan untuk menyebut standar 2G CDMA.

Kemudian, setelah beberapa kali revisi, IS-95 digantikan oleh standar IS-2000. Standar ini diperkenalkan untuk memenuhi beberapa kriteria yang ada dalam spesifikasi IMT-2000 untuk 3G, atau selular generasi ketiga. Selain itu, standar ini juga disebut sebagai 1xRTT yang secara sederhana berarti “1 times Radio Transmission Technology” yang mengindikasikan bahwa IS-2000 menggunakan kanal bersama 1.25-MHz sebagaimana yang digunakan standar IS-95 yang asli. Suatu skema terkait yang disebut 3xRTT menggunakan tiga kanal pembawa 1.25-MHz menjadi sebuah lebar pita 3.75-MHz yang memungkinkan laju letupan data (data burst rates) yang lebih tinggi untuk seorang pengguna individual, namun skema 3xRTT belum digunakan secara komersil. Yang terbaru, QUALCOMM telah memimpin penciptaan teknologi baru berbasis CDMA yang dinamakan 1xEV-DO, atau IS-856, yang mampu menyediakan laju transmisi paket data yang lebih tinggi seperti yang dipersyaratkan oleh IMT-2000 dan diinginkan oleh para operator jaringan nirkabel.

Sinyal waktu dari system CDMA QUALCOMM sangat akurat, dimana biasanya mengacu pada sebuah receiver GPS pada stasiun pusat sel (cell base station). Sehingga jam berbasis telepon seluler CDMA merupakan jenis jam radio yang semakin populer untuk digunakan pada jaringan komputer. Penggunaan sinyal telepon seluler CDMA memiliki beberapa keuntungan, dimana keuntungan utamanya terkait dengan keperluan jam referensi, dimana mereka akan bekerja lebih baik di dalam bangunan, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk memasang sebuah antena GPS di luar bangunan.

W-CDMA seringkali dikacaukan oleh teknologi CDMA. Pada penerapannya, CDMA digunakan sebagai prinsip dari antarmuka udara W-CDMA, dan antarmuka udara W-CDMA digunakan di dalam Standar 3G global UMTS dan standar 3G Jepang FOMA, oleh NTT DoCoMo and Vodafone; namun bagaimanapun, keluarga standar CDMA (termasuk cdmaOne dan CDMA2000) tidaklah compatible dengan keluarga standar W-CDMA.
Selain aplikasi yang telah disebutkan di atas, yakni Global Positioning System (GPS), dimana system tersebut telah mendahului dan seluruhnya berbeda dengan seluler CDMA lainnya.

Dasar Matematis
Pada penerapannya, CDMA menggunakan orthogonality sebagai inti dari kandungan matematisnya. Misalnya, kita akan menampilkan sinyal data sebagai vector. Sebagai contoh, rangkaian biner “1011″ akan diwakili oleh vektor (1, 0, 1, 1). Kita bisa memberi nama kepada vektor ini, dengan memakai huruf tebal , misal a. Kita juga bisa memakai operasi pada vektor-vektor ini, diketahui sebagai dot product, untuk “mengalikan” vektor-vektor, dengan cara menjumlahkan hasil dari masing-masing komponen. Sebagai contoh, dot product dari (1, 0, 1, 1) dan (1, -1, -1, 0) menghasilkan (1)(1)+(0)(-1)+(1)(-1)+(1)(0)=1+-1=0. Dimana dot product dari vector a dan b adalah 0, kita bisa mengatakan dua vektor ini adalah orthogonal.

Keuntungan CDMA secara matematis adalah kode CDMA yang tersedia berjumlah tak hingga. Hal tersebut membuat CDMA secara ideal sesuai bagi sejumlah besar pemancar yang masing-masing menjangkitkan sejumlah kecil trafik pada selang waktu tak teratur, karena hal itu menghindari overhead untuk mengalokasi dan men-dealokasi secara terus-menerus sejumlah terbatas slot waktu ortogonal atau kanal frekuensi ke pemancar individual. Pemancar CDMA dengan begitu saja mengirim ketika mereka mempunyai sesuatu untuk dikirim dan diam ketika tidak.

Hasil dot memiliki beberapa sifat, dan salah satunya akan menolong kita memahami bagaimana CDMA bekerja. Untuk vektor-vektor a, b, c:
Akar pangkat dua dari a.a adalah bilangan real, dan ini sangat penting. Kita bisa menulis
Asumsi vektor a dan b adalah orthogonal. Maka:

Soff Handoff
Soft handoff (or soft handover) merupakan salah satu inovasi dalam mobilitas dimana mungkin dilakukan dengan teknologi CDMA. Hal ini berkaitan dengan teknik atau pemindahan dari satu sel ke sel yang lain tanpa memutuskan hubungan radio kapanpun. Di dalam teknologi TDMA dan sistem analog,setiap pancaran sel pada frekuensinya sendiri,berbeda daripada sel-sel tetangganya. Jika sebuah perangkat bergerak telah mencapai batas dari sel yang melayani call sekarang, dapat dikatakan akan memutus hubungan radio dan secepatnya menyesuaikan dengan salah satu frekuensi sel-sel tetangganya dimana call telah dipindahkan oleh jaringan dikarenakan perpindahan lokasi dari peralatan bergerak tersebut. Jika peralatan bergenrak tersebut tidak bisa menyesuaikan dengan frekuensi barunya dalam sekejap, maka call akan diputus.

Didalam Sistem CDMA, satu set sel bertetangga semuanya menggunakan frekuensi yang sama untuk transmisi dan sel yang berbeda (atau base station) dalam arti adalah sebuah nomer yang disebut “PN offset”, disaat time offset dari permulaan pseudo-random noise sequence yang diketahui dimana digunakan untuk menyebarkan sinyal dari base station. Dikarenakan semua sel berada pada satu frekuensi, mendengarkan pada BTS yang berbeda sekarang adalah tantangan dalam pemprosesan sinyal digital berbasis pada offset dari sekuen PN, bukan Tranmisi RF dan berdasarkan penerimaan pada frekuensi terpisah. Apabila handphone CDMA menjelajah melalui jaringan, ia mengenali offset PN dari sel bertetangga dan melaporkan kekuatan setiap sinyal kembali ke sel acuan dari hubungan percakapan (biasanya sel yang terkuat). Jika sinyal dari sebuah sel bertetangga cukup kuat,perangkat bergerak tersebut akan dihubungkan langsung pada “add a leg”‘ callnya dan memulai mentranmisikan dan menerima ke dan dari sel baru dalam arti ke sel (atau sel-sel)call yang baru saja digunakan. Begitu juga,jika sebuah sinyal sel melemah, maka handset akan secara langsung diputus hubungannya. Dalam hal ini, handset dapat bergerak dari sel ke sel dan menambah dan membuang jika diperlukan dengan tujuan untuk menjaga call hingga tanpa memutuskan hubungan. Dalam prakteknya, ada batasan-batasan frekuensi, sering antara siynal pembawa yang berbeda atau sub-jaringan. Pada keadaan ini, handset CDMA akan menggunakan jalan yang sama seperti dalam TDMA atau analog dan menjalankan sebuah perpindahan yang ekstrim dimana hal ini akan memutus hubungan dan mencoba mengambil frekuensi baru dimana ia baru saja mati.

Fitur CDMA
Beberapa fitur pada teknologi CDMA, yakni:

Sinyal pesan pita sempit ( narrowband ) akan digandakan dengan penyebaran sinyal pita lebar ( wideband ) atau pseudonoise code
Setiap user mempunyai pseudonoise (PN) code masing-masing.
Soft capacity limit: performansi sistem akan berubah untuk semua pengguna begitu nomer pengguna meningkat.
Near-far problem (masalah dekat-jauh)
Interference terbatas:kontrol daya sangat diperlukan
lebar bandwidth menimbulkan keaneka ragaman,sehingga meggunakan rake receiver
Akan membutuhkan semua komputer yang pernah dibuat oleh manusia diatas bumi untuk memecahkan kode dari satu setengah percakapan dalam sistem CDMA

Kontributor: Rinda Airin

NEXT GENERATION NETWORK

Hendra Cahya — Mon, 24 Mar 2008 08:40:31 +0000

DEFINISI

Lalu apa yang dimaksud dengan NGN?
ITU-T draft Y.2001 memberkan definisi atas NGN sebagai berikut :
Next Generation Network (NGN): A packet-based network able to provide telecommunication services and able to make use of multiple broadband, QoS-enabled transport technologies and in which service-related functions are independent from underlying transport-related technologies. It enables access to different service providers, independent of any access or transport technology. It offers unrestricted access by users to different service providers. It supports generalized mobility which will allow consistent and ubiquitous provision of services to users.

Next Generation Networking (NGN) adalah suatu konsep jaringan berbasis paket yang menyediakan kerangka kerja sangat luas meliputi penyatuan berbagai arsitektur dan teknologi yang memungkinkan penyediaan berbagai jenis layanan meliputi suara, data maupun video (triple play).

NGN,sesuai namanya adalah model jaringan telekomunikasi masa depan, merupakan packet switch network yang menginginkan semua informasi dikirimkan lewat paket-paket; paket-paket itu dilabel sesuai tipenya (data,suara,dsb) dan ditangani secara berbeda dengan peralatan manajemen trafik. NGN akan fokus pada migrasi Time Division Multiplexing (TDM) menuju data teknologi. Hal ini menawarkan akses yang tidak terbatas oleh pengguna kepada penyedia layanan-layanan yang berbeda dan memungkinkan penyediaan layanan broadband. Hal ini juga mendukung perkembangan mobilitas yang akan memungkinkan konsistensi layanan kepada pengguna kapanpun dan dimanapun berada.

NGN berdasarkan Internet Protokol dimana implementasi NGN yang ada berdasarkan sistem MPLS (Multi Protocol Label Switching). Pada level aplikasi Session Initiation Protocol (SIP) diambil alih oleh protokol bahasa H.323.

Pada metode tradisional, teknologi akses yang berbeda memiliki jaringan terpisah. Sedangkan
jaringan masa depan atau NGN hanya akan terdiri dari satu jaringan data tunggal yang menangani semua jenis teknologi akses. Sehingga kuantitas data traffic akan terus meningkatdiikuti dengan efisiensi saluran yang tinggi.

Kriteria NGN adalah sebagai berikut:

Mobilitas Tinggi
Adanya jaminan kualitas
Mampu memberikan multi layanan (variable bit rate, relatime/non, multi/unicast)
Reliabilitas Tinggi
Sekuritas Tinggi
Kemudahan Operasi dan Pemeliharaan
Co-existence dengan PSTN
Arsitektur open-standard

KONVERGENSI

Isu utama yang diangkat pada konsep Next Generation Network adalah konvergensi. Konvergensi adalah proses pendekatan dari dua jaringan yang berbeda fungsi untuk menciptakan sebuah arsitektur standar yang mewakilinya. Konvergensi dilakukan antara jaringan sirkuit (circuit networks) dengan jaringan paket (packet network)—termasuk di dalamnya jaringan seluler—yang akan menjadi sebuah kebutuhan di masa yang akan datang. Ini karena di masa mendatang komunikasi tidak hanya melibatkan suara. Namun sudah data, image dan bahkan video.

Layanan komunikasi suara selama ini masih berbasis pada circuit-switched (CS). Pada jaringan ini, setiap call (panggilan) akan diberikan sebuah kanal tersendiri (dedicated), dan tidak ada pengguna lain yang dapat menggunakan kanal tersebut selama call yang tadi masih berlangsung. Kelebihannya, layanan ini mendukung real time-service. Namun, kelemahannya juga banyak. Kanal yang idle (tidak aktif) karena tidak ada yang menggunakan juga harus tetap ‘bekerja’. Belum lagi biaya pembangunan dan pengembangan jaringan-infrastrukutur yang relatif mahal. Jumlah aplikasi layanan ini juga terbatas.

Sementara itu, jaringan paket digunakan untuk komunikasi data. Dalam jaringan ini, informasi dipecah menjadi beberapa bagian (disebut paket, frame atau pun sel), diberi header —berisi informasi pengirim, penerima dan urutan paket dari informasi— baru setelah itu dikirim. Pada pengiriman, semua kanal bisa digunakan,—tidak seperti pada circuit-switch—dengan memilih kanal yang kosong dan paling cepat sampai ke tujuan/penerima. Kelebihan jaringan ini tentu saja dari efisiensi pemakaian kanal, karena setiap pengguna jaringan bisa menggunakan semua kanal yang tersedia untuk mengirim informasi ke pengguna yang lain.

Sejak berkembangnya telepon internet maka layanan komunikasi suara bukan hanya bisa dilewatkan oleh jaringan sirkit namun juga oleh jaringan paket yang berbasis IP. Dan lagi dengan teknik packet voice, dimana suara akan dikonversi menjadi bentuk digital, kemudian dimampatkan (compress) dan akhirnya dibagi menjadi beberapa paket suara untuk kemudian dikirim ke penerima via jaringan paket, ternyata memberikan kualitas bagus. Ini membuka peluang untuk mengirimkan informasi suara lewat jaringan paket, dalam bentuk packet voice.
Dengan melihat fakta dan aspek teknis di atas, tampaknya jaringan masa depan—Next Generation Network—memang akan berbasis paket.

Namun dengan mempertimbangkan aspek bisnis, dalam hal ini biaya investasi yang harus ditanamkan, mengganti seluruh jaringan sirkit dengan jaringan paket akan membutuhkan biaya yang sangat besar. Oleh karena itu muncul solusi dengan melakukan migrasi antar jaringan secara bertahap. Dalam proses ini, jaringan sirkit tetap akan bisa berfungsi dan bahkan berhubungan dengan jaringan paket secara simultan. Dengan begitu, perusahaan penyedia layanan telekomunikasi tetap dapat mengambil untung dari layanan selama ini dan secara bertahap melakukan up-grade menuju jaringan berbasis paket.

Kapan terjadinya dan apakah jaringan sirkuit—kita kenal dengan layanan telepon tetap (PSTN, Public Switch Telephone Networks)—akan dihapuskan untuk kemudian diganti dengan infrastruktur jaringan paket, itu masih menjadi tanda tanya. Akan tetapi, kalaupun hal itu terjadi, akan memakan waktu lama sampai seluruh jaringan tadi diganti dan menuju jaringan generasi masa depan (NGN-Next Generation Network).

ARSITEKTUR

Pemisahan antara layanan dengan jaringan adalah salah satu kunci utama pada NGN. Pemisahan ini diperlihatkan dengan 2 blok atau strata yang berbeda secara fungsional. Aspek vertikal dari pemisahan ini terlihat pada gambar di bawah :

Prinsip Dasar Layering

Pertama kali, ada sekumpulan fungsi-fungsi transport yang hanya terkait dengan pengiriman informasi digital, dari berbagai macam, di antara 2 titik yang secara geografis terpisah. Kumpulan jaringan-jaringan yang selama ini mungkin terlibat pada lapisan transport, adalah dimulai dari layer 1 sampai layer 3 berdasarkan OSI 7 Layer Reference Model.

Fungsi layer transport menyediakan hubungan di antara service platform yang ada. Service Platform menyediakan layanan untuk pengguna, seperti layanan telepon, web internet, dan lain-lain. Service layer dapat melibatkan himpunan yang rumit dari service platform yang terdistribusi secara geografis, atau pada kasus sederhana seperti fungsi layanan dari 2 lokasi pelanggan. Jaringan transport dengan begitu dapat digunakan untuk hubungan user-user. Serta dapat juga digunakan untuk hubungan user ke service platform, dan hubungan service platform ke service platform. Kesimpulannya, seluruh tipe teknologi jaringan dapat disebarkan pada lapisan transport.

Kedua, diperlukan kumpulan fungsi-fungsi aplikasi yang berkaitan dengan layanan. Pada lapisan ini layanan-layanan yang tersedia dapat berupa layanan suara (termasuk telepon), data (tidak hanya layanan yang web-based), dan layanan video (tidak hanya film dan program TV) atau kombinasinya.

Secara umum, tiap lapisan akan memiliki kumpulan pelaksana/pemain dan daerah administrasi sendiri. Komponen-komponen yang terlibat dengan pengaturan ketentuan layanan ini tidak tergantung dengan komponen-komponen yang terlibat pada ketentuan hubungan pada lapisan transport. Tiap lapisan perlu untuk diperlakukan terpisah dari sudut pandang teknis dan kebijakannya.

Berikutnya, layer transport sendiri dapat dibagi menjadi dua lapisan lebih lanjut, seperti ditunjukkan di gambar :
1.Layer yang berkaitan dengan routing/switching
2.Layer yang berkaitan dengan transmission

Masing-masing layer mempunyai tiga bidang, bidang user, kendali manajemen. Tiap-tiap protokol pada user plane dapat atau bisa juga tidak bersesuaian dengan protokol pada bagian kontrol dan manajemen. yaitu mungkin saja layer ini tidak jadi berfungsi dalam beberapa kasus. Lagipula, pada suatu control dan/atau manajement plane mungkin digunakan bersama dengan user plane protocol lainnya. Tidak ada pembatasan pada arah vertikal atau untuk seluruh layer. Quality of service (QoS) dan fungsi keamanan bisa tampak layer mana pun. Transmisi dengan mode connection atau connectionless dapat disebar pada layer manapun.

MENGAPA

Selain itu mengingat semakin besarnya keinginan dan kebutuhan pelanggan/masyarakat dalam pemenuhan layanan data, suara dan gambar yang lebih baik dan murah.

NGN harus mampu mengelola dan membawa berbagai macam trafik sesuai kebutuhan pelanggan yang terus berkemb

Stimulated Raman Scattering

telekomu — Wed, 19 Mar 2008 08:22:05 +0000

Ketika sebuah cahaya monokromatik mengenai atau menabrak sebuah partikel, akan terjadi interaksi tertentu antara cahaya tersebut dengan partikel yang ditabraknya. Cahaya akan direfleksikan (dipantulkan), diserap (dibiaskan), atau terjadi pengacakan arah cahaya (scattering). Dalam scattering, cahaya datang akan mengalami pembauran setelah mengenai partikel dan terdapat dua kasus umum :

Jika scattering tidak menimbulkan perubahan panjang gelombang, maka fenomenanya disebut Rayleigh Scattering
Jika scattering menimbulkan perubahan panjang gelombang, maka fenomenanya disebut Raman Scattering

Pada efek-efek nonlinear seperti ini, daya optik yang diberikan pada fiber dengan panjang gelombang tertentu akan mengalami pelebaran panjang gelombang (kenaikan nilai λ). Pergeseran ini disebabkan oleh karakteristik dari material fiber yang menyebabkan perubahan index pembiasan.

Stimulated Raman Scattering atau SRS adalah interaksi antara gelombang cahaya dengan molekul silika yang bergetar. Jika sebuah photon dengan λa mengenai molekul silika yang bergetar, maka molekul tersebut dapat menyerap sebagian energi dari photon. Photon mengalami scattering dan penurunan energi. Photon terbagi menjadi 2 bagian, cahaya dengan λb dan λc. Cahaya λb sama dengan photon awal, λa = λb , namun dengan energi yang berkurang. Sementara, λc adalah cahaya hasil scattering dengan panjang gelombang yang lebih tinggi namun energinya jauh lebih kecil dibanding λa. Hanya 1×10-7 dari total scattered light adalah cahaya λc. Cahaya λc ini juga yang disebut sebagai cahaya SRS atau cahaya Raman. Photon yang mengalami scattering yakni photon λ1 disebut Stokes Photon.

Jika sinyal lain datang atau ada, misalnya λd dengan panjang gelombang yang sama dengan λc, maka yang terjadi adalah sinyal SRS λc akan menguatkan sinyal λd. Inilah yang disebut transfer energi dari sinyal yang satu ke sinyal yang lain yang panjang gelombangnya lebih tinggi. Jika efek ini terjadi pada panjang gelombang yang berbeda-beda, maka hasilnya dapat dilihat pada Gambar dibawah ini :

Gambar di atas menunjukkan fenomena SRS dilihat dari sudut pandang pengiriman bit-bit. Dalam gambar terlihat adaanya transfer energi yang menimbulkan additive noise pada sinyal panjang gelombang lebih lebar dan substractive noise pada sinyal dengan panjang gelombang pendek. Substractive noise yang berlebih dapat meredam amplitudo bit asli sehingga mengubah nilai informasi yang diterima.

Dalam WDM (Wavelength Division Multiplexing), setiap kanal memiliki panjang gelombang tertentu. Jarak antara kanal yang satu dengan yang lain bervariasi tergantung jenis teknologinya, apakah CWDM atau DWDM. Sistem WDM yang memiliki spacing antar kanal sampai 125 nm (16 THz) dapat memanfaatkan efek SRS ini. Dalam Gambar 2.4, efek SRS akan berhubungan linear dengan jarak antar kanal WDM sampai batas 125 nm. Koefisien Raman Gain gr merupakan fungsi dari jarak antar kanal Δvs. Hubungan yang terlihat pada grafik menunjukkan transfer daya berhubungan linier dengan jarak antar kanal. Semakin besar spacing, semakin besar pula transfer daya yang terjadi. Maksimum spacing adalah sampai kira-kira Δvc = 16 THz (atau Δλc = 125 nm pada window 1550 nm). Diatas 125 nm, nilai gr akan menurun drastis.

Beberapa karakteristik SRS yang penting diketahui antara lain adalah efek SRS menjadi lebih kuat jika jarak antara sinyal diperlebar (dengan batasan yang sudah dijelaskan, yakni sampai 125 nm). Hal ini merupakan masalah sebab penggeseran sinyal untuk memperlebar spacing biasanya dilakukan untuk mengurangi efek Four Wave Mixing (FWM), tetapi kita justru malah mendapatkan efek nonlinear SRS dari penggeseran ini. Karakteristik lainnya adalah bahwa efek SRS masih terasa pada sinyal dengan panjang gelombang sekitar 300 nm lebih lebar dibanding sinyal pertama (panjang gel. Paling rendah) yang terkena efek ini. SRS meningkat secara eksponensial dengan bertambahnya daya. Pada daya yang sangat tinggi, dimungkinkan terjadinya seluruh daya sinyal mengalami transfer menjadi Stokes waves. Sebuah studi populer menyatakan bahwa dalam transmisi WDM 10 kanal dengan spacing antar kanal 1 nm, level daya per kanal harus tetap dijaga dibawah 3 mW untuk menghindari SRS.

Efek SRS dapat diminimalisir dengan menggunakan Fiber Bragg Grating Filter, sebuah teknik yang memungkinkan seleksi sinyal yang ingin diterima berdasarkan panjang gelombang.

ULTRA WIDEBAND (UWB)

Hendra Cahya — Tue, 18 Mar 2008 11:56:47 +0000

Perbedaan mendasar dari teknologi radio biasa dengan UWB adalah teknologi radio biasa mengirimkan informasi melalui variasi level daya, frekuensi, dan fasa dari gelombang sinusoidal, sedangkan UWB mengirimkan informasi dengan menghasilkan radio energi pada waktu singkat tertentu dan menempati bandwidth lebar memunkinkan pulsa posisi dan modulasi waktu.

Sistem komunikasi narrowband memodulasi gelombang kontinu RF pada frekuensi tertentu untuk mengirimkan dan menerima informasi. Gelombang kontinu memiliki daya besar pada pita frekuensi yang sempit sehingga mudah dideteksi dan diterima oleh pihak lain. Gambar berikut merepresentasikan sinyal narrowband pada domain waktu dan frekuensi :

Gambar 1 Sinyal narrowband pada (a) domain waktu dan (b) domain frekuensi

Seperti dijelaskan sebelumnya sistem UWB tidak menggunakan carrier, pulsa durasi-singkat (picosecond sampai nanosecond) duty cycle sangat rendah (<0.5%) untuk pengiriman dan penerimaan informasi. Duty cycle rasio dari waktu pulsa “on” terhadap waktu total transmisi.

Gambar 2 Duty Cycle yang rendah

Duty cycle rendah menawarkan daya transmisi rata-rata dari sistem komunikasi UWB yang relatif rendah, yaitu dalam orde microwatt, ribuan kali lebih kecil dari daya ponsel. Walaupun daya puncak dari pulsa UWB bisa cukup besar, tetapi karena dipancarkan sangat sebentar (Ton < 1 nanosecond), daya rata-ratanya menjadi cukup rendah. Akibatnya batterai peralatan handheld UWB lebih tahan lama. Karena frekuensi berbanding terbalik dengan periode/waktu, durasi yang singkat dari pulsa UWB menyebabkan energinya disebar pada pitafrekuensi yang cukup lebar dengan power spectral density (PSD) yang rendah. Gambar berikut menggambarkan pulsa UWB pada domain waktu dan frekuensi :

Gambar 3 Pulsa UWB pada (a) domain waktu dan (b) domain frekuensi

Bandwidth lebar yang didapat merupakan hasil transformasi Fourier dari persamaan sinyal pada time domain :

Notasi sebelah kiri x(t), merupakan fungsi sinyal dalam domain waktu dengan faktor a; notasi sebelah kanan merepresentasikan sinyal yang sama pada domain frekuensi X(f). Misalnya pulsa dengan durasi T =500 picosecond berada pada frekuensi tengah fc =2 GHz
Sinyal UWB harus memiliki bandwidth ≥ ¼ frekuensi tengah atau ≥ 500 MHz. Fractional bandwidth adalah factor yang digunakan untuk mengklasifikasikan sinyal sebagai narrowband, wideband, atau ultra-wideband dan diperoleh dari rasio bandwidth pada –10 dB dari frekuensi tengah. Persamaannya ditunjukkan sebagai berikut :

dimana fh dn f1 adalah frekuensi cutoff tertinggi dan terendah (pada titik –10 dB) dari spectrum pulsa UWB. Sinyal UWB dapat berupa bermacam-macam sinyal, seperti Gaussian, chirp, wavelet, atau Hermite-based short-duration pulses. Gambar berikut adalah Gaussian monocycle sebagai contoh pulsa UWB pada domain waktu dan frekuensi.

Berikut ini klasifikasi sinyal berdasarkan fractional bandwidthnya :
Narrowband Bf < 1%
Wideband 1% < Bf < 20%
Ultra-Wideband Bf > 20%

Radio Telescope

pepsi — Fri, 14 Mar 2008 12:10:32 +0000

Saat ini, para astronomer baik itu di NASA ataupun di semua belahan dunia menggunakan radio sebagai alat untuk “melihat” benda di luar angkasa. Hampir semua informasi yang kita tangkap tentang luar angkasa datang dari cahaya. Akan tetapi cahaya yang tampak itu hanya sebagian saja dari informasi tentang angkasa luar.

Setiap benda di luar angkasa secara alami akan mengeluarkan emisi radio baik itu bintang, galaksi, quasar, dan semua benda astronomi. Gelombang radio yang dikeluarkan berkisar antara panjang gelombang 10 meter (30 Mhz) dan 1 milimeter (300 GHz). Pada saat panjang gelombang lebih panjang dari 20 centimeter ( 1.5 GHz ) sinyal akan terganggu oleh ionosphere pada atmosfer bumi, inilah yang menyebabkan bintang terlihat berkelip jika dilihat oleh mata.

Radio telescope terdiri dari dua bagian utama walaupun pada kenyataanya sekarang ini radio telescope sangat bermacam jenisnya. Dua bagian itu adalah antenna radio yang besar dan radio receiver yang sensitif.

Sejak tahun 1970 semua teleskop di dunia menggunakan teknik Very Long Baseline Inventory (VLBI). Data yang ditangkap akan di simpan di magnetic tape ataupun hardisk bersamaan dengan informasi waktu dari data tersebut yang biasa disebut dengan atomic clock. Dan data ini nantinya akan di sambungkan dengan data dari antena teleskop lain untuk menghasilkan gambar dari penerimaan nantinya. Sehingga akan didapatkan resolusi angular yang sangat besar dan kualitas yang lebih bagus.

Pertimbangan Polarisasi Antena pada Komunikasi Nirkabel

telekomu — Wed, 05 Dec 2007 07:58:36 +0000

Kebanyakan sistem komunikasi nirkabel terestrial beroperasi di dalam lingkungan yang menghadirkan beragam masalah propagasi RF. Di dalam sistem komunikasi point to multi-point yang biasa, antena polarisasi linier digunakan pada base station dan pada pengguna akhir. Antena pada pengguna akhir mungkin digunakan untuk aplikasi jaringan tetap, bergerak atau portable. Di dalam banyak contoh, antena diusahakan agar tidak tidak lagi secara fisis sebaris atau sejajar dengan antena pada base station. Ketidaksejajaran di antara antena akan menghasilkan ketidakcocokan polarisasi dan pada akhirnya terjadi penurunan efisiensi dari sistem.

Ilustrasi Polarisasi Eliptikal

Ditambah lagi, pemblokan sinyal, interferensi atau refleksi lintas jamak yang juga mempengaruhi rangkaian komunikasi. Di dalam lingkungan di mana fenomena lintas jamak terjadi, sejumlah sinyal tambahan yang akan tiba pada antena sebagai hasil refleksi sinyal dari objek terdekat. Jika objek yang merefleksikan sinyal tidak sebaris atau sejajar dengan polarisasi sinyal yang datang, sinyal yang direfleksi akan mengalami pergeseran polarisasi, yang lebih jauh merumitkan masalah propagasi RF. Kebanyakan sistem komunikasi nirkabel menggunakan teknik receive-diversity untuk mengurangi efek interferensi lintas jamak.

Di dalam sistem nirkabel, lokasi pengirim dan penerima tidak pada kontak arah line-of-sight (LOS) dan mayoritas sinyal yang tiba pada lokasi penerima adalah sinyal lintas jamak. Sekali lagi, dalam sistem ini, teknik receive-diversity yang digunakan untuk memperkaya penguatan dari sistem dan meningkatkan resepsi sinyal.

Oleh karena itu polarisasi antena perlu diperhatikan mengingat efeknya pada sistem komunikasi nirkabel, serta adanya teknik receive-diversity.

Polarisasi Antena

Energi yang diradiasikan oleh antena merupakan gelombang elektromagnetik yang terdiri dari medan listrik dan magnet yang saling tegak lurus dan masing-masing juga tegak lurus dengan arah propagasi. Medan listrik dari gelombang elektromagnetik ini digunakan untuk menggambarkan polarisasi dari antena.

Secara umum, semua gelombang elektromagnetik memiliki polarisasi eliptikal. Pada kasus ini, total medan magnet dari gelombang terdiri dari 2 komponen linier, yang saling ortogonal. Setiap komponen ini memiliki amplitio dan fas yang berbeda. Pada suatu titik tertentu di mana pun sepanjang arah propagasi, total medan listrik akan menghasilkan elips sebagai suatu fungsi waktu (perhatikan gambar di bawah). Pada setiap waktu, Ex adalah komponen medan listrik dalam arah z dan Ey adalah kompinen medan listrik dalam arah y. Total medan magnet adalah E, penjumlahan vektor Ex dan Ey.

Dua kasus spesial polarisasi eliptikal adalah polarisasi sirkuler dan linier. Gelombang elektromagnet (EM) polarisasi sirkuler terdiri dari 2 komponen medan listrik polarisasi linier yang saling ortogonal, dengan amplitudo yang sama dan perbedaan fasa 90 derajat. Pada kasus ini, polarisasi elips didijejakkan oleh gelombangnya berupa sebuah lingkaran. Arah rotasi gelombang polarisasi sirkuler ada 2 yaitu arah tangan kanan atau tangan kiri. Hubungan fasa antara 2 komponen ortogonal, yaitu 90° dan -90°, menentukan arah rotasi. Gelombang EM terdiri dari medan listrik tunggal dan polarisasi eliptikal dijejakkan oleh gelombang berupa garis lurus.

Istilah yang digunakan untuk menggambarkan hubungan antara magnitude dari kedua komponen medan listrik polarisasi linier di dalam gelombang polarisasi sirkuler adalah axial ratio.Gelombang polarisasi sirkuler murni memiliki axial ratio 1 atau 0 dB (10 log[AR]), sedangkan gelombang polarisasi linier memiliki axial ratio tak berhingga.

Evolusi PSTN

telekomu — Thu, 29 Nov 2007 12:31:42 +0000

Dalam 50 tahun pertamanya, komunikasi telepon berkembang dengan sewajarnya. Permintaan akan telepon meningkat dengan mantap, memuncak pada saat pasar bursa melemah. Depresi ekonomi mampu mengerem permintaan layanan telepon sementara teknologi terus berkembang, meskipun sedikit lebih lambat. Dengan kedatangan Perang Dunia II, permintaan akan telepon mulai meningkat dengan tajam lagi. Diawali untuk kebutuhan militer, permintaan ini lebih jauh ditunjang oleh banyak industri yang sebetulnya juga mendukung peperangan.

Masalah yang lebih rumit muncul untuk mendukung permintaan itu. Kenyataannya, tidak semua bangsa merupakan bagian dari standar organisasi yang disetujui yang memfasilitasi proses panggilan telepon internasional, Di banyak negara, untuk melakukan panggilan itu sangat sulit.

Perusahaan telekmunikasi menyadari kesulitan itu ketika dalam masa peperangan. Dua dekade setelah Perang Dunia II permintaan telepon mencapai proporsi yang mengejutkan. Bisnis baru terus menjamur. Bisnis yang sudah ada mengalami pertumbuhan yang cepat yang mampu melipatgandakan kebutuhan telepon mereka dalam satu tahun. Banyak pegawai yang berkembang atau mapan memiliki 2 atau 3 telepon di rumahnya. Area yang sebelum perang kurang tersentuh jaringan telepon mau tidak mau turut menjdi bagian dunia baru dari komunikasi modern.

Untuk menjawab kebutuhan ini, perusahaan telepon dapat melakukan hal yang lebih baik daripada menambah kabel. Seribu telepon dapat menghasilkan 10000 percakapan baru setiap hari. Tentunya ini membuthkan kabel baru. Namun yang lebih buruk lagi, trafik telepon tidak terjadi dalam kecepatan yang datar-datar saja. Ada fluktuasi yang lebar dalam penggunaan telepon. Telepon-telepon baru itu dapat menghasilkan 4 atau 5 ribu percakapan baru pada waktu yang sama.

Pada periode sesudah perang, ada beberapa industri telepon di seluruh dunia yang menjadi terdepan dalam penelitian teknologi. Industri ini berpikir bagaimana kabel telepon dapat digunakan kebih efisisen. Konsepnya jelas dan sederhana. Jika kabel mampu 10 % lebih efisien, setiap kabel dapat membawa 10 % percakapan tambahan lagi.

Penyebab masalah

Salah satu cara untuk mengefisienkan percakapan adalah dengan berhenti menggunakan kabel/saluran untuk hal lain dari percakapan. Pada waktu itu, kabel digunakan juga untuk membawa informasi yang perlu untuk menghubungkan dan mengelola percakapan selain percakpan itu sendiri. Informasi itu disebut dengan pensinyalan (signalling). Di dalam era sesudah perang, pensinyalan terdiri dari sinyal listrik analog yang mewakili suara. Dengan cara yang sama pula suara dari percakapan diubah menjadi arus listrik analog yang dikirim lewat kabel, untuk kemudian diubah lagi menjadi suara pada sisi penerima. Kenyataannya, kedua sinyal ini (pensinyalan dan percakapan) diubah menjadi suara lagi.

Banyak dari kita sudah familiar dengan sinyal pensinyalan ini (untuk selanjutnya kita sebut dengan ”sinyal” saja. Ketika mengangkat telepon, kita akan mendengar ”dialtone:. Bunyi ini memberitahu pemanggil bahwa saluran telepon sudah terhubung dengan sentral lokal dan dia dapat meneruskan menekan. Pada sisi ujung perusahaan telepon, rangkaian yang mengirimkan dialtone dari perusahaan telepon ke pelanggan memberitahu bahwa telepon off-hook. Jika seseorang memanggilnya sekarang, panggilan tidak akan disambung dan terkirim nada sibuk pada pelanggan yang memanggil pelanggan yang off-hook tersebut. Saat ini, dengan sistem panggilan tertunda atau nada sela, sebuah bunyi akan ditempatka pada saluran untuk mengindikasikan panggilan masuk.

Sekarang telepon ditekan. Setiap digit yang ditekan menghasilkan dua nada pada saluran, yaitu yang disebut dengan ”Dual Tone Multifrequency”. Pada tahun 40 dan 50an informasi ini dibawa dengan dengan menginterupsi koneksi saluran. Banyaknya interupsi bersesuaian dengan nomor yang ditekan. Sambungan telepon dapat dilakukan dengan sistem dial yang diputar atau dengan menekan tombol hook pada pesawat untuk tanda jeda setiap digit.

Setelah anda selesai menekan, operator akan membandingkan digit yang anda tekan dengan tabel routing yang menyediakan jalur informasi bagi sentral untuk memilih disambungkan dengan sentral mana yang ada di dalam jaringan sehingga mampu menghasilkan koneksi rangkaian untuk suara. Sentral berikutnya ini juga menerima informasi digit yang ditekan sehingga dapat mencocokkan dengan tabel routingnya sendiri untuk menentukan di mana koneksi berikutnya akan dibuat. Pada akhirnya, sentral yang tersambung dengan saluran telepon yang anda panggil dapat tersambung dengan rangkaian untuk melakukan percakapan.

Sentral ini sekaranag menentukan apakah panggilan dapat dihubungkan. Jika pihak yang dihubungi sedang berbicara, salurannya akan mengindikasikan kondisi off-hook. Sebelum adanya panggilan tunda, hal ni berarti bahwa anda akan dikrim sinyal lain yang kita sibut dengan nada sibuk. Sinyal ini tidak hanya akan menjadi masalah yang berkaitan dengan dengan pensinyalan pada rangkaian suara; tetapi juga menjadi masalah utama yang dapat kita telusurui untuk memahami pengertian alasan kenapa pensinyalan lewat jalur rangkaian suara harus dihilangkan.

Dengan semua koneksi rangkaian yang ada, nada sibuk dikirim dari sentral lokal yang melayani pihak yang dipanggil. Tidak peduli berapa jauh anda, semua koneksi yang tersedia harus membawa nada sibuk kembali ke pemanggil. Jalur rangkaian ini tidak dapat digunakan untuk panggilan dari pelanggan lain. Jalur ini akan hilang selama pemanggil masih mengangkat telepon. Biasanya, pemanggil akan mengangkat dan mencoba menelepon kembali bahkan terkadang beberapa kali. Hasilnya adalah nada sibuk yang lain. Hal ini merupakan inefisiensi penggunaan jalur sehingga memaksa operator unutk melakukan pengkabelan baru.