TUGAS II DASAR TELEKOMUNIKASI BLUETOOTH

OLEH :AKHMAD NUR SOLEH (111041016 )

SAMSUHADI FAHMI () SRI ANGGRAEINI (111041017)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTAJL. KALISAHAK NO. 28 KOMPLEKS BALAPAN TROMOL POS 45

MULTIPLEXING A. Pengertian Multiplexing Multiplexing adalah Teknik menggabungkan beberapa sinyal untuk dikirimkan secara bersamaan pada suatu kanal transmisi. Dimana perangkat yang melakukan Multiplexing disebut Multiplexer atau disebut juga dengan istilah Transceiver atau Mux. Fungsi multiplexing adalah meningkatkan effisiensi penggunaan bandwidth kapasitas saluran transmisi (bandwidth) dengan cara berbagi akses bersama. B. Jenis Teknik Multiplexing Teknik Multiplexing yang umum digunakan adalah : a. Time Division Multiplexing (TDM) Pengertian Time Division Multiplexing (TDM) Time Division Multiplexing merupakan sebuah proses pentransmisian beberapa sinyal informasi yang hanya melalui satu kanal transmisi dengan masingmasing 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 teknik 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, , adalah menjadi waktu dari tiap bit yang menempati total bit-time Tb. Jika kita mempunyai Waktu Kerja D, kita dapat menentukan lebar pulsa adalah : = 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

1. Pada Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH System), untuk transmisi

digital dari beberapa panggilan telephone melalu 4-kable yang sama (Tcarrier atau E-carrier) atau kabel viber di sirkuit switch dari jaringan telephone digital. 2. Pada Synchronous Digital Hierarchy dan jaringan transmisi SONET yang menggunakan PDH 3. Pada RIFF (WAV) standar audio 4. Pada pemisah channel kanan-kiri yang digunakan dalam Stereoscopic Liquid Crystal Shutter Glasses Macam Teknik TDM 1. Synchronous TDM

Gambar: Synchronous TDM

Hubungan antara sisi pengirim dan sisi penerima dalam komunikasi data yang menerapkan teknik Synchronous TDM dijelaskan secara skematik pada gambar. Cara kerja Synchronous TDM dijelaskan dengan ilustrasi : Gambar: Ilustrasi hasil sampling dari input line 2. Asynchronous TDM Untuk mengoptimalkan penggunaan dengan menghindari saluran cara adanya

slot waktu yang kosong

akibat tidak adanya data ( atau tidak aktif-nya pengguna) pada saat sampling setiap input line, maka pada Asynchronous TDM proses sampling hanya dilakukan untuk input line yang aktif saja. Konsekuensi dari hal tersebut adalah perlunya menambahkan informasi kepemilikan data pada setiap slot waktu berupa identitas pengguna atau identitas input line yang bersangkutan. Penambahan informasi pada setiap slot waktu yang dikirim merupakan overhead pada Asynchronous TDM. Gambar di bawah ini menyajikan contoh ilustrasi yang sama dengan gambar Ilustrasi hasil sampling dari input line jika ditransmisikan dengan Asynchronous TDM. Gambar: Frame pada Asysnchronous TDM

b.

Frequency Division Multiplexing (FDM) Frequency Division Multiplexing (FDM) adalah banyak teknik saluran menggabungkan

Pengertian Frequency Division Multiplexing

input menjadi sebuah saluran output berdasarkan frekuensi. Jadi total Gambar: Frequency Division Multiplexing bandwith dari keseluruhan saluran dibagi menjadi sub-sub saluran oleh

frekuensi. Tiap sinyal modulasi memerlukan bandwidth center tertentu disekitar frekuensi carriernya, dinyatakan sebagai suatu saluran (channel). Sinyal input baik analog maupun digital akan ditransmisikan melalui medium dengan sinyal analog. Proses Multiplexing FDM Pada sistem FDM, umumnya terdiri dari 2 peralatan terminal dan penguat ulang saluran transmisi (repeater transmission line):

1. Peralatan Terminal (Terminal Equipment) Peralatan terminal terdiri dari

bagian yang mengirimkan sinyal frekuensi ke repeater dan bagian penerima yang menerima sinyal tersebut dan mengubahnya kembali menjadi frekuensi semula.2. Peralatan Penguat Ulang (Repeater Equipment) Repeater equipment terdiri

dari penguat (amplifier) dan equalizer yang fungsinya masing-masing untuk mengkompensir redaman dan kecacatan redaman (attenuation distortion), sewaktu transmisi melewati saluran melewati saluran antara kedua repeater masing-masing. Contoh Penggunaan FDM Pada penyiaran radio yang menggunakan gelombang FM, frekuensi mulai dari 88 MHz s/d 108 MHz digunakan untuk penyiaran radio FM komersil. Frekuensi 88-108 MHz dibagi ke sub-band 200 KHz. Bandwidth dengan frekuensi 200 KHz sudah mencukupi untuk penyiaran radio FM dengan kualitas yang tinggi. Stasiun radio dapat dikenali dengan frekuensi pusat dari saluran masing-masing (ex: 91.5 MHz, 103.7 MHz). Sistem ini dapat memungkinkan pendengar radio mendengar sekitar 100 stasiun radio yang berlainan. Contoh lain dari penggunaan FDM: pada jaringan telepon analog dan jaringan satelit analog. Selain itu ide dasar FDM digunakan dalam teknologi saluran pelanggan digital yang dikenal dengan modem ADSL (Asymetric Digital Subcriber Loop ). Contoh Penggunaan FDM pada teknologi 1. First-generation: Analog cellular systems (450-900 MHz) a. Frequency shift keying for signaling b. FDMA for spectrum sharing c. NMT (Europe), AMPS (US) 2. Second-generation: Digital cellular systems (900, 1800 MHz) a. TDMA/CDMA for spectrum sharing b. Circuit switching c. GSM (Europe), IS-136 (US), PDC (Japan) 3. 2.5G: Packet switching extensions 4. Digital: GSM to GPRS

5. Analog: AMPS to CDPD6. 3G: High speed, data and Internet services IMT-2000

Gambar Pemakaian Frekwensi pada GSM

Kelebihan & Kekurangan FDM Kelebihan: FDM tidak sensitif terhadap perambatan /perkembangan keterlambatan. Tehnik persamaan saluran (channel equalization) yang diperlukan untuk sistem FDM tidak sekompleks seperti yang digunakan pada sistem TDM. Kekurangan:

Adanya kebutuhan untuk memfilter bandpass, yang harganya relatif mahal dan rumit untuk dibangun (penggunaan filter tersebut biasanya digunakan dalam transmitter dan receiver)

Penguat tenaga (power amplifier) di transmitter yang digunakan memiliki karakteristik nonlinear (penguat linear lebih komplek untuk dibuat), dan

amplifikasi nonlinear mengarah kepada pembuatan komponen spektral outof-band yang dapat mengganggu saluran FDM yang lain. c. Code Division Multiplexing (CDM) Pengertian CDM (Code Division Multiplexing) / Code Division Multiple Access (CDMA) 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: 1. Sinyal pesan pita sempit ( narrowband ) akan digandakan dengan penyebaran sinyal pita lebar ( wideband ) atau pseudonoise code 2. Setiap user mempunyai pseudonoise (PN) code masing-masing. 3. Soft capacity limit: performansi sistem akan berubah untuk semua pengguna begitu nomer pengguna meningkat. 4. Near-far problem (masalah dekat-jauh) 5. Interference terbatas:kontrol daya sangat diperlukan 6. lebar bandwidth menimbulkan keaneka ragaman,sehingga meggunakan rake receiver 7. Akan membutuhkan semua komputer yang pernah dibuat oleh manusia diatas bumi untuk memecahkan kode dari satu setengah percakapan dalam sistem CDMA C. Kesimpulan Agar penggunaan saluran telekomunikasi menjadi lebih efisien lagi, dipergunakan beberapa bentuk multiplexing. Multiplexing memungkinkan beberapa sumber transmisi membagi kapasitas transmisi menjadi lebih besar. Dua bentuk yang paling umum dari multiplexing adalah Frequency-Division Multiplexing (FDM) dan time Division Multiplexing (TDM). Frequency-Division Multiplexing bisa dipergunakan bersama-sama dengan sinyal-sinyal analog. Sejumlah sinyal secara simultan dibawa menuju media yang sama dengan cara mengalokasikan band frekuensi yang berlainan ke masing-masing sinyal. Diperlukan peralatan modulasi untuk memindah setiap sinyal ke band frekuensi yang diperlukan, sedangkan peralatan multiplexing diperlukan untuk mengkombinasikan sinyal-sinyal yang dimodulasikan. Synchronous time-division multiplexing bisa dipergunakan bersama-sama dengan sinyal digital atau sinyal-sinyal analog yang membawa data digital. Pada bentuk multiplexing yang seperti ini, data dari berbagai sumber dibawa

dalam frame secara berulang-ulang. Setiap frame terdiri dari susunan jatah waktu, dan setiap sumber ditetapkan bahwa setiap framenya terdiri dari satu atau lebih jatah waktu. Efeknya akan tampak pada bit interleave dari data pada berbagai sumber. Statistical time-division multiplexing menyediakan layanan yang lebih efisien dibanding synchronous TDM sebagai pendukung terminal. Dengan statistical TDM, jatah waktu tidak ditetapkan terlebih dahulu untuk sumbersumber data tertentu. Melainkan, data pengguna ditahan dan ditransmisikan secepat mungkin menggunakan jatah waktu yang tersedia.