Konsep Dasar CDMA 2000 1x
Selamat datang di agustomo.blogspot.com, pada postingan sebelumnya membahas tentang PT.Catur Elang Perkasa dan kali ini saya akan membahas tentang Konsep Dasar CDMA 2000 1x. Sistem CDMA2000 1x merupakan hasil pengembangan TIA terhadap sistem TIA atau 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 CDMA 2000 1x dilakukan berdasarkan spesifikasi IS2000 yang kompatibel dengan sistem IS- 95A/B (CDMAone). Dibandingkan dengan IS-95, jaringan CDMA2000 1x mengalami beberapa pengembangan seperti kontrol daya yang lebih baik, uplink pilot channel, teknik vocoder baru, pengembangan kode walsh, serta perubahan skema modulasi. Sedangkan pada sisi arsitektur jaringan terdapat Base Station Controller (BSC) dengan kemampuan IP Routing, BTS multimode, serta PDSN (Paket Data Serving Node).
Bagian-bagian dari konfigurasi jaringan CDMA dapat dikelompokkan menjadi beberapa bagian sebagai berikut :
1. Fixed terminal, atau
2. Portable atau hand held
1. Base Terminal Station (BTS)
2. Base Station Controller (BSC)
3. Packet Control Function (PCF)
1. Router, router berfungsi untuk merutekan paket data dari dan ke berbagai elemen jaringan yang terdapat pada jaringan CDMA2000 1x.
2. Fire Wall, fire wall berfungsi untuk mengamankan jaringan terhadap akses dari luar yang tidak diijinkan.
3. Packet Data Serving Network (PDSN), PDSN adalah komponen baru yang terdapat dalam sistem seluler berbasis CDMA 2000 1x yang bertujuan untuk mendukung layanan paket data.
Beberapa fungsi PDSN antara lain :
1. Membentuk, memelihara, dan memutuskan sesi point-to-point protocol (PPP) dengan pelanggan.
2. Membentuk, memelihara, dan memutuskan hubungan dengan radio network melalui antar muka radio-packet.
3. Mengumpulkan data autentifikasi, autorisasi, dan akunting yang diperlukan oleh AAA.
4. Authentication, Autorization and Acconting (AAA)
AAA menyediakan fungsi untuk authentication berkaitan dengan PPP dan hubungan mobile IP, melakukan authorisasi yaitu layanan profil dan kunci keamanan distribusi dan management, dan accounting untuk jaringan paket data dengan menggunakan protocol Remote Access Dial In User Service (RADIUS). AAA server juga digunakan oleh PDSN untuk berhubungan dengan jaringan suara dari HLR dan VLR.
Home Agent (HA)
HA berfungsi untuk menelusuri lokasi mobile station, sekaligus mengecek apakah paket data telah diteruskan ke mobile station tersebut.
Struktur Link
Pembahasan struktur link dibagi menjadi dua kategori yaitu forward link (down link) dan reverse link (up link). Pada CDMA mempunyai sistem link yang unik karena forward dan reverse memiliki struktur link yang berbeda. Forward link memiliki 4 jenis saluran (channel) yaitu pilot, sinkronisasi, paging dan traffic channel. Sedangkan pada reverse channel hanya memiliki dua jenis saluran yaitu access dan traffic channel. Pada forward channel terdiri dari satu kanal pilot, satu kanal sinkronisasi, tujuh kanal paging dan beberapa kanal trafik. Masing-masing channel code tersebut disebarkan secara orthogonal dengan fungsi kode walsh yang sesuai dan kemudian disebarkan secara kuadratur dengan sepasang PN code.
2. Digunakan oleh MS untuk keperluan sinkronisasi awal.
3. Digunakan untuk mengukur kuat sinyal dalam mendukung proses handoff.
4. Menggunakan kode walsh 0 (W0).
1. Digunakan oleh MS untuk mendapatkan informasi waktu dan informasi khusus sel sehingga dengan kanal sinkronisasi , MS dapat menggunakan sistem waktu normal.
2. Disebarkan dengan kode walsh 32 (W32) pada kecepatan chip 1,288 Mbps dan dipancarkan oleh base station secara kontinyu.
3. Untuk suatu base station tertentu, kanal sinkronisasi menggunakan pilot PN offset yang sama seperti pada pilot channel.
2. Paging channel mengirimkan informasi pada kecepatan data 9600 bps atau 4800 bps dengan durasi frame 20 ms.
3. Kode walsh 1 sampai 7 digunakan untuk paging channel. Tetapi operator dapat menggunakan kurang dari 7 channel.
2. BS mengirimkan informasi dalam traffic channel pada bit rate yang bervariasi, yaitu : 9600, 4800, 2400 dan 1200 bps.
3. Setiap traffic channel dibedakan secara unik oleh kode walsh.
4. Kode walsh yang telah dialokasikan untuk MS dalam suatu sel omnidirectional tidak dapat digunakan oleh MS lain didalam sel tersebut selama berlangsungnya pembicaraan.
Reverse Channel
Pada reverse channel memiliki access channel dan traffic channel. Reverse CDMA channel diidentifikasi dengan pergeseran waktu yang unik dari long PN code. Pada PN code yang digeser waktunya, mempunyai korelasi yang sangat kecil satu sama lain. Data yang ditransmisikan pada reverse CDMA channel dikelompokkan dalam frame 20 ms.
2. Satu atau lebih access channel dipasangkan dengan setiap kanal paging.
Forward Link
Adapun fitur dari forward link adalah sebagai berikut:
1. Struktur forward link pada EVDO berbeda dengan CDMA2000 1x atau IS-95. Forward link pada EVDO adalah Time Division Multiplexed (TDM) yang berlawanan dengan Code Division Multipelxed (CDM) pada CDMA2000 1x atau IS-95.
2. Power yang full yang diberikan pada user, tidak menggunakan power control sebagaimana yang ada pada CDMA2000 1x atau IS-95
3. Data rate yang bervariasi dari 38,4 Kbps hingga 2,4 Mbps yang menyesuaikan dengan perubahan kondisi kanal. Hal ini kontras dengan CDMA2000 1x atau IS- 95, yang menggunakan power control untuk mengubah power transmisi utnuk mengatasi perubahan pada kondisi kanal.
4. Setiap carrier EVDO menyediakan data channel yang dibagi menjadi 1,67 ms slot, dimana setiap slot terdiri dari 2048 Psodoramdom noise (PN) chip.
5. Ukuran paket pada physical layer bervariasi dari 1 hingga 16 slot. Variasi ukuran paket tergantung pada data rate dan coding rate atau skema modulasi untuk mengoptimalkan efesiensi spektrum dengan beradaptasi pada kanal yang berubah terhadap waktu
6. Modulasi yang digunakan adalah QPSK/8-PSK/16 QAM.
Reverse Link
Adapun fitur dari reverse link pada EVDO adalah sebagai berikut ;
1. Transmisi AT (Access Terminal) pada reverse link adalah Code Division Multiplexed, sama halnya pada CDMA2000 1x/IS-95.
2. Data rate bervariasi dari 9,6 kbps hingga 153 Kbps
3. Disusun dari 26,66 ms frame pada physical layer
4. Menggunakan modulasi BPSDK untuk semua data rate.
Karakteristik power output pada Access Terminal pada forward link 1x EV-DO sama halnya pada terminal 1x/IS-95, hal tersebut karena :
1. Akses operasi kanal sama halnya dengan 1x/IS-95
2. Power control closed loop dan open loop mengatur output power dari pilot channel dan MAC channel.
3. Power level untuk data diatur berdasarkan data rate yang digunakan.
Karakteristik Layanan CDMA 20001x EV DO
Sesuai standar 3GPP TS 123.107, ada empat kelas layanan berdasarkan Qos nya. Faktor utama yang membedakannya adalah sensitivitasnya terhadap delay, yang mana kelas conversational menempati prioritas paling tinggi, disusul dengan kelas streaming, interaktif, dan yang terendah adalah kelas background. Jika dalam jaringan resource yang mendekati kondisi overload, maka trafik dengan prioritas tinggi akan diutamakan, sedangkan yang yang terendah akan ditunda ( buffering ).
Spesifikasi 3G menetapkan empat kelas layanan, di antaranya :
1. Conversational, hal ini dikarakteristikkan dengan rendahnya delay, jitter (variasi delay), dan error. Kebutuhan akan laju data dapat bervariasi, tetapi secara umum bersifat simetris.. Suara dan data termasuk dalam kategori ini.
2. Interactive, interaktif trafik dikarakteristikkan dengan toleransi yang rendah terhadap error, tetapi memiliki toleransi terhadap delay yang lebih tinggi dari pada layanan conversational.
3. Streaming, layanan streaming mempunyai toleransi error yang rendah, tetapi pada umumnya mempunyai toleransi yang tinggi terhadap delay dan jitter.
4. Background, hal ini dikarakteristikkan dengan sangat kecilnya delay. Contohnya adalah pengiriman email dari server ke server dan SMS.
Standarisasi CDMA 2000 1x dilakukan berdasarkan spesifikasi IS2000 yang kompatibel dengan sistem IS- 95A/B (CDMAone). Dibandingkan dengan IS-95, jaringan CDMA2000 1x mengalami beberapa pengembangan seperti kontrol daya yang lebih baik, uplink pilot channel, teknik vocoder baru, pengembangan kode walsh, serta perubahan skema modulasi. Sedangkan pada sisi arsitektur jaringan terdapat Base Station Controller (BSC) dengan kemampuan IP Routing, BTS multimode, serta PDSN (Paket Data Serving Node).
Bagian-bagian dari konfigurasi jaringan CDMA dapat dikelompokkan menjadi beberapa bagian sebagai berikut :
- User Terminal
1. Fixed terminal, atau
2. Portable atau hand held
- Radio Access Network (RAN)
1. Base Terminal Station (BTS)
2. Base Station Controller (BSC)
3. Packet Control Function (PCF)
- Circuit Core Network (CCN)
- Mobile Switching Center (MSC)
- Home Location Register (HLR)
- Visitor Location Register (VLR)
- Packet Core Network (PCN)
1. Router, router berfungsi untuk merutekan paket data dari dan ke berbagai elemen jaringan yang terdapat pada jaringan CDMA2000 1x.
2. Fire Wall, fire wall berfungsi untuk mengamankan jaringan terhadap akses dari luar yang tidak diijinkan.
3. Packet Data Serving Network (PDSN), PDSN adalah komponen baru yang terdapat dalam sistem seluler berbasis CDMA 2000 1x yang bertujuan untuk mendukung layanan paket data.
Beberapa fungsi PDSN antara lain :
1. Membentuk, memelihara, dan memutuskan sesi point-to-point protocol (PPP) dengan pelanggan.
2. Membentuk, memelihara, dan memutuskan hubungan dengan radio network melalui antar muka radio-packet.
3. Mengumpulkan data autentifikasi, autorisasi, dan akunting yang diperlukan oleh AAA.
4. Authentication, Autorization and Acconting (AAA)
AAA menyediakan fungsi untuk authentication berkaitan dengan PPP dan hubungan mobile IP, melakukan authorisasi yaitu layanan profil dan kunci keamanan distribusi dan management, dan accounting untuk jaringan paket data dengan menggunakan protocol Remote Access Dial In User Service (RADIUS). AAA server juga digunakan oleh PDSN untuk berhubungan dengan jaringan suara dari HLR dan VLR.
Home Agent (HA)
HA berfungsi untuk menelusuri lokasi mobile station, sekaligus mengecek apakah paket data telah diteruskan ke mobile station tersebut.
Struktur Link
Pembahasan struktur link dibagi menjadi dua kategori yaitu forward link (down link) dan reverse link (up link). Pada CDMA mempunyai sistem link yang unik karena forward dan reverse memiliki struktur link yang berbeda. Forward link memiliki 4 jenis saluran (channel) yaitu pilot, sinkronisasi, paging dan traffic channel. Sedangkan pada reverse channel hanya memiliki dua jenis saluran yaitu access dan traffic channel. Pada forward channel terdiri dari satu kanal pilot, satu kanal sinkronisasi, tujuh kanal paging dan beberapa kanal trafik. Masing-masing channel code tersebut disebarkan secara orthogonal dengan fungsi kode walsh yang sesuai dan kemudian disebarkan secara kuadratur dengan sepasang PN code.
- A. Pilot Channel
2. Digunakan oleh MS untuk keperluan sinkronisasi awal.
3. Digunakan untuk mengukur kuat sinyal dalam mendukung proses handoff.
4. Menggunakan kode walsh 0 (W0).
- B. Sinkronisation Channel
1. Digunakan oleh MS untuk mendapatkan informasi waktu dan informasi khusus sel sehingga dengan kanal sinkronisasi , MS dapat menggunakan sistem waktu normal.
2. Disebarkan dengan kode walsh 32 (W32) pada kecepatan chip 1,288 Mbps dan dipancarkan oleh base station secara kontinyu.
3. Untuk suatu base station tertentu, kanal sinkronisasi menggunakan pilot PN offset yang sama seperti pada pilot channel.
- C. Paging Channel
2. Paging channel mengirimkan informasi pada kecepatan data 9600 bps atau 4800 bps dengan durasi frame 20 ms.
3. Kode walsh 1 sampai 7 digunakan untuk paging channel. Tetapi operator dapat menggunakan kurang dari 7 channel.
- D. Forward Traffic Channel
2. BS mengirimkan informasi dalam traffic channel pada bit rate yang bervariasi, yaitu : 9600, 4800, 2400 dan 1200 bps.
3. Setiap traffic channel dibedakan secara unik oleh kode walsh.
4. Kode walsh yang telah dialokasikan untuk MS dalam suatu sel omnidirectional tidak dapat digunakan oleh MS lain didalam sel tersebut selama berlangsungnya pembicaraan.
Reverse Channel
Pada reverse channel memiliki access channel dan traffic channel. Reverse CDMA channel diidentifikasi dengan pergeseran waktu yang unik dari long PN code. Pada PN code yang digeser waktunya, mempunyai korelasi yang sangat kecil satu sama lain. Data yang ditransmisikan pada reverse CDMA channel dikelompokkan dalam frame 20 ms.
- A. Access Channel
2. Satu atau lebih access channel dipasangkan dengan setiap kanal paging.
- B. Reverse Traffic Channel
- Konsep dasar Jaringan CDMA 20001x EV DO
Forward Link
Adapun fitur dari forward link adalah sebagai berikut:
1. Struktur forward link pada EVDO berbeda dengan CDMA2000 1x atau IS-95. Forward link pada EVDO adalah Time Division Multiplexed (TDM) yang berlawanan dengan Code Division Multipelxed (CDM) pada CDMA2000 1x atau IS-95.
2. Power yang full yang diberikan pada user, tidak menggunakan power control sebagaimana yang ada pada CDMA2000 1x atau IS-95
3. Data rate yang bervariasi dari 38,4 Kbps hingga 2,4 Mbps yang menyesuaikan dengan perubahan kondisi kanal. Hal ini kontras dengan CDMA2000 1x atau IS- 95, yang menggunakan power control untuk mengubah power transmisi utnuk mengatasi perubahan pada kondisi kanal.
4. Setiap carrier EVDO menyediakan data channel yang dibagi menjadi 1,67 ms slot, dimana setiap slot terdiri dari 2048 Psodoramdom noise (PN) chip.
5. Ukuran paket pada physical layer bervariasi dari 1 hingga 16 slot. Variasi ukuran paket tergantung pada data rate dan coding rate atau skema modulasi untuk mengoptimalkan efesiensi spektrum dengan beradaptasi pada kanal yang berubah terhadap waktu
6. Modulasi yang digunakan adalah QPSK/8-PSK/16 QAM.
Reverse Link
Adapun fitur dari reverse link pada EVDO adalah sebagai berikut ;
1. Transmisi AT (Access Terminal) pada reverse link adalah Code Division Multiplexed, sama halnya pada CDMA2000 1x/IS-95.
2. Data rate bervariasi dari 9,6 kbps hingga 153 Kbps
3. Disusun dari 26,66 ms frame pada physical layer
4. Menggunakan modulasi BPSDK untuk semua data rate.
Karakteristik power output pada Access Terminal pada forward link 1x EV-DO sama halnya pada terminal 1x/IS-95, hal tersebut karena :
1. Akses operasi kanal sama halnya dengan 1x/IS-95
2. Power control closed loop dan open loop mengatur output power dari pilot channel dan MAC channel.
3. Power level untuk data diatur berdasarkan data rate yang digunakan.
Karakteristik Layanan CDMA 20001x EV DO
Sesuai standar 3GPP TS 123.107, ada empat kelas layanan berdasarkan Qos nya. Faktor utama yang membedakannya adalah sensitivitasnya terhadap delay, yang mana kelas conversational menempati prioritas paling tinggi, disusul dengan kelas streaming, interaktif, dan yang terendah adalah kelas background. Jika dalam jaringan resource yang mendekati kondisi overload, maka trafik dengan prioritas tinggi akan diutamakan, sedangkan yang yang terendah akan ditunda ( buffering ).
Spesifikasi 3G menetapkan empat kelas layanan, di antaranya :
1. Conversational, hal ini dikarakteristikkan dengan rendahnya delay, jitter (variasi delay), dan error. Kebutuhan akan laju data dapat bervariasi, tetapi secara umum bersifat simetris.. Suara dan data termasuk dalam kategori ini.
2. Interactive, interaktif trafik dikarakteristikkan dengan toleransi yang rendah terhadap error, tetapi memiliki toleransi terhadap delay yang lebih tinggi dari pada layanan conversational.
3. Streaming, layanan streaming mempunyai toleransi error yang rendah, tetapi pada umumnya mempunyai toleransi yang tinggi terhadap delay dan jitter.
4. Background, hal ini dikarakteristikkan dengan sangat kecilnya delay. Contohnya adalah pengiriman email dari server ke server dan SMS.