i

MAKALAH

CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA)

Untuk Memenuhi tugas Mata Kuliah Sistem Telekomunikasi

Oleh

Ade Nur Afianti Al Halia

13050514017

S1/Pendidikan Teknik Elektro/ELKOM-A/2013

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2015

ii

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah Subehanahu wa taala yang

senantiasa memberikan nikmat kesehatan dan kesmpatan sehingga penulis mampu

menyelesaikan makalah ini dengan baik. Tak lupa pula kita kirimkan salam serta shalawat

kepada Rasulullah Shallallahu alaihi wasallam sebagai uswatun hasanah dimuka Bumi ini.

Tak lupa pula penulis ucapkan terimakasih kepada Ibu dosen yang telah memberikan

tugas makalah ini sebagai tempat pemebelajaran dalam Mata Kuliah SISTEM

TELEKOMUNIKASI. Dan penulis mengucapkan terimakasih kepada rekan-rekan yang

senantiasa amanah dalam melaksanakan tugas yang diberikan, semoga kedepannya lebih

ditingkatkan lagi ukhuwah dalam kelompok ini.

Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini masih jauh dari

kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran penulis harapkan dari pembaca khususnya

Dosen Pengajar Mata Kuliah ini. Agar dalam pembuatan makalah selanjutnya dapat lebih

baik lagi.

Surabaya, 02 Maret 2013

Penulis,

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................................... i

KATA PENGANTAR ........................................................................................................ ii

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... iii

BAB I PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG ............................................................................................ 1

B. RUMUSAN MASALAH ........................................................................................ 2

C. TUJUAN ................................................................................................................. 2

BAB II PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN CDMA .......................................................................................... 3

B. PRINSIP PENYEBARAN LANGSUNG PADA CDMA ...................................... 5

C. KAPASITAS DARI SISTEM CDMA.................................................................... 9

BAB III SIMPULAN .......................................................................................................... 12

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 13

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Di Era teknologi telekomunikasi, kecepatan, dan faktor ekonomis menjadi

fokus utama dalam proses penyampaian informasi. Hal inilah yang memprakarsai

para ilmuwan untuk membuat suatu teknologi telekomunikasi yang cepat, murah, dan

jangkauannya luas. Perkembangan ini mulai terlihat dengan adanya teknologi 1G.

Selang beberapa waktu, teknologi 1G sudah dianggap mulai ketingggalan zaman,

maka munculah teknologi 2G yang dibagi kedalam dua jenis, teknologi GSM dan

teknologi Code Division Multiple Access (CDMA).

Code Division Multiple Access atau sering disingkat dengan CDMA adalah

sebuah pemultipleksan dan sebuah metode akses secara bersama yang membagi kanal

tidak berdasarkan waktu atau frekuensi, namun dengan cara mengkodekan data

dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada dan

menggunakan sifat sifat interfensi kontruktif dari kode kode khusus itu untuk

melakukan pemultipleksan.

Teknologi wireless ini pada dasarnya lahir karena adanya teori tentang

gelombang elektromagnetik yang dikemukakan oleh Maxwell di tahun 1850-an.

Adanya gelombang elektromagnetik ini kemudian dibuktikan oleh H.Hertz pada tahun

1888. Kemudian pada tahun 1895 Guilermo Marconi mentransmisikan gelombang

radio untuk pertama kalinya. Pada tahun 1901 Marconi menggunakan gelombang

radio untuk transmisi jarak jauh (transatlantik) dengan kode morsenya. Seiring

berkembangnya teknik elektronika sejak tahun 1906 gelombang elektromagnetik

mulai dipakai untuk system siaran (broadcasting). Dalam sistem broadcasting ini

gelombang elektromagnetik merupakan syarat pembawa informasi dan hiburan.

Selanjutnya terjadi perkembangan penyiaran secara cepat di tahun 1920-an, ketika di

rumah-rumah telah ada pesawat penerima wireless.

2

B. RUMUSAN MASALAH

a. Apa yang di maksud dengan CDMA?

b. Bagaimana prinsip penyebaran langsung pada CDMA?

c. Bagaimana kapasitas dari CDMA?

C. TUJUAN

a. Untuk mengetahui apa yang di maksud dengan CDMA.

b. Untuk mengetahui bagaimana prinsip penyebaran langsung pada CDMA.

c. Untuk mengetahui bagaimana kapasitas dari CDMA.

3

BAB II

PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN CDMA

Code division multiple access (CDMA) adalah sebuah bentuk

pemultipleksan(bukan sebuah skema pemodulasian) dan sebuah metode akses secara

bersama yang membagi kanal tidak berdasarkan waktu (seperti padaTDMA) atau

frekuensi (seperti pada FDMA), namun dengan cara mengkodekan data dengan

sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada dan menggunakan

sifat-sifat interferensi konstruktif dari kode-kode khusus itu untuk melakukan

pemultipleksan.

CDMA memisahkan percakapan dalam domain kode. CDMA merupakan

teknologi digital tanpa kabel (Digital Wirless Teknologi) yang pertama kali dibuat

oleh perusahaan Amerika-Qualcomm CDMA merupakan beberapa penggunaan dari

berbagai spektrum frekuensi yang sama tanpa ada pembicaraan ganda.

Gambar 1. CDMA Network Architecture

Hal ini menyebabkan CDMA lebih tahan terhadap interferensi dan noise. Untuk

menandai user yang memakai spektrum frekuensi yang sama, CDMA menggunakan kode

yang unik yaitu PRCS (Pseudo-Random Code Sequence) Berbeda dengan FDMA (frequency

Division Multiple Access) dan TDMA (Time Division Multiple Access), maka CDMA

4

menggunakan waktu dan Frequency yang sama dalam akses untuk masing-masing user.

Penggunaan frekuensi dan waktu yang sama menyebabkan CDMA rentan terhadap

interferensi. Semakin besar interferensi yang terjadi maka kapasitas CDMA semakin kecil.

CDMA membawa manfaat yang besar dan berada diatas teknologi serupa yang lain

untuk saat ini. CDMA menawarkan kapasitas jaringan yang terbesar untuk melayani lebih

banyak pelanggan dengan biaya infrastrukstur yang sama. CDMA menawarkan kecepatan

transmisi data paling tinggi diantara yang lain. Setiap user/pemakai di assign dengan bilangan

biner yang dinamakan Direct Sequence code (DCS) ketika terjadi panggilan.

DCS adalah signal yang dibangkitkan oleh linier Modulation dengan wideband

Pseudorandom Noise (PN) sequence, sehingga Direct Sequence CDMA menggunakan wider

signal dari pada FDMA maupun TDMA. Wideband signal berfungsi untuk mengurangi

interference dan dapat melakukan frekuensi reuse antar cell berlangsung bardampingan.

Seluruh pengguna ada bersama-sama dalam range spektrum radio frekuensi.

Kode-kode dibagi pada MS dan BS yang disebut Psendorandom Noise (PN)

sequence. Masing- masing kode/pemakai adalah layer dan secara simultan ditransmisikan ke

seluruh carrier. Keunikan dari CDMA adalah jumlah phone call yang dapat dihandle oleh

carrier terbatas dan jumlahnya tidak pasti. Kanal trafik dibuat dengan penentuan masing-

masing pengguna kode dengan carrier.

Gambar 2. Ilustrasi Proses CDMA

5

B. PRINSIP PENYEBARAN LANGSUNG PADA CDMA

Kode PN memiliki beberapa sifat unik. salah satunya adalah bahwa setiap

saluran fisik atau aplikasi pengguna, ketika penyebaran dengan kode PN pada

pemancar, dapat diidentifikasi secara unik di receiver dengan mengalikan sinyal

baseband yang diterima dengan fase koheren copy kode PN.

Untuk menggambarkan bagaimana penerima CDMA dapat mendeteksi sinyal

dari pengguna yang diinginkan dengan adanya sinyal yang diterima dari pengguna

lain dalam sistem CDMA, pertimbangkan Gambar (a), yang menunjukkan diagram

blok dari CDMA terlalu disederhanakan receiver. Misalkan penerima ingin

mendeteksi aliran data dari pengguna 1.

(a) Sebuah penerima CDMA disederhanakan. Sinyal yang diterima pada masukan

dari demodulator terdiri dari sinyal dari beberapa pengguna. Data stream dari

pengguna 1 sedang terdeteksi dalam gambar ini.

6

(b) Diagram menunjukkan bagaimana sinyal tiba di penerima terdiri dari sinyal yang

ditransmisikan dari beberapa pengguna.

7

(c) Diagram yang menggambarkan bagaimana sinyal dari pengguna yang diinginkan

dapat dideteksi. Decoder membaca output integrator pada akhir setiap periode

simbol, dan jika hasilnya positif, dibutuhkan data menjadi nol biner. Jika negatif,

data diterjemahkan menjadi satu biner. Perhatikan bahwa setelah decoder telah

membaca output integrator, integrator harus (cont.) Diatur ulang (yaitu, output-

nya harus dibuang) sehingga proses dapat mulai lagi di awal periode simbol

berikutnya.

8

Sinyal yang diterima dari beberapa pengguna pertama termodulasi. Output

dari demodulator, yang merupakan sinyal baseband, dikalikan dengan kode PN yang

ditugaskan kepada pengguna 1. Output yang dihasilkan diterapkan ke input dari

integrator di mana ia terintegrasi selama setiap periode simbol. Decoder membaca

output dari integrator dan decode menjadi data biner, mengikuti aturan-aturan

tertentu. Hasilnya adalah data pulih dari pengguna 1.

Untuk melihat bahwa ini memang terjadi, menganggap bahwa data stream dari

user diwakili oleh dan PN yang terkait kode dengan . Output pada

pemancar setelah penyebaran adalah . Perhatikan bahwa dalam

atau , tingkat sinyaltidak lain adalah +1 atau -1, dengan +1 mewakili biner

0 dan -1 biner 1. Jika noise oleh saluran diabaikan, sinyal yang termodulasi pada

baseband diberikan adalah :

di mana N adalah jumlah pengguna dalam sistem. Jika kini dikalikan dengan

salinan kode PN dari pengguna 1, output yang dihasilkan diberikan ialah:

Karena korelasi silang antara dan sangat kecil, istilah kedua

muncul sebagai noise sehingga ketika itu terintegrasi selama periode simbol, output

dari integrator karena istilah ini hampir nol. Hal yang sama juga berlaku untuk istilah

ketiga dan berikutnya. Namun, output dari integrator saat periode pertama, ketika

diatas rata-rata periode simbol, adalah karena

Ide-ide ini digambarkan dalam diagram waktu Gambar (b) dan (c).

9

C. KAPASITAS DARI SISTEM CDMA

Pertimbangkan sebuah sistem cell tunggal CDMA di mana sejumlah telepon

genggam secara bersamaan transmisi pada frekuensi yang sama. Di sini, masing-

masing telepon genggam diberikan urutan kode PN yang unik. Dimana :

daya pembawa

Energi per bit

spread sinyal bandwidth spektrum

Tingkat informasi bit

daya akibat gangguan

daya suara per bit

Jadi

Berikut adalah bandwidth RF dibagi dengan tingkat informasi bit. Dalam

sistem CDMA yang dibahas di sini, sinyal modulasi quadrature phase shift Key

(QPSK), di mana bandwidth RF kira-kira sama dengan chip rate. Dengan kata lain,

jika adalah chip rate, maka RF bandwith , dan dalam hal itu

disebut proses gain. Untuk tingkat kesalahan bit yang diberikan,

adalah tetap. Akibatnya, semakin besar proses gain, semakin besar gangguan yang

diijinkan (yaitu, ) untuk tingkat kesalahan bit.

Jika adalah N pemancar, semua transmisi pada kekuatan yang sama dan menggunakan

chip rate yang sama, maka

10

Dari persamaan sebelumnya

atau

untuk besar nilai N.

Perhatikan bahwa untuk tingkat kesalahan bit tetap (yaitu, nilai tetap dari

), semakin besar gain proses, semakin besar kapasitas sistem N. Demikian

pula, dengan gain proses tetap, meningkat kapasitas jika nilai harus

menyediakan operasi menurun yang memuaskan.

Kapasitas yang diberikan oleh persamaan sebelumnya dicapai hanya dalam

kondisi ideal. Dalam praktek yang sebenarnya, mungkin kurang signifikan untuk

sejumlah alasan. Sebagai contoh, kapasitas akan berkurang jika power control tidak

sempurna. Demikian pula, dalam sistem multicell, di mana setiap sel beroperasi pada

frekuensi yang sama, transmisi pada sel lain dapat menyebabkan gangguan yang akan

meningkat sebesar 60-85 persen.

Karena sistem ini terbatas gangguan, kapasitas sistem dapat ditingkatkan

dengan mengurangi interferensi. Ada beberapa cara untuk melakukan hal ini.

Pertama, gangguan akibat pengguna lain dapat dikurangi dengan mengganti antena

omnidirectional dengan satu arah. Misalnya, antena 3-sektor akan meningkatkan

kapasitas dengan faktor sekitar 2-3.

Kedua, percakapan manusia ditandai dengan semburan bicara diikuti oleh

periode diam. Jika pemancar dimatikan selama periode diam ini, gangguan untuk

pemancar lain akan menurun, dan akibatnya, kapasitas sistem secara keseluruhan akan

meningkat. Dengan demikian, kapasitas sebenarnya dapat diberikan oleh :

di mana adalah faktor koreksi akibat kontrol daya tidak sempurna, adalah efek

interferensi co-channel dari cell lain dalam sistem multicell, dan adalah factor

kegiatan suara. Tabel 1 memberikan beberapa nilai khas parameter ini.

11

Perhatikan bahwa kapasitas dapat ditingkatkan hanya dengan mengurangi

, tapi itu akan mengakibatkan peningkatan tingkat kesalahan bit untuk semua

pengguna. Di sisi lain, adalah mungkin untuk meminimalkan tanpa harus

menjalankan risiko meningkatkan tingkat kesalahan bit. Salah satu cara untuk

melakukan ini adalah untuk memilih teknik modulasi yang tepat. Sebagai contoh, jika

tingkat kesalahan bit yang diinginkan adalah , diperlukan adalah 12,6 dB

dengan Binary Frequency Shift Keying (BFSK), sedangkan hanya 9,6 dB untuk

Binary Phase Shift Keying (BPSK) atau QPSK menggunakan deteksi koheren.

Parameter Nilai rata-rata

Kontrol daya faktor koreksi, 0,5 - 1,0

Suara faktor aktivitas, 0,4 - 0,6

Pengaruh gangguan co-channel dari sel-

sel lain dalam sistem,

0,5 - 0,9. Nilai khas untuk sel 3-sektor

adalah 0.85. Untuk antena

omnidirectional, adalah 0,6.

Tabel 1

Nilai-nilai khas parameter yang mempengaruhi kapasitas sistem

Karena kesalahan bit rate meningkat sebagai rasio gangguan- sinyal yang

diminimalkan, maka perlu menggunakan kode error-correcting. Pengkodean yang

biasanya digunakan dalam CDMA dan sistem W-CDMA adalah convolutional

coding di mana dimungkinkan untuk mencapai keuntungan coding 4-6 dB dengan

keputusan keras dan keputusan pelan secara berutan Viterbi decoding. Dengan

demikian, kapasitas sistem CDMA dapat ditingkatkan dengan menggunakan saluran

coding.

Sangat menarik untuk mengetahui rasio minimum signal-to-noise (SNR) yang

mungkin bisa digunakan. Data rate maksimum yang dicapai pada saluran

dengan bandwidth yang tak terbatas di hadapan Gaussian noise teorema kapasitas

saluran yang diberikan oleh Shannon:

Data rate maksimum ditentukan tidak hanya oleh SNR ini, tetapi juga kekuatan

pemancar.

12

BAB III

SIMPULAN

Dari pembahasan diatas maka dapat diambil kesimpulan diantaranya :

- Code division multiple access (CDMA) adalah sebuah bentuk pemultipleksan dengan

cara mengkodekan data.

- Sinyal yang diterima pada masukan dari demodulator terdiri dari sinyal dari beberapa

pengguna. Data stream dari pengguna 1 sedang terdeteksi.

- Kapasitas dari sistem CDMA ditentukan tidak hanya oleh SNR ini, tetapi juga

kekuatan pemancar.

13

DAFTAR PUSTAKA

Karim, M.R. dan S. Mohsen. 2002. W-CDMA and CDMA2000 for 3G Mobile

Networks.McGraw-Hill.USA.

. CDMA. 2014. [Online]. Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/CDMA [4 maret

2015].

COVER SISTEL.pdf (p.1-3)SISTEL.pdf (p.4-16)