Telekomunikasi ?? Kenapa ngga ?^^

Hampir 2 minggu terakhir saya disibukkan dengan pekerjaan baru saya di bidang telekomunikasi. Padahal di elektro sendiri background saya berasal dari mikroelektronik yang anda juga bisa tahu bila anda membaca postingan saya sebelumnya mengenai skripsi saya. Bidang yang saya jalani saat ini adalah CDMA technology khususnya pada bagian BSS (Base Station Subsystem). Makanya saat ini saya mencoba untuk sedikit sharing tentang apa yang saya pelajari, walaupun yang saya tulis di sini masih sangat basic ^^. Buat yang tertarik dengan teknologi telekomunikasi, CDMA pada khususnya dianjurkan membaca sampe bawah ^^, klo buat yang ngga tertarik yang jangan dibaca, toh saya ngga maksa, hehe.

Pada awalnya, teknologi telekomunikasi selular dimulai pada tahun 1980, ditandai dengan munculnya Analog Mobile Phone System (AMPS). Seperti dilihat dari namanya, AMPS ini masih menggunakan sinyal analog dalam transmisinya. Kemudian muncul teknologi second generation (2G) yang menggunakan sinyal digital, ditandai dengan munculnya teknologi seperti GSM dan IS-95 (CDMAOne). Teknologi 2G ini bertahan cukup lama, khususnya di Indonesia sampai munculnya teknologi generasi ketiga (3G) pada sekitar tahun 2004. Faktor utama yang membedakan antara 2G dan 3G adalah kapasitas layanan datanya dimana pada 3G mampu mencapai 2 MBps sedangkan pada 2G hanya berkisar pada ratusan KBps. Hal inilah yang membuat teknologi 3G memungkinkan untuk melayani paket data (data service) selain suara (voice service). Biasanya hal ini dimanfaatkan untuk video call, streaming atau browsing internet.

Kembali ke dasar, pertama kali munculnya teknologi wireless communication, satu user hanya bisa menggunakan single access ke dalam sebuah channel transmisi (seperti halnya walkie talkie). Kemudian muncul ide untuk menggunakan multiple access yang memungkinkan banyak user untuk mengakses ke dalam channel yang disediakan. Konsep awal multiple access ini adalah dengan menggunakan pembagian frekuensi kepada tiap user. Dengan konsep ini, setiap user yang hendak mengakses channel akan diberikan jatah alokasi frekuensi (biasanya sebesar 30 KHz) tertentu sehingga dapat dibedakan dengan user lainnya. Teknologi ini disebut FDMA (Frequency Division Multiple Access) Method dan digunakan dalam AMPS. Tentu saja cara ini sangat tidak efektif mengingat sangat terbatasnya sumber daya alam radio frekuensi yang ada dan banyaknya user yang akan memakai channel. Dari gambar di samping dapat dilihat sebuah contoh konsep FDMA, dimana dalam rentang frekuensi 824.04 MHz - 893.7 MHz (rentang sebesar 45 MHz) masing2 user akan dialokasikan jatah frekuensi sebesar 30 KHz, baik untuk uplink maupun downlink. Dengan kata lain, hanya sekitar 750 user saja yang dapat dilayani oleh operator telekomunikasi yang menggunakan rentang frekuensi tersebut. Bayangkan bila di Jakarta operator2 telekomunikasi seperti Telkomsel, XL dan lain2 masih menggunakan teknologi tersebut ^^.

Untungnya kemudian para telecommunication engineer mencetuskan penggunaan timeslot pada FDMA. Teknologi ini disebut TDMA (Time Division Multiple Access). Timeslot ini adalah jatah waktu yang dialokasikan kepada user setiap kali user mengakses channel yang disediakan. Biasanya jumlah timeslot yang disediakan sebesar 3 buah dengan masing2 selama 6.7 ms, namun teknologi yang sekarang memungkinkan sistem untuk mengakomodasi hingga 8 timeslot. Konsep awal penggunaan timeslot ini adalah untuk memungkinkan lebih banyak user yang dapat mengakses channel dimana setiap user seperti "digilir" dalam menggunakan frekuensi yang disediakan. Karena proses "penggiliran" ini berlangsung sangat cepat dan bergantian setiap user maka efek "penggiliran" ini tidak dirasakan oleh user ketika menggunakan channel (apabila "penggiliran" ini berlangsung lambat tentu saja ketika kita menelepon akan menjadi putus sambung ^^). Secara teoritis, dengan menggunakan 3 buah time slot untuk setiap frekuensi yang digunakan maka kapasitas dari sistem yang menggunakan teknologi TDMA ini akan menjadi 3 kali lipat lebih besar dari teknologi FDMA. Dari ilustrasi sebelumnya maka akan ada sekitar 2250 user yang dapat dilayani oleh operator telekomunikasi. Cukup banyak bukan bila dibandingkan dengan sebelumnya ??

Namun, manusia memang tidak pernah merasa puas ^^, teknologi TDMA ini pun dirasakan masih kurang dalam memenuhi perkembangan dunia telekomunikasi khususnya menyangkut semakin bertambahnya user yang menggunakan layanan wireless telecommunication. Untuk itulah dikembangkan teknologi Code Division Multiple Access (CDMA). Pada awalnya teknologi ini berasal dari riset militer karena teknologi CDMA ini lebih tahan terhadap jamming (penyadapan). Konsep awal dari CDMA ini adalah, setiap user yang mengakses channel menggunakan frekuensi yang sama dan di saat yang sama namun menggunakan kode yang berbeda sehingga dapat dibedakan antara user yang satu dengan user yang lainnya. Bila pada FDMA dan TDMA digunakan rentang frekuensi 30 KHz untuk setiap channel, maka pada CDMA ini digunakan rentang frekuensi 2.5 MHz (yang notabene cukup besar bila dibandingkan dengan 30 KHz ^^). Pada CDMA, paket-paket data yang berasal dari/untuk user dipecah-pecah menjadi bagian-bagian kecil untuk kemudian disebar (spreading) ke dalam rentang frekuensi 2.5 MHz tersebut. Pada sisi penerima pecahan-pecahan paket data tersebut dirangkai kembali menjadi paket data yang utuh oleh corelator. Yang menjadi pertanyaan adalah, bagaimana paket2 data yang berserakan pada rentang frekuensi sebesar 2.5 MHz dapat disusun kembali ? Untuk itulah digunakan sistem kode dimana setiap pecahan paket data diberi kode yang menandakan bahwa pecahan paket data tersebut milik user tertentu dan tidak tertukar dengan user lainnya. Inilah mengapa teknologi ini dinamakan Code Division Multiple Access (CDMA). Dengan metode ini, tentu saja jumlah user yang mampu diakomodasi oleh operator telekomunikasi menjadi sangat besar bila dibandingkan dengan sistem FDMA atau TDMA.












Sebagai bahan perbandingan dapat dilihat pada gambar di atas dimana menunjukkan perbedaan yang cukup jelas di antara ketiga sistem tersebut. Agar mudah diingat dapat digunakan analogi sebagai berikut. Misalkan pada sebuah ruangan berkapasitas 80 orang terdapat 40 pasang pria dan wanita. Setiap pasang ingin berbicara dengan pasangannya masing2 tanpa terganggu oleh suara dari pasangan-pasangan yang lain. Beberapa cara yang memungkinkan adalah :

- menyekat ruangan tersebut menjadi bilik-bilik kecil sehingga setiap pasang dapat berkomunikasi di dalam bilik tersebut tanpa khawatir terganggu oleh pasangan yang lain. (ini analogi jadi jangan berpikiran yang ngga2 ya, mendingan berpikiran yang iya2 ajah ^^). Hal ini bisa dianalogikan dengan FDMA dimana bilik2 tersebut merupakan rentang frekuensi sebesar 30 KHz yang disediakan untuk setiap user.
- alternatif cara yang kedua adalah dengan memberikan jatah waktu berbicara kepada setiap pasang sehingga setiap pasangan akan berbicara bergantian dengan pasangan yang lain. Dengan cara ini maka pasangan-pasangan tersebut dapat berbicara tanpa khawatir terganggu dengan pasangan yang lain. Hal ini dapat dianalogikan dengan teknologi TDMA.
- kemudian alternatif yang ketiga adalah dengan menggunakan bahasa yang berbeda untuk setiap pasangan yang berbicara di dalam ruangan tersebut sehingga setiap pasang tidak khawatir akan terganggu oleh pembicaraan pasangan yang lain dalam ruangan tersebut. Hal ini dapat dianalogikan dengan teknologi CDMA.

Cukup mudah bukan ?? Yang perlu diingat disini adalah bahwa yang saya paparkan disini merupakan konsep penyederhanaan agar mudah diingat dan ngga ruwet (terutama bagi yang baru berkenalan dengan dunia telekomunikasi ^^). Sistem yang sebenarnya jauh lebih kompleks dan rumit dari yang dipaparkan disini, tapi jangan khawatir semua itu masih ada dalam tahap "bisa dipahami". Lain halnya dengan bidang politik dan hukum yang bagi saya sulit untuk dimengerti dan dipahami :D.