KANAL TELEKOMUNIKASI PADA HSDPA

Teknologi HSDPA adalah turunan dari layanan 3G. Ada yang menyebut sebagai super 3G sehingga di kategorikan di kelas 3G. Tapi kerap pula disebut 3,5G, karena teknologi ini memiliki data transfer rate yang lebih tinggi dari 3G. 

HSDPA memanfaatkan kanal baru 3G yang disebut high speed downlink shared channel (HS-DSCH). Kanal baru ini bisa beroperasi dalam arah yang berbeda dari jalur kanal 3G yang ada. Penambahan kanal berupa implementasi adaptive modulation and coding (AMC), hybrid automatic repeat reQuest (HARQ), fast packet scheduling, retransmission protocol dan fast cell selection (FCS), yang dikendalikan Medium Access Control (MAC) di BTS node B (BTS yang berkemampuan 3G). HS-DSCH sendiri difungsikan untuk proses downlink data ke ponsel. Sedang untuk proses uplink, kemampuan HSDPA tak bisa sebesar downlinknya, yang di atas kertas hanya mampu digenjot sampai 2 mbps.

Kelebihan dari HSDPA, yaitu :

High Speed Downlink Shared Channel ( HS DSCH ), dimana kanal tersebut dapat digunakan secara bersama-sama dengan pengguna lain.

• Transmission Time Interval ( TTI ) yang lebih pendek, yaitu 2 ms, sehingga kecepatan transmisi pada layer fisik dapat lebih cepat.
• Menggunakan teknik penjadwalan atau scheduling yang cepat
• Menggunakan Adaptive Modulation and Coding ( AMC )
• Menggunakan fast Hybrid Automatic Response request (HARQ)

KANAL FISIK

Ada tiga jenis kanal fisik dalam jaringan HSDPA.

      High Speed Data Physical Downlink Shared Channel (HS-PDSC)

HS-PDSCH mengadopsi adaptive modulation QPSK (quadrature phase shift keying) atau algoritma fase modulasi yang sudah ada, dan 16 QAM (quadrative amplitude modulation), yakni empat amplitude empat fase yang memungkinkan penggunaan data rate tinggi di bawah kondisi jaringan radio yang bermacam-macam.

      High Speed Shared Control Channel (HS-SCCH)

HS-SCCH merupakan kanal laju data yang tetap (60kbps, SF=128) yang digunakan untuk signaling pada arah downlink antara Node B dan UE sebelum memulai penjadwalan TTI. Kanal ini memberitahu UE bila ada data pada HSDSCH yang dialamatkan ke UE tertentu, dan memberikan UE perubahan parameter dengan cepat yang diperlukan untuk penerimaan HSDSCH.

      High Speed Dedicated Physical Control Channel (HS-DPCCH)

HSDPCCH merupakan kanal pada arah uplink dengan bandwidth yang rendah yang digunakan untuk membawa informasi signaling ACK/NACK. Kanal ini akan memberitahukan apakah hubungan transmisi pada arah downlink telah sukses dikodekan dan CQI (Channel Quality Indicator) yang digunakan telah sesuai dengan link adaptation.

Gambar Shema kanal fisik HSDPA

CDMA 2000 1x

Pengkanalan pada sistem CDMA 2000 1x terbagi menjadi 2 bagian yaitu kanal forward yang arahnya dari BTS ke MS dan kanal reverse yang arahnya dari MS ke BTS

Kanal Forward

Kanal-kanal yang ditransmisikan pada arah forward dapat dikategorikan menjadi :

1. Forward Common Channel yang terdiri dari :

• Forward Pilot Channel (F-PICH), Forward pilot channel ditransmisikan secara kontinu. Kanal ini digunakan oleh seluruh kanal trafik dan digunakan untuk mendeteksi sinyal multipath sehingga kanal pilot ini ditransmisikan dengan daya yang relative lebih besar dibandingkan dengan kanal lain.

• Forward Sync Channel (F-SYNC), Forward Sync Channel digunakan oleh mobile station yang berada dalam cakupan base station tertentu untuk sinkronisasi initial time dan untuk menentukan lokasi kanal paging.

• Forward Paging Channel (F-PCH), Forward Paging Channel digunakan untuk mengirimkan informasi jika ada panggilan datang dan pesan paging dari base station ke mobile station, dengan data rate 9,6 atau 4,8 kbps (seperti pada IS-95).

• Forward Quick Paging Channel (F-QPCH), Kanal ini merupakan tipe baru dari kanal paging yang digunakan pada mode slotted (keadaan dimana MS dapat menerima telepon). Quick page message dikirim mencapai 80 ms sebelum page message untuk memperingati mobile station untuk mendengarkan kanal paging.

• Forward Common Control Channel (F-CCCH), Kanal ini digunakan untuk signalling messages dari base station ke mobile station dengan panjang frame yang berbeda-beda. Kanal ini identik dengan kanal paging untuk kecepatan 9,6 kbps (frame 20 ms)

• Forward Auxilary Pilot Channel (F-APICH), Kanal ini digunakan dengan aplikasi antena beam-forming untuk membangkitkan spot beam yang digunakan untuk menigkatkan kapasitas pada area tertentu atau yang memiliki trafik padat.

• Forward Transmit Diversity Pilot Channel (F-TDPICH), Digunakan untuk meningkatkan kapasitas RF. Kanal ini tidak termodulasi, sinyal DS-SS yang dipancarkan secara terus-menerus oles base station untuk mendukung transmit diversity arah forward.

• Forward Auxilary Transmit Diversity Pilot Channel (F-ATDPICH), Kanal ini berhubungan dengan auxilary pilot, yang fungsinya menyediakan referensi fasa untuk dimodulasi koheren untuk semua kanal forward dan berhubungan dengan auxilary pilot dan memakai transmit diversity.
  

• Forward Common Power Control Channel (F-CPCH), Kanal ini memancarkan bit-bit kontrol daya untuk beberapa mobile dan digunakan oleh operasi mobile dalam akses pengontrolan daya atau reservation acces mode.

• Forward Common Assigment Channel (F-CACH), Digunakan oleh base station untuk menjawab akses dari mobile station terhadap R-EACH pada kasus mode reservasi untuk memancarkan alamat dari R-CCCH.

• Forward Broadcast Channel (F-BCH), Kanal ini merupakan kanal paging yang ditugaskan hanya untuk membawa pesan-pesan overhead dan pemancaran pesan-pesan SMS. Kanal ini memnidahkan pesan-pesan overhead dari kanal paging ke kanal broadcast yang terpisah.

2. Forward Dedicated Channel yang terdiri dari :

• Forward Fundamental Channel (F-FCH), Digunakan untuk transmisi pemakai dan informasi signalling ke mobile station tertentu selama panggilan. Tiap Forward Traffic Channel bisa berisi satu F-FCH.

• Forward Dedicated Control Channel (F-DCCH), Kanal ini sebagai kanal tambahan dalam hubungan arah forward untuk CDMA2000 1x digunakan untuk pesan dan mengontrol data percakapan.

• Forward Supplemental Channel (F-SCH), Digunakan untuk aplikasi data kecepatan tinggi, dan mencapai dua kanal. Setiap F-SCH yang diberikan dapat memiliki kecepatan yang berbeda. F-SCH harus dioperasikan dengan R-SCH ketika hanya satu yang ditugaskan.

Kanal Reverse

Kanal-kanal yang ditransmisikan pada arah reverse dapat dikategorikan menjadi :

1. Reverse Common Channel yang terdiri dari :

• Access Channel (R-ACH), Berfungsi untuk menyediakan komunikasi pada saat mobile station tidak sedang menggunakan traffic channel. Fungsi utamanya adalah untuk merespon paging channel dan pengalamatan panggilan.

• Enhanced Access Channel (R-EACH), Enhanced Access Channel merupakan pengembangan dari access channel yang mampu meminimalisasi terjadinya tabrakan serta mengurangi daya yang dibutuhkan oleh access channel.

• Reverse Common Control Channel (R-CCCH), Kanal ini digunakan untuk mengirim signaling message dari mobile station ke base station.

2. Reverse Dedicated Channel yang terdiri dari :

• Reverse Pilot Channel (R-PCH), Kanal ini berfungsi sebagai pilot yang memungkinkan deteksi koheren pada arah reverse dan memungkinkan mobile station berkomunikasi pada level daya yang lebih rendah dengan cara menginformasikan pada base station level daya yang telah diterima sehingga base station dapat mengukur kembali daya pancarnya.

• Reverse Dedicated Control Channel (R-DCCH), Kanal ini berfungsi untuk menggantikan metode dim and burst serta blank and burst pada traffic hannel dan digunakan untuk mengirimkan pesan serta mengontrol panggilan.

• Reverse Fundamental Channel (R-FCH), Kanal ini digunakan untuk mengakomodasi layanan suara dan data berkecepatan rendah yaitu 9,6 Kbps (rate set 1) dan 14,4 Kbps (rate set 2).

• Reverse Supplemental Channel (R-SCH), Kanal ini digunakan untuk mengakomodasi layanan dengan data rate yang lebih besar dari 9,6 Kbps dan 14,4 Kbps serta diterapkan pada RC3-RC6 yang memiliki skema modulasi, coding, dan vocoder yang berbeda-beda.

• Reverse Supplemental Code Channel (R-SCCH), Fungsi kanal ini hampir sama dengan Reverse Supplemental Channel hanya saja digunakan pada RC1 dan RC2

BELAJAR ADC (Analog Digital Converter) MENGASYIKAN

By Dewi Ambarsari

Dasar Teori

·         Mikrokontroler ATmega8535 merupakan versi terbaru mikrokontroler yang mempunyai ADC Internal dengan resolusi 10 bit. Dimana input ADC dihubungkan dengan suatu tegangan dengan referensi ground.

·         Macam-macam input ADC pada mikrokontroler yaitu single ended input dan differential input. Pada single ended input , hanya terhubung dengan satu tegangan input. Sedangkan pada differential input bisa dikombinasikan dengan penguatan yang diatur.

·         Untuk memilih chanel ADC yang mana yang akan digunakan yaitu dengan mengatur nilai MUX4:0. Misalnya dipilih ADC chanel 0 (port A0) maka nilai mux4:0 diberi nilai 00000B. jika dipilih port A4 maka MUX4:0 diberi nilai 00100B.

·         Tegangan referensi pada ADC dapat dipilih. Antara lain menggunakan AVCC, AREF,  tegangan rferensi internal.

·         Agar ADC dapat digunakan maka ADC enabed harus bernilai true atau ‘1’.

·         Pengaturan clock pada ADC berfungsi untuk proses konversi tegangan analog menjadi digital. Untuk mendapatkan nilai konversi yang tinggi

Skematik dan Contoh Program

Perancangan program C yang digunakan pada mikrokontroler ATmega8535 ini menggunakan software CVAVR. Proses pertama dalam perancangan program yaitu proses inisialisasi. Proses inisialisasi pada CVAVR ini menggunakan fungsi CodeWizardAVR. Inisialisasi yang diperlukan antara lain inisialisasi chip, port, ADC, LCD dan USART. Setelah proses inisialisasi selesai maka masuk ke proses penyimpanan file, caraya pilih File, kemudian Generate, Save and Exit.  Kemudian mulai mengetikan program utama di bagian setelah inisialisasi.

            Pada perancangan program menggunakan dua fungsi yaitu read_adc dan bin2BCD. Fungsi read_adc digunakan untuk membaca tegangan input ADC yang disesuaikan dengan nilai variabel adc_input yang terbaca di ADC channel A0. Fungsi bin2BCD digunakan untuk mengubah 16-bit kode biner menjadi 5 digit kode bin2BCD sesuai nilai variabel input. Pada fungsi bin2BCD menggunakan prinsip pembagian (hasil dan sisa pembagian yang digunakan). Misalkan didapatkan nilai input sebesar 3 V maka pembacaan di read_adc adalah

ADC =  =  = 614.4 = 614 desimal.

1 LSB =  = 0.00489 V = 4.89 mV

Jadi nilai yang keluar di LCD yaitu nilai ADC dikalikan dengan LSB.

Tegangan output = 614 x 0.00489 V = 3.00426 V

UNTUK MENAMPILKAN NILAI DESIMAL

Untuk menampilkan nilai decimal sangatlah mudah, dengan menggunakan fungsi aritmatika bisa didapatkan nilai koma yang kita inginkan.

a.       Nilai input 614 dibagi dengan 10000 (input/10000), hasilnya adalah 0. Kemudian hasil tersebut dikalikan dengan 65536 dan didapatkan hasil akhir 0 (0H).

b.      Nilai input 614 dibagi dengan 10000 (input%10000), didapatkan sisa pembagian 614. Sisa pembagian pertama tersebut (614) dibagi dengan 1000, hasilnya adalah 0. Kemudian hasil tersebut dikalikan dengan 4096 dan didapatkan hasil akhir 0 (0H).

c.       Sisa pembagian pertama (614) dibagi dengan 1000, didapatkan sisa pembagian 614. Sisa pembagian kedua tersebut (614) dibagi dengan 100, hasilnya adalah 6. Kemudian hasil tersebut dikalikan dengan 256 dan didapatkan dengan nilai akhir 1536 (600H).

d.      Sisa pembagian kedua (14) dibagi dengan 100, didapatkan sisa pembagian 14. Sisa pembagian kedua tersebut (14) dibagi dengan 10, hasilnya adalah 1. Kemudian hasil tersebut dikalikan dengan 16 dan didapatkan dengan nilai akhir 16 (10H).

e.       Sisa pembagian ketiga (4) dibagi dengan 1, hasilnya adalah 4. Lalu hasil tersebut dikalikan dengan 1 dan didapatkan nilai akhir 4 (4H).

f.       Hasil konversi biner ke kode BCD yaitu menjumlahkan hasil akhir dari langkah a sampai e (yang dicetak tebal). Jadi hasil konversi nilai input 614 desimal dalam kode BCD adalah 0H + 0H + 600H + 10H + 4H = 00614H.

Pengubahan konversi ke kode BCD ini diperlukan agar hasil konversi ADC dapat ditampilkan ke program terminal pada PC/laptop dan LCD (karakter ASCII). Misalkan hasil konversi ADC adalah 52 desimal (034H) jika langsung dikirimkan ke USART maka program terminal akan menampilkan karakter 4 (ASCII dari 34H) bukan karakter 052.

Untuk mengetahui besar tegangan sebenarnya yang dikonversi ADC yaitu dengan mengalikan hasil konversi ADC dengan perubahan persatu LSB. Dalam proyek akhir ini 1 LSB= 4.87 mV maka input ADC mengukur tegangan sebesar 52 x 4.89 = 254.28 mV. Karena tipe variable yang digunakan bertipe long int bukan float. Sehingga hasil perkalian 52 * 49 = 2548 desimal. Yang sebenarnya berarti 254.8mV = 0.2548 V = 25.48 kΩ (berbeda sedikit dengan 254.28 mV, sebab perubahan persatu LSB dibulatkan 1 ke atas). Kemudian untuk menampilkan 25.48 kΩ pada Laptop/PC dilakukan dengan langkah berikut ini :

a.       Angka 02548H digeser ke kanan per bit sebanyak 16 kali, sehingga didapat hasil sementara 00000H. Lalu program akan melakukan operasi logika AND antara hasil sementara tersebut dengan 0FH dan didapatkan 00H. Nilai 00H tersebut ditambah dengan 30H, didapatkan nilai 30H. Karena selalu bernilai 30H maka hasil ini tidak akan pernah dikirimkan ke LCD maupun ke komunikasi serial.

b.      Angka 02548H digeser ke kanan per bit sebanyak 12 kali, sehingga didapat hasil sementara 00002H. Lalu program akan melakukan operasi logika AND antara hasil sementara tersebut dengan 0FH dan didapatkan 02H. Nilai 02H tersebut ditambah dengan 30H, didapatkan nilai 32H (ASCII dari angka 2). Nilai 32H ini dikirimkan melalui komunikasi serial USART dan tampil di LCD sehingga pada program akan menampilkan angka 2.

c.       Angka 02548H digeser ke kanan per bit sebanyak 8 kali, sehingga didapat hasil sementara 00025H. Lalu program akan melakukan operasi logika AND antara hasil sementara tersebut dengan 0FH dan didapatkan 05H. Nilai 05H tersebut ditambah dengan 30H, didapatkan nilai 35H (ASCII dari angka 5). Nilai 35H ini dikirimkan melalui komunikasi serial USART dan tampil di LCD sehingga pada program akan menampilkan angka 5.

d.      Selanjutnya mengirimkan karakter koma (,) dengan perintah putchar (‘,’) untuk komunikasi serial dan lcd_putchar (‘,’).

e.       Angka 02548H digeser ke kanan per bit sebanyak 4 kali, sehingga didapat hasil sementara 00254H. Lalu program akan melakukan operasi logika AND antara hasil sementara tersebut dengan 0FH dan didapatkan 04H. Nilai 04H tersebut ditambah dengan 30H, didapatkan nilai 34H (ASCII dari angka 4). Nilai 34H ini dikirimkan melalui komunikasi serial USART dan tampil di LCD sehingga pada program akan menampilkan angka 4.

f.       Lalu program akan melakukan operasi logika AND antara angka 02548H tersebut dengan 0FH dan didapatkan 08H. Nilai 08H tersebut ditambah dengan 30H, didapatkan nilai 38H (ASCII dari angka 8). Nilai 38H ini dikirimkan melalui komunikasi serial USART dan tampil di LCD sehingga pada program akan menampilkan angka 8.

g.      Selanjutnya mengirimkan karakter Kohm (Kohm) dengan perintah putchar (‘ Kohm’) untuk komunikasi serial dan lcd_putchar (‘ Kohm’).

Dari langkah-langkah diatas akan didapatkan hasil pada LCD dan menampilkan angka 25.48 Kohm.

PYRAMID ABSORBER pada ANECHOIC CHAMBER

Penulisan blog ini khusus ditulis penjelasan mengenai Anechoic Chamber. Penjelasan utama mengenai anechoic chamber bisa anda lihat di tulisan saya yang berjudul anechoic chamber. Di Indonesia sangat jarang sekali penjelasan mengenai anechoic chamber, bahkan apa itu pyramid absorber. Sehubungan dengan hal itu saya Dewi Ambarsari,Amd termasuk salah satu asisten di laboratorium Dasar Transmisi (sekarang dah lulus. Hehe… lagi cari kerja. T.T) ingin membagikan ilmu yang saya dapat di laboratorium.
Pada perancangan suatu anechoic chamber kita harus mempertimbangkan material apa yang digunakan sebagai peredam. Pada pembahasan pada blog ini saya akan menjelaskan khususnya tentang material dan cara instalasi pyramid absorber (peredam yang berbentuk pyramid).

Material Anechoic Chamber
Sebelum masuk ke penjelasan lebih jauh, sebenarnya apa sih pyramid absorbers? pyramid absorbers serupa dengan penyerap / peredam yang mempunyai bentuk pyramid. Pyramid absorbers digunakan untuk pengukuran RF. Bagaimana bisa? Hal ini karena suatu ruangan yang jika dipenuhi dengan pyramid absorbers akan menjadi kedap suara, yang terdengar adalah suara degup jantung kita. Lalu ada pertanyaan? Kenapa g pake karpet aja? Karpet memang meredam namun tidak dapat menyerap dengan baik suara. Yang dibutuhkan dalam suatu pengukuran RF adalah yang bebas noise.

Asumsinya adalah gambar diatas.
Hal-hal yang menjadi bahan pertimbangan antara lain :
1. Frekuensi yang ingin di cover (termasuk pertimbangan mengenai performansi chamber)
2. Ukuran ruangan yang ingin di instalasi, mempertimbangkan juga biaya.
Sebenarnya ada 3 jenis absorber yang biasa digunakan yaitu ferrite, pyramid dan hybrid.

Gambar 1 Pyramid absorber
Pyramid absorber yang biasa digunakan antara lain berukuran 100mm-2500mm. Panjang yang dibutuhkan tergantung dari panjang gelombang terendah yang dapat dipakai oleh frekuensi anechoic chamber. Ukuran pyramid akan semakin menurun jika frekuensinya bertambah.
Pyramid ab¬sorbers dengan ukuran ≥2,000mm sebagian besar digunakan di chamber dengan ukuran ruangan sampai 10mx10m. dimana syarat korelasi NSA lebih baik dari ±4dB untuk frekuensi dari 30MHz to 1GHz. Pada test dengan frekuensi mulai dari 80MHz ,masing-masing syarat dapat dipenuhi dengan panjang pyramid 75cm. untuk pengukran ≥1GHz, cukup dengan ukuran 200 - 300mm. Membandingkan pada ferrite absorbers, pyramid absorbers lebih murah (tergantung ukuran), berat lebih ringan dan bisa digunakan untuk frekuensi yang tinggi (GHz).

Proses Instalasi
Pyramid absorbers diletakan system konstruksi jeruji (gambar 2). Bis langsung satu-satu atau setelah dirakit diatas plat dulu. Pada kombinasi ferrite absorbers, pyramid absorbers di instalasi menggunakan plastik bergalur balok. Semua tipe instalasi mudah tanpa bahaya.


Gambar 2 Jeruji pada instalasi pyramid absorber

IMPULS LISTRIK

Impuls listrik adalah hasil dari gerakan partikel bermuatan, yang disebut ion, melintasi membran sel.Karena pergerakan ion-ion melintasi membran sel diatur oleh berbagai saluran ion, saluran ion merupakan bagian integral dari generasi dan konduksi impuls listrik. Impuls listrik pada sistem fisiologis umumnya mengikuti pola yang sama, disebut sebagai potensial aksi.

Tahap-tahap potensial aksi :

a.      Depolarisasi

Tahap awal dari suatu potensial aksi, depolarisasi disebut, ditandai dengan peningkatan potensi listrik melintasi membran sel. Defleksi positif yang tajam ini biasanya merupakan hasil dari pembukaan saluran ion natrium atau kalsium, yang memungkinkan aliran batin ion bermuatan positif ke dalam sel.

b.      Plateau phase

Fase kedua, disebut sebagai fase dataran tinggi, bisa eksis dalam tipe sel tertentu dan hasil sebagai aliran batin ion bermuatan positif ke dalam sel tersebut diimbangi oleh aliran luar ion bermuatan positif keluar dari sel.

c.       Repolarisasi

Pada tahap ketiga dari potensial aksi, disebut repolarisasi, saluran ion yang bertanggung jawab untuk aliran arus ke dekat sel, sedangkan saluran ion yang memungkinkan aliran ion bermuatan positif keluar dari sel tetap terbuka.

Hal ini menghasilkan penurunan potensial listrik dari sel, membran sel repolarizing kembali ke tingkat dasar.

Potensi Aksi yang berarti dimana sinyal listrik yang dihasilkan dan disebarkan sepanjang jaringan bersemangat, seperti di saraf, jantung dan otot rangka. Banyak penyakit yang ditandai dengan kelainan pada aktivitas listrik dari sistem organ. Sebagai contoh, epilepsi adalah gangguan di mana ada aktivitas listrik abnormal di daerah tertentu otak, menyebabkan kejang. Demikian pula, aritmia jantung seperti atrial fibrilasi disebabkan oleh aktivitas listrik abnormal di daerah tertentu jantung. Saluran ion ini yang mengendalikan aktivitas listrik demikian maka terapi menawarkan kesempatan unik untuk ditargetkan, pengobatan yang efektif.

Untuk informasi lebih lanjut tentang bagaimana saluran ion menghasilkan sinyal, check out Blackwell Penerbit 'neurobiologi - Molekul, Sel dan Sistem .