SISTEM KOMUNIKASI

A. Frequency Division Duplex (FDD)

FDD mempunyai kemampuan untuk menyelenggarakan suatu komunikasi yang simultan antara mobile station dengan base station. Untuk keperluan ini maka FDD menyediakan dua band frekuensi sebagai channel yang terpisah untuk masing-masing pengguna. Satu band frekuensi digunakan untuk melayani trafik dari base station ke mobile station yang dikenal dengan sebutan forward band, satu band lagi digunakan unuk melayani trafik dari mobile station ke base station, yang biasa disebut dengan reverse band. Suatu base station menggunakan dua antenna yang terpisah, yaitu antenna untuk keperluan transmisi dan satu antenna lagi yang digunakan untuk keperluan penerimaan sinyal. Penggunaan dua antenna yang terpisah pada base station diperlukan untuk mengakomodasi dua channel yang terpisah. Sedangkan pada mobile station hanya menggunakan satu antenna yang difungsikan baik untuk keperluan transmisi ataupun untuk keperluan penerimaan sinyal. Karena hanya menggunakan sebuah antenna saja untuk menghandle dua kepentingan yang berbeda maka pada mobile station menggunakan suatu alat yang dinamakan duplexer. Duplexer ini diletakkan didalam mobile unit yang digunakan untuk mengaktifkan antenna yang sama agar dapat digunakan secara simultan untuk keperluan transmisi maupun penerimaan sinyal. 

B. Time Division Duplex (TDD)

Dalam suatu komunikasi radio dimungkinkan penggunaan secara bersama suatu channel berdasarkan pembagian yang dilakukan pada domain waktu. Atas dasar pemikiran inilah yang membuat TDD dapat digunakan sebagai metode full duplex dalam menyelenggarakan suatu komunikasi dua arah yang bersifat simultan. Masing-masing pengguna mempunyai dua channel yaitu forward dan reverse yang terbentuk dari alokasi slot-slot waktu, sehingga TDD mengijinkan dua channel tersebut terletak pada band frekuensi yang sama. Suatu slot waktu akan dipisahkan untuk digunakan sebagai channel forward dan channel reverse seperti yang tampak pada gambar 3.9b. Sehingga dengan demikian dua
keperluan yang berbeda yaitu transmisi dan penerimaan sinyal dapat ditangani oleh dua channel. Sebenarnya TDD bukan merupakan full duplex secara penuh, lebih tepat jika dikatakan bahwa TDD merupakan semi full duplex. Hal ini dikarenakan bahwa TDD tidak dapat melayani komunikasi yang simultan pada saat waktu yang bersamaan. Syarat agar metode duplex TDD dapat digunakan dalam suatu sistem komunikasi adalah bahwa laju data transmisi pada suatu channel harus lebih besar dari laju data dari pengguna. Sesuai dengan standar IMT-2000, maka UMTS menggunakan metode duplex
baik FDD maupun TDD. Metode duplex FDD dan TDD masing-masing mempunyai kelemahan dan kelebihan tersendiri apabila diaplikasikan dalam suatu area. UMTS akan mengambil keunggulan dari masing-masing metode duplex tersebut untuk diterapkan pada area pelayanannya yang sesuai sehingga dengan demikian efisiensi akan didapatkan. Untuk memberikan pelayanan terhadap suatu area secara maksimal dan efisien maka area pelayanan dari UMTS terbagi atas sel-sel kecil dan sel-sel besar. Dimulai dari pikosel, mikrosel, makrosel hingga sel yang bersifat global yang pelayanannya menggunakan satelit. Penggunaan dua metode duplex tersebut didasarkan atas pembagian ruang lingkup pelayanan dari UMTS.

Metode duplex FDD sangat cocok untuk digunakan pada jaringan sel yang luas. Jaringan sel tersebut biasanya merupakan makrosel, dimana kebanyakan dari pengguna memiliki mobilitas yang tinggi. FDD ini dapat digunakan untuk layanan suara maupun transmisi data. FDD menyediakan frekuensi secara individual untuk setiap pengguna sehingga meskipun suatu pengguna bergerak dengan mobilitas yang tinggi pada saat melakukan komunikasi, hal tersebut tidak akan menjadi masalah. Makrosel yang menggunakan FDD biasanya digunakan untuk daerah suburban dan rural.

Sedangkan metode duplex TDD sangat cocok untuk diaplikasikan pada jaringan sel yang kecil. Sel-sel tersebut biasanya merupakan pikosel hingga mikrosel. TDD cocok untuk digunakan pada tingkat kepadatan yang tinggi dengan mobilitas pengguna yang rendah. TDD tidak dapat diterapkan pada suatu pengguna yang memiliki mobilitas yang tinggi pada suatu area pelayanan yang tergolong cukup luas, hal ini dikarenakan bahwa channel pada metode duplex TDD menggunakan pemisahan slot-slot waktu yang berarti sangat sensitif sekali terhadap waktu. TDD tidak dapat memberikan toleransi terhadap delay. Itulah sebabnya mengapa TDD diaplikasikan pada suatu area pelayanan yang cukup kecil, misalnya seperti didalam gedung perkantoran. Namun meskipun demikian TDD merupakan suatu solusi komunikasi full duplex dengan biaya rendah dan dapat menghemat penggunaan dari frekuensi. TDD dapat menangani transmisi layanan suara dan aplikasi data. Berdasarkan kesepakatan ETSI maka teknik radio akses pada UMTS dioperasikan dengan menggunakan dua metode duplex yaitu FDD dan TDD. Untuk metode duplex FDD UMTS akan menggunakan W-CDMA sedangkan untuk metode duplex TDD akan digunakan TD-CDMA. Karena menggunakan dua metode duplex yang berbeda maka dalam UMTS terdapat pembagian spektrum. Terdapat dua spektrum dalam UMTS, yaitu paired spectrum dan unpaired spectrum. Paired spectrum digunakan untuk metode duplex FDD (W-CDMA) sedangkan unpaired spectrum digunakan untuk metode duplex TDD (TD-CDMA). Sepasang spektrum frekuensi yang identik yaitu sebesar 60 Mhz digunakan untuk keperluan metode duplex FDD sedangkan spektrum lainnya yang tersisa yang masing-masing memiliki besar 15 MHz dan 20 MHz digunakan untuk keperluan metode duplex TDD. Dengan demikian spektrum inti dari UMTS untuk mode FDD dan TDD sebesar 155 MHz. Sedangkan untuk spektrum minimum dari operator, UMTS Forum merekomendasikan sebesar 2X15 MHz (paired) untuk W-CDMA dan 5 Mhz (unpaired) untuk TD-CDMA sebagai alokasi yang sesuai untuk tiap operator. Spektrum sebesar 2X15 MHz memperbolehkan untuk membangun struktur sel dengan hirarki yang lengkap dimana terdapat suatu permintaan trafik yang tinggi. Pada kondisi seperti itu maka mengijinkan untuk dibentuk struktur sel campuran dimana satu makrosel dapat terdiri dari dua mikrosel. Alokasi ini akan sangat mendukung para pengguna data dengan kecepatan yang tinggi. Mungkin beberapa pengguna data akan memakai seluruh carrier dengan waktu yang singkat. Sedangkan spektrum sebesar 5 MHz dengan mode TDD banyak digunakan untuk memberikan pelayanan data pada aplikasi indoor dengan mobilitas pengguna yang rendah.

Sebuah sistem telekomunikasi memerlukan komunikasi dua arah dari Base Station (BTS/NodeB) ke arah Mobile Station (MS/handset) dan sebaliknya. Pada TDD, sinyal dua arah itu dikirimkan melalui frekuensi yang sama secara bergantian. Dalam mengembangkan sistem TDD sendiri ada beberapa hal yang harus diperhatikan antara lain:

-          Penggunaan frekuensi unpair: Dengan mempertimbangkan bahwa trafik lebih besar pada arah downlink (dari jaringan ke MS), suatu operator seluler dapat lebih mengalokasikan transmisi downlink daripada uplink sehingga penggunaan spektrum frekuensi lebih efisien.

-          Discontinous transmission: Pada sistem TDD, tentunya ada waktu pada saat pergantian sinyal yang dikirim dan diterima, sehingga diperlukan guard band.

-          Uplink/downlink interference: Karena uplink dan downlink berada pada frekuensi yang sama, maka dapat terjadi interferensi dua arah. Untuk itu perlu dipastikan bahwa BTS disinkronisasi agar tidak mentransmisikan sinyal ketika sedang menerima.

-          Equivalent condition: Karena uplink dan downlink menggunakan frekuensi yang sama, kondisi propagasi juga sama sehingga fading dapat lebih diefektifkan.

 


sumber : http://pogotel.blogspot.com/2008/07/metode-duplex-dual-mode-pada-umts.html