Sistem CDMA2000 1X

Sistem CDMA2000 1x merupakan hasil pengembangan TIA terhadap sistem TIA/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 CDMA2000 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).

Arsitektur Jaringan CDMA2000 1x

Arsitektur jaringan CDMA secara umum dapat dilihat pada gambar 2.1 di bawah ini :

Konfigurasi Jaringan CDMA 2000.jpg

Bagian-bagian dari konfigurasi jaringan CDMA dapat dikelompokkan menjadi beberapa bagian sebagai berikut :


1. User Terminal

User Terminal terdiri dari komponen sebagai berikut :

a. Fixed terminal, atau

b. Portable / hand held


2. Radio Access Network (RAN)

Radio Access Network (RAN) terdiri dari beberapa komponen berikut :

a. Base Terminal Station (BTS)

b. Base Station Controller (BSC)

c. Packet Control Function (PCF)


3. Circuit Core Network (CCN)

Circuit Core Network (CCN) terdiri dari beberapa komponen berikut :

a. Mobile Switching Center (MSC)

MSC diletakkan di pusat jaringan mobile communication dan juga bekerja; dengan jaringan lain seperti PSTN, PLMN, dll.

a. Home Location Register (HLR)

HLR merupakan tempat yang berisi informasi pelanggan yang digabungkan dengan pengantar layanan paket data.

b. Visitor Location Register (VLR)

VLR secara temporari menyimpan dan mengontrol semua informasi dari mobile station, yang berada pada area kontrol..


4. Packet Core Network (PCN)

Packet Core Network (PCN) terdiri dari beberapa komponen berikut :

a. Router

Router berfungsi untuk merutekan paket data dari dan ke berbagai elemen jaringan yang terdapat pada jaringan CDMA2000 1x.

b. Fire Wall

Fire wall berfungsi untuk mengamankan jaringan terhadap akses dari luar yang tidak diijinkan.

c. 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 :

a. Membentuk, memelihara, dan memutuskan sesi point-to-point protocol (PPP) dengan pelanggan.

b.Membentuk, memelihara, dan memutuskan hubungan dengan radio network melalui antar muka radio-packet.

c.Mengumpulkan data autentifikasi, autorisasi, dan akunting yang diperlukan oleh AAA.

d. 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 manajemen, 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.


a. 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. Gambar dibawah ini menggambarkan struktur link yang dipakai dalam CDMA berdasarkan standar IS-95.

Sturktur link CDMA.jpg

Forward 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.

Forward Channel pada CDMA.jpg

A. Pilot Channel

1. Merupakan sinyal spektrum tersebar tak bermodulasi yang

dipancarkan terus menerus oleh base station.

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

1. Digunakan oleh sistem CDMA untuk mengirimkan pesan-pesan yang ditujukan pada MS.

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

1. Digunakan untuk pengiriman informasi user dan informasi signalling ke MS selama panggilan.

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 acces 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.

Reverse Channel pada CDMA.jpg



A. Access Channel

1. Access channel adalah code channel yang digunakan oleh mobile station untuk memulai komunikasi dengan BS dan untuk merespon pesan kanal paging.

2. Satu atau lebih access channel dipasangkan dengan setiap kanal paging.


B. Reverse Traffic Channel

1. Digunakan untuk pengiriman informasi user dan signalling menuju BS selama panggilan

Konsep dasar Jaringan CDMA 20001x EV DO

CDMA2000 1x EV-DO merupakan teknologi yang optimal untuk mendeliver layanan high speed wireless data pada terminal mobile dan fixed yang menggunakan dedicated carrier dengan bandwidth 1.25 MHz. adapun Referensi model dari CDMA2000 1x EV-DO adalah sebagai berikut:

Referensi model dari CDMA2000 1x EV-DO.jpg



CDMA2000 1x EVDO didesain untuk mengoptimalkan layanan paket data untuk berbagai aplikasi antara lain: Web browsing, File transfer, VoIP, Wireless video conferencing, Streaming video, Wireless Network Gaming, Push to Talk dan Push to Media. CDMA2000 1x EVDO didesain mempunyai bandwidth yang sama, coverage area dan karakteristik spectral dengan CDMA2000 1x/IS-95 yaitu 1.25 MHz. Ini memungkinkan EVDO di deploy pada frekuensi yang dedicated disamping frekuensi 1x/IS-95. seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Gambar 2.6. Alokasi frekuensi untuk CDMA2000 1x/IS-95 dengan EVDO


Forward Link

Adapun fitur dari forward link adalah sebagai berikut:

1. Struktur forward link pada EVDO berbeda dengan CDMA2000 1x/IS-95. Forward link pada EVDO adalah Time Division Multiplexed (TDM) yang berlawanan dengan Code Division Multipelxed (CDM) pada CDMA2000 1x/IS-95.

2. Power yang full yang diberikan pada user, tidak menggunakan power control sebagaimana yang ada pada CDMA2000 1x/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/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/skema modulasi untuk mengoptimalkan efesiensi spektrum dengan beradaptasi pada kanal yang berubah terhadap waktu

6. Modulasi yang digunakan adalah QPSK/8-PSK/16 QAM.


Parameter Forward Link.jpg

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.

Parameter Reverse Link[2].jpg

Dari gambar diatas dapat jelaskan bahwa untuk mendukung implementasi jaringan CDMA 2000 1x EV DO dibutuhkan penambahan Channel Processing Module dan penginstallan Channel Resource software & Carrier software pada BTS, sedangkan pada sisi BSC dilakukan penambahan Selection and Distribution unit for EVDO SDU serta penginstalan EVDO Data service software. Untuk lebih jelas mengenai penambahan equipment baik software maupun hardware dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Penambahan Equipment untuk Mendukung Jaringan EV DO.jpg



Karakteristik Layanan CDMA 20001x EV DO

Sesuai standar 3GPP TS 123.107, ada empat kelas layanan berdasarkan Qosnya. 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 :

• 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.

• Interactive

Interaktif trafik dikarakteristikkan dengan toleransi yang rendah terhadap error, tetapi memiliki toleransi terhadap delay yang lebih tinggi daripada layanan conversational.

• Streaming

Layanan streaming mempunyai toleransi error yang rendah, tetapi pada umumnya mempunyai toleransi yang tinggi terhadap delay dan jitter.

• Background

Hal ini dikarakteristikkan dengan sangat kecilnya delay. Contohnya adalah pengiriman email dari server ke server dan SMS.