Pemahaman Teknologi Spread Spectrum Dan Penjelasannya

Pendahuluan Spread Spectrum

            Spread spectrum yakni teknik komunikasi yang dikategorikan oleh lebar bandwidth and tenaga yang rendah. Komunikasi spread spectrum  menggunakan berbagai teknik modulasi techniques pasa Wireless LANs dan memiliki banyak keuntungan diatas penggunaanya, komunikasi Narrow grup band. Sinyal spread spectrum berbenuk mirip noise, sulit dideteksi, dan bahkan sulit untuk didemodulasi tanpa perlengkapan yang sulit. Untuk alasannya adalah ini, spread spectrum banyak disenangi di bidang kemiliteran.

Narrow Band Transmission

            Narrowband transmission yakni teknologi komunikasi yang menggunakan frekuensi spektrum  yang sukup untuk menjinjing  sinyal data. Merupakan misi dari FCC's menghemat penggunaan frekuensi sebanyak-banyaknya. Spread spectrum berlawanan dengan misi itu sebab memakai frekuensi yang jauh lebih lebar untuk meneruskan informasi.

            Gambar 3.1 menggambarkan perbedaan di antara narrowband dan transmisi spread spectrum. Perlu diamati bahwa salah satu karakteristik narrowband mempunyai nilai peak yang tinggi. Lebih banyak tenaga diperlukan untuk melakukan pengantaran dikala memakai range frekuensi yang kecil. Selain itu untuk sinyal narrowband agar mampu diterima, maka mesti berada diatas level noise kebanyakan, yang umum disebut noise floor, dengan jumlah yang signifikan.

Gambar 3.1 Narrow grup band vs. spread spectrum pada domain frekuensi

            Argumen yang bertentangan dengan narrowband transmission—selain nilai peak yang tinggi yang diperlukan untuk melakukan pengantaran—diletahui  bahwa sinyal narrow band dapat di-jamm atau mengalami interferensi. Jamming ialah tanda-tanda tak disengaja dari transmisi yang menggunakan sinyal yang tidak diinginkan pada band yang serupa. Karena lebar band ini sempit, bend sempit yang lain, tergolong noise, dapat mengeliminasi isi dari berita yang ditransmisikan.

Teknologi Spread Spectrum

            Teknologi Spread Spectrum melalaikan kita untuk menerima jumlah sama dari berita yang sebelumnya dikirimkan memakai sinyal carrier narrow grup band dan mengembangkan sampai meraih range frekuensi yang lebih lebar. Sementara grup band spread spectrum relative lebar, peak power dari sinyal condong lemah. Dua karakteristik dari spread spectrum yaitu penggunaan frekuensi band yang lebar dan power yang rendah.

Penggunaan Spread Spectrum

            Pada tahun 1980an, FCC melakukan peraturan membuat teknologi spread spectrum yang mampu dipakai public dan mendorong observasi dan investigasi supaya dapat dikomersialisasikan dari teknologi spread spectrum ini. Disamping itu wireless LANs (WLANs), wireless personal area network (WPANs) ,wireless metropolitan area networks (WMANs), dan wireless wide area networks (WWANs) juga mendapat keuntungan dari penggunaan teknologi spread spectrum.

Spesifikasi FCC

            Diketahui terdapat banyak implementasi teknologi spread spectrum yag berlawanan, namun cuma dua tipe yang disetujui oleh FCC. Undang-undang menetapkan alat spektrum yang disebarkan di Title 47. Regulasi FCC membedakan dua teknologi spread spectrum yaitu direct sequence

spread spectrum (DSSS) and frequency hopping spread spectrum (FHSS).

Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)

            Frequency Hopping Spread Spectrum adalah teknik spread spectrum yang menggunakan frequency khusus untuk menyebarkan data lebih lebih dari 83 MHz. Kelincahan frekuensi tergantung pada radio kesanggupan radio untuk berganti pengantaran frekuensi secara datang-datang dalam penggunaan band frekuensi RF.

Bagaimana FHSS bekerja

            Pada system frekuensi Hopping, carrier mengganti frekuensi, atau hops, tergantung pada pseudorandom sequence. pseudorandom sequence merupakan daftar dari beberapa frekuensi dimana carrier akan melompat pada interval waktu yang dispesifikasikan sebelum terjadi berulang-ulang. Transmitter memakai sequence hop untuk memilih transmisi frekuensi.

            Gambar 3.2 menggambarkan system frekuensi hopping menggunakan hop sequence dari lima frekuensi diatas grup band 5 MHz. pada teladan dibawah, nilai sequence antara lain:

·       2.449 GHz

·       2.452 GHz

·       2.448 GHz

·       2.450 GHz

·       2.451 GHz

Gambar 3.2 Single Frequency Hopping System

Efek dari interferensi narrow band

            Frekuensi hopping ialah tata cara dari pengiriman data dimana system pengantardan penerima bergabung bareng  pada pattern yang berulang pada frekuensi bersama. Pada kenyataanya, interferensi sinyal narrow grup band yang memungkinkan beberapa megahertz dari bandwidth. Sejak frekuensi hopping berada diatas 83 MHz, walaupun sinyal interferensi dapat mengakibatkan degradasi yang kecil dari sinyal spread spectrum.

Frequency Hopping Systems

            Merupakan tugas dari IEEE untuk membuat standard dari operasi tanpa dibatasi dari regulasi yang dibuat oleh FCC. IEEE dan standard OpenAir mengkategorikan system menjadi:

-   Frekuensi apa yang dipakai

-   Hop sequences

-   Dwell times

-   Data rates

Channel

            Frekuensi hopping bekerja memakai hop pattern yang disebut dengan channel. System frekuensi hopping lazimnya  menngunakan standard FCC 26, dan beberapa system tersebut memperbolehkan pattern hop sendiri untuk dibentuk.

Gambar 3.3 Co-located frequency hopping systems

            Terlihat bahwa dimungkinkan untuk mempunyai 79 sinkronisasi, dimana dengan system sebanyak ini setiap frekuensi hopping radio memerlukan sinkronisasi dengan lainnya tanpa adamya interferensi.

Dwell time

            Ketika system frekuensi hopping mengantarkan sebuah frekuensi, hal itu mesti dikerjakan dengan waktu yang tertentu. Waktu ini dinamakan dengan dwell time. Ketika dwell time terjadi, system akan mengubah ke frekuensi yang berlawanan dan memulai untu kmengirim lagi.

Hop time

            Terdapat sejumlah waktu yang kecil dikala terjadi perubahan frekuensi pada saat radio tidak mengantaryang disebt dengan hop time. Hop time ini terukur sampai microseconds(µs) dan terjadi dwell time yang panjang selama 100-200 ms, waktu hop tidak signifikan.

Batas Dwell time

            FCC mendefinisikan maksimum dwell time dari frekuensi hopping system spread spectrum pada 400 ms tiap carrier pada kala waktu 30 detik. Biasanya radio frekuensi hopping tidak diprogram untuk beroperasi pada batas yang diperbolehkan, namun untuk melengkapi ruang antara batas yang legal dan range operasi biar operator mempunyai kelonggaran dari pengaturan. Dengan mengendalikan dwell time, direktur dapat mengoptimalkan jaringan FHSS pada area dimana terjadi sedikit interferensi.

Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

            Direct sequence spread spectrum diketahui  dan banyak dipakai pada tipe spread spectrum, menngunakan implementasi dan data rate yang tinggi. DSSS merupakan metode pengantaran data dimana system pengantardan peserta bekerja pada frekuensi 22 MHz.

Bagaimana DSSS bekerja

            DSSS mengkombinasikan sinyal data pada station pengantardengan data rate bit sequence yang tinggi, dimana tergantung pada chipping code atau processing gain. Processing gain yang tinggi meningkatkan resisitansi sinyal kepada interferensi. Setiap chip pada code akan membedakan modulasi dengan aba-aba sequence.

Direct Sequence Systems

            Pada grup musik ISM 2.4 GHz, IEEE menspesifikasikan penggunaan dari DSSS pada date rate dari 1 atau 2 Mbps dibawah standard 802.11.

Channel

            Tidak mirip frekuensi hopping yang menggunakann hop sequences untuk mendefinisikan channel, direct sequence systems memakai perbedaan pada tiap channelnya. Setiap channel berdekatan pada frekuensi 22 MHz, dan 1 MHz frekuensi carrier dipakai mirip pada FSSS

Gambar 3.4 Alokasi channel DSSS dan specral relationship

Gambar 3.5 DSSS non-overlaping channels
Perbandingan FHSS dan DSSS
Antara teknologi FHSS dan DSSS keduanya memiliki keunggulan dan kekurangan, dan hal itu menunjukkan pertimbangan bagi eksekutif untk menentukan pemakaian dari wireless LAN. Dan pada bab ini diperlihatkan beberapa factor yang mesti dipertimbangkan saat memilih teknologi apa yang mau dipakai, antara lain :
- Narrowband interference
- Co-location
- Cost
- Equipment compatibility & availability
- Data rate & throughput
- Security
- Standards support
Narrowband interference
Kelebihan dari FHSS mencakup resistansi yang tinggi kepada interferensi narrow band. DSSS lebih sering terjadi interferensi dibandingkan FHSS dikarenakan penggunaan dari 22 MHz yang berdekatan dengan 79 Mhz yang dipakai FSSS.
Cost
Ketika mengimplementasikan wireless LAN, kelebihan dari DSSS mungkin lebih terasa dibandingkan system FHSS jikalau dilihat dari pertimbang anggaran. Biaya yang diperlukan ntuk mengimplementasikan direct sequence system jauh lebih rendah jikalau dibandingkan system frequency hopping.
Co-location
Kelebihan dari FSSS diatas DSSS ialah pada kesanggupan untuk menco-located banyak frekuensi hopping dibandingkan dengan direct sequence system. Sejak system frekuensi hopping memakai 19 discrete channel, frekuensi hopping mempunyai kelebihan co-location diatas direct sequence system, dimana memiliki maksimum co-location 3 saluran point.

Gambar 3.6 Perbandingan co-location
Equipment compatibility and availability
Standard yang dibentuk WECA dan sampai kini masih dipakai yaitu Wireless Fidelity, atau Wi-Fi^TM, dan beberapa device yang lolos uji perlengkapan ialah “Wi-Fi Compliant” device. Tidak terdapat tes kompatibilitas untuk perlengkapan menggunakan FHSS. Terdapat standard mirip 802.11 dan OpenAir, tetapi tidak ada organisasi yang melakukan tes pada FHSS seperti WECA melakukan pada DSSS.
Data rate & throughput
System FHSS dan DSSS mempunyai throughput data yang dikirim cuma sekitar setengah dari data rate. Ketika diujikan throughput dari wireless LAN, didapat 5-6 Mbps pada setting 11 Mbps untuk DSSS.
Security
Telah dimengerti bahwa frekuensi hopping lebih kondusif dibandingkan direct sequence system. Fakta pertama bahwa radio FHSS cuma menghasilkan nilai minimal pada manufacture. Kedua, tiap manufacture memakai standard dari hop sequences, dimana pada umumnya terhubung dengan sisitem sebelumnya.
Standard support
System DSSS mirip 802.11g dan 802.11a sesuai dengan hardware wireless LAN. Standard baru dari system FHSS mencakup HomeRF 2.0 dan 802.15.
Contoh soal dan balasan
1. Sebuah sinyal RF bekerjasama dengan spred spectrum, pilh salah satu yang benar?
A. system mengantarkan data menggunakan teknologi infrared
B. dibutuhkan daya untuk mengantarkan informasi secara signifikan lebih dari yang diperlukan
C. Bandwidth yang digunakan lebih lebar dari yang diperlukan
D. Bandwidth yang dipakai cukup dari yang dibutuhkan untuk mengantarkan info.
Jawaban ;
C. Spread Spectrum mengirimkan sinyal data secara menyebar diatas grup band yang lebar dari sebuah frekuensi menggunakan symbol per bit dan menggunakan daya yang kecil.

√ Pengertian Rom Dan Fungsinya Beserta Cara Kerjanya