September 24, 2021

Streaming Radio Membuat Perbedaan Sistem Seluler 3G

Streaming Radio Membuat Perbedaan Sistem Seluler 3G – Telepon seluler generasi ketiga sedang dalam perjalanan sayangnya, bukan sebagai sistem tunggal di seluruh dunia, tetapi sebagai tiga sistem yang tidak kompatibel. Perbedaan utama antara ketiganya terletak pada pilihan teknologi antarmuka radio.

loudcity

Streaming Radio Membuat Perbedaan Sistem Seluler 3G

loudcity – Fakta ini penting karena beberapa alasan, karena antarmuka radio tidak hanya menentukan kapasitas dasar jaringan radio bergerak, tetapi juga bagaimana menangani masalah seperti interferensi, distorsi multipath, dan mengalihkan panggilan dari satu stasiun pangkalan ke stasiun pangkalan lainnya sebagai pengguna. bergerak di sekitar.

Akibatnya, seperti yang diharapkan, pilihan antarmuka radio memiliki efek dramatis pada kompleksitas sistem dan biayanya. Juga, pelancong global akan membutuhkan lebih dari satu telepon untuk berkomunikasi, setidaknya sampai telepon trimode mencapai pasar.

Untuk memahami apa yang sedang dikembangkan, dan mengapa, mari kita mulai dengan salah satu tujuan sistem generasi ketiga (3G), yaitu untuk mendukung kecepatan data pengguna variabel setinggi 2 Mb/s. Dalam satu atau lain cara, ketiga pendekatan menyediakan bandwidth-on-demand adaptif.

Baca Juga : Pemrograman WLJS-FM, Streaming Radio Terbaik Pada Masanya

Dua dari sistem menggunakan wideband code-division multiple access (WCDMA) untuk antarmuka radio. Yang lain (yang akan dibahas lebih lanjut) menggunakan dua variasi akses ganda pembagian waktu (TDMA).

Dengan WCDMA, bit informasi pengguna tersebar di bandwidth yang diperluas secara artifisial. Pekerjaan dilakukan dengan mengalikannya dengan aliran bit pseudorandom yang berjalan beberapa kali lebih cepat.

Bit-bit dalam aliran bit pseudorandom disebut sebagai chip, sehingga aliran tersebut dikenal sebagai kode chipping, atau spread. Ini meningkatkan bit-rate sinyal (dan jumlah bandwidth yang ditempatinya) dengan rasio yang dikenal sebagai faktor penyebaran, yaitu rasio chip rate dengan tingkat informasi asli.

Perangkat utama dalam sistem CDMA adalah penerima korelasinya, yang menyimpan salinan persis dari semua kode chipping sistem. Kode-kode ini digunakan penerima untuk mengalikan aliran data yang diterima, memilih kode chipping yang sama seperti yang digunakan pada pemancar.

Perangkat juga melakukan operasi matematika lain apa pun yang diperlukan untuk memulihkan data pengguna asli. Hasilnya adalah bahwa pada keluaran penerima, amplitudo sinyal de-spread meningkat dengan faktor penyebaran relatif terhadap sinyal interferensi.

Dalam prosesnya, sinyal-sinyal yang mengganggu itu berkurang dan hanya menambah tingkat kebisingan latar belakang. Dengan kata lain, deteksi korelasi menggunakan faktor penyebaran untuk meningkatkan sinyal pengguna yang diinginkan dari gangguan. Efeknya disebut keuntungan pemrosesan.

Perhatikan bahwa penyebaran spektrum dengan sendirinya tidak memberikan manfaat apa pun. Ini adalah kombinasi dari spread dan de-spreading yang bekerja dengan ajaib di CDMA, memungkinkan semua base station dalam jaringan untuk menggunakan frekuensi pembawa yang sama karena setiap percakapan di dalamnya diberi kode penyebaran yang terpisah. Skema ini juga dapat menyelesaikan jalur propagasi yang berbeda, mengubah distorsi multipath dari gangguan destruktif menjadi sekutu yang membantu.

Untuk membantu memahami gagasan kompleks ini, ingatlah bahwa sistem akses jamak pembagian frekuensi menjaga percakapan agar tidak saling mengganggu dengan menetapkannya ke pita frekuensi yang berbeda, sedangkan sistem pembagian waktu melakukannya dengan menetapkannya ke slot waktu yang berbeda.

Dengan CDMA, bagaimanapun, percakapan menempati pita frekuensi yang sama pada waktu yang sama. Tetapi setiap interaksi dikalikan dengan kode chipping yang berbeda, dan ketika sinyal dide-spread, satu-satunya yang masuk dengan jelas adalah kode yang kodenya digunakan oleh de-spreader.

Yang lain, seperti yang dinyatakan di atas, hanya menambah tingkat kebisingan latar belakang (yang pada akhirnya membatasi jumlah pengguna yang dapat berbagi saluran).

Agar sistem bekerja, dua faktor adalah kuncinya. Pertama, hanya serah terima lunak yang dapat digunakan, karena dengannya terminal bergerak dapat mempertahankan koneksi simultan ke stasiun pangkalan yang berbeda saat mereka bergerak di antara mereka.

Kedua, kekuatan pemancar harus dikontrol dengan ketat sehingga sinyal dari semua terminal bergerak tiba di stasiun pangkalan dengan kekuatan yang hampir sama, meskipun jaraknya berbeda dari stasiun pangkalan. Kontrol daya yang ketat dipertahankan dengan beberapa saluran kontrol daya waktu nyata, ditambah loop kontrol dengan resolusi berbeda (kasar dan halus).

Saluran kontrol beroperasi pada tingkat perintah daya antara 800 Hz dan 1,5 kHz. Artinya, peralatan stasiun pangkalan mengukur daya yang diterima dari setiap unit bergerak sebanyak 1500 kali per detik dan mengeluarkan perintah ke ponsel pada kecepatan itu untuk menaikkan atau menurunkan daya keluarannya.

Banyak pengguna dapat ditampung. Kecepatan chip WCDMA maksimum adalah 3,84 megachip per detik (Mch/s) dan menghasilkan pembawa termodulasi dengan lebar sekitar 5 MHz. Operator sistem dapat menggunakan beberapa operator, yang masing-masing menempati 5 MHz. Selain itu, dalam sistem WCDMA, beberapa pengguna akhir dapat berbagi setiap saluran 5 MHz.

Tidak seperti sistem akses ganda divisi kode pita sempit generasi kedua, CDMA pita lebar, atau WCDMA, memungkinkan operator jaringan untuk secara dinamis menetapkan kembali bandwidth saluran [sumbu vertikal] dalam menanggapi kebutuhan pengguna.

Alokasi bandwidth ini diperbarui setiap 10 ms, seperti yang ditunjukkan. Alokasi bandwidth di setiap saluran sistem dapat diubah secara independen satu sama lain.
Klik pada gambar untuk tampilan yang lebih besar.

Pada Gambar 1, misalnya, lima pengguna berbagi satu saluran. Tiga beroperasi pada kecepatan data tetap, sedangkan kecepatan data dari dua sisanya adalah variabel. Sistem WCDMA menangani situasi ini dengan terus mengubah cara mendistribusikan bandwidth saluran di antara lima pengguna, menyesuaikan faktor penyebaran masing-masing pengguna setiap 10 ms.

Singkatnya, pengalaman dengan narrowband CDMA (sistem generasi kedua IS-95 saat ini), belum lagi eksperimen lanjutan, uji coba lapangan, dan ketekunan umum dalam praktik nirkabel, telah membuahkan hasil. WCDMA adalah antarmuka radio yang disukai untuk 3G dalam situasi di mana peningkatan bandwidth dapat ditoleransi.

Namun pilihan pita lebar mungkin tidak cocok untuk setiap situasi, yang merupakan salah satu alasan mengapa 3G akan mengambil lebih dari satu bentuk. Setiap opsi 3G mengakomodasi pendahulu generasi kedua tertentu, dan menggunakan protokol warisan itu sebagai salah satu mode operasinya di 3G.

Tiga teknologi seluler generasi kedua utama mendominasi industri saat ini: narrowband CDMA, GSM (sistem akses berganda waktu-divisi sempit, atau TDMA, sejauh menyangkut antarmuka radionya), dan sistem TDMA narrowband berbeda yang dikenal sebagai IS -136. Masing-masing memiliki jalurnya sendiri yang dipetakan untuk bermigrasi ke generasi ketiga [kanan], artinya akan ada tiga versi yang tidak kompatibel.

Komunitas yang mematuhi Sistem Global untuk Komunikasi Seluler (GSM) – sejauh ini merupakan varian seluler generasi kedua terbesar dan paling bahagia memperluas dirinya ke 3G di bawah rubrik umum Layanan Telekomunikasi Seluler Universal (UMTS). Antarmuka radio mereka menggunakan teknik radio WCDMA dan disebut UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA).

WCDMA memiliki dua bentuk, dibedakan dengan cara mereka memisahkan dua arah komunikasi. Frequency-division duplexing (FDD) menggunakan pita frekuensi uplink dan downlink terpisah dengan offset frekuensi konstan di antara keduanya. Bentuk lainnya, time-division duplexing (TDD), menempatkan uplink dan downlink di band yang sama, dan kemudian membagi waktu transmisi di setiap arah.

Mode ini mungkin berguna untuk aplikasi dalam ruangan atau untuk operator dengan batasan spektrum. Versi FDD dari UTRA sangat terkenal sehingga diskusi tentang antarmuka radio 3G lainnya biasanya dibingkai sebagai perbandingan dengannya.

Lapisan fisik WCDMA mencakup saluran transport variabel-bit-rate yang diperlukan untuk aplikasi pengguna bandwidth-on-demand. Ini dapat menggandakan beberapa layanan ke dalam satu koneksi antara infrastruktur tetap dan terminal bergerak. Beberapa saluran fisik tidak membawa saluran transportasi pada kenyataannya, mereka tidak membawa informasi pengguna dalam bentuk apa pun.

Mereka melayani lapisan fisik itu sendiri, dan termasuk sumber daya seperti beberapa saluran pilot (yang membantu dalam pemulihan modulasi), saluran sinkronisasi (yang memungkinkan terminal seluler menyinkronkan ke jaringan), dan saluran akuisisi (yang menetapkan koneksi awal ke terminal seluler) .

WCDMA menyerupai semua sistem CDMA yang saat ini digunakan karena menerapkan fungsi penyebaran dalam dua fase. Penyebaran kode saluran awal diikuti oleh penyebaran kode pengacakan. Penyebaran kode kanalisasi awal sendiri menentukan bandwidth yang ditempati dari sinyal radio. Adapun kode pengacakan, digunakan untuk membedakan terminal seluler yang berbeda di penerima stasiun pangkalan dan untuk membedakan beberapa situs sel di penerima terminal seluler.

Sistem IS-95 CDMA generasi kedua menggunakan kode pseudonoise tunggal yang umum untuk semua stasiun pangkalan, tetapi diterapkan oleh setiap stasiun pangkalan dengan offset waktu yang berbeda. Akibatnya, keunikan stasiun pangkalan tidak terletak pada kode itu sendiri melainkan pada offset waktunya.

Ponsel CDMA, kemudian, melihat beberapa stasiun pangkalan seperti halnya produk multipath dari satu stasiun pangkalan, dan dapat menyelesaikan masing-masing di bank penerima korelasi. Aliran data pengguna yang berbeda dari stasiun pangkalan dipisahkan oleh salah satu dari 64 kode saluran (dikenal sebagai kode Walsh) sebelum penyebaran pengacakan terakhir.

WCDMA menguraikan skema ini untuk memungkinkan beberapa koneksi ke terminal seluler tunggal serta faktor penyebaran variabel pada tahap penyebaran saluran. Kecepatan data pengguna yang rendah mendapatkan banyak perolehan pengkodean dengan rasio penyebaran yang tinggi, sementara kecepatan data pengguna yang tinggi mendapatkan lebih sedikit perolehan pengkodean karena rasio penyebarannya yang lebih rendah.

Detail penyebaran berbeda dalam arah downlink, atau basis-ke-seluler, dan uplink, atau seluler-ke-basis. Di arah downlink, kode saluran memisahkan pengguna yang berbeda (terminal seluler) dalam sel.

Dalam arah uplink, mereka memisahkan saluran fisik yang berbeda (koneksi paralel) dalam satu ponsel–misalnya, mereka membedakan data pengguna dari pensinyalan. Kode saluran WCDMA memiliki panjang variabel 4 hingga 512 chip di downlink dan 4 hingga 256 chip di uplink. Semua penyebaran terjadi pada frame 10-ms pada kecepatan chip konstan 3,84 Mch/s.

Spread berebut juga berbeda. Di downlink, spread dilakukan dengan salah satu dari 512 kode 38400-chip yang berbeda pada frame 10-ms (3,84 Mch/s). Uplink dari terminal seluler memiliki dua kemungkinan. Salah satu kemungkinannya adalah menggunakan salah satu dari jutaan kode pengacakan 38 400-chip yang berbeda.

Baca Juga : Daftar Stasiun Radio di Texas

Yang lain adalah keluarga kode 256-chip yang lebih pendek dalam bingkai 66,7-µs (juga 3,84 Mch/s), tetapi kemungkinan ini disediakan untuk desain penerima stasiun pangkalan lanjutan yang menggunakan teknik yang disebut deteksi multipengguna.

Untuk sedikit menyimpang, deteksi multiuser dapat menggunakan bank penerima korelasi, bank yang juga disebut penerima rake, karena diagram bloknya menyerupai garu taman. Secara umum, rake memandang kontribusi emisi radio dari terminal lain dalam sel sebagai jenis interferensi khusus, yang dapat dikenali sebagai berasal dari terminal seluler lain di sel yang sama karena penggunaan terakhir dari kode penyebaran yang diketahui.

Skema deteksi mencoba membuat keputusan simbol berdasarkan seluruh bentuk gelombang yang diterima dari semua pengguna yang mengganggu; mereka menghilangkan setiap emisi dari ponsel dan menghilangkan pengaruhnya yang mengganggu secara langsung.