Sabtu, 14 Juni 2014

Full Duplex Wireless Network / Jaringan Nirkabel Full Duplex

Dari judul yang tertera, dapat diartikan sebagai teknik komunikasi dua arah pada satu kanal frekuensi. 

Pada umumnya, teknik komunikasi wireless hanya bisa dilakukan satu arah tiap kanal frekuensi yaitu disebut half duplex. Pada half duplex, frekuensi yang sama hanya dizinkan transmisi atau resepsi saja. Mengapa demikian, karena jika pada satu kanal frekuensi dilakukan transmisi dan resepsi secara bersamaan, maka sinyal akan saling ber-intereferensi. Interferensi pada umumnya sangat dihindari dalam komunikasi wireless. Interferensi akan merusak sinyal, jika sinyal rusak, informasi yang ada dalam sinyal tersebut juga akan rusak.

Teknik full duplex, mengizinkan transmisi dan resepsi dilakukan pada satu kanal frekuensi. Teknik ini dikembangkan pada tahun 2011 oleh Jung Il Choi, dkk. Sistem yang di uji cobakan adalah komunikasi dua alat. Masing-masing alat dilengkapi dua antena, satu untuk transmisi dan satu untuk resepsi. Dua alat melakukan komunikasi secara simultan pada kanal frekuensi yang sama. Efek dari penggunaan satu kanal frekuensi adalah timbulnya interferensi di antena resepsi pada masing-masing alat. Misal, antena transmisi 1 (antena pengirim pada alat 1) melakukan transmisi, pada saat bersamaan antena resepsi 1 (antena penerima pada alat 1) melakukan resepsi. Antena resepsi 1 menerima sinyal dari antena transmisi 2 ditambah sinyal interferen dari antena 1. Sinyal dari antena transmisi 1 yang diterima oleh antena resepsi 1 disebut sinyal interferen. Karena sinyal interferen ini berasal dari antenna transmisi 1 dan menuju antena resepsi 1, dikenal lebih khusus dengan self-interference, interferen yang berasal dari alat itu sendiri.

Menggunakan teknik advance signal processing (pengolahan sinyal komplek), sinyal interferen dapat diredam hingga -78 dB. Pengolahan sinyal komplek bisa dilakukan dalam dua domain, yaitu domain analog dan domain digital. Domain analog yaitu redaman yang diberlakukan pada sinyal carrier, sedangkan domain digital yaitu redaman dilakukan pada sinyal digital atau base band. Pada intinya, pengolahan sinyal komplek melakukan inversi/pembalikan fase sinyal transmisi, hasilnya dikalikan dengan sinyal yang diterima. Ideal nya, dua sinyal yang saling berkebalikan, akan saling menghilangkan.

Teknik lain yang bisa digunakan adalah teknik separasi antena. Antena transmisi dan antena resepsi harus dipisahkan sejauh mungkin. Tentunya, teknik ini dibatasi oleh dimensi alat tersebut. Antena tidak bisa dipisahkan melebihi dimensi alat tersebut. Namun demikian, menurut hasil pengukuran, teknik separasi ini bisa meredam hingga -35 dB, sumber.

Secara teori, keuntungan penggunaan full duplex adalah meningkatnya kapasitas kanal wireless. Kapasitas kanal akan meningkat dua kali lipat. Pada half duplex, kapasitas kanal dirumuskan, C= 1/2 log2 (1+SNR), sedangkan pada full duplex, C= log2 (1+SNR). Keuntungan yang secara tidak langsung dapat dinikmati adalah meningkatnya data rate yang bisa dinikmati oleh pengguna seluler. Waktu download data, gambar, musik, dan video akan makin singkat. Apabila teknik ini dikombinasikan dengan teknik lain sperti orthogonalisasi sinyal, diversiti, multiplexing, dan MIMO. Keuntungannya akan meningkat secara signifikan.

SNR: signal to noise ratio, rasio perbandingan power antara sinyal dan noise.



Tidak ada komentar:

Posting Komentar