Networking TDD dan Bluetooth

Pendahuluan
Perkembangan teknologi yang kian pesat menyempurnakan kekurangan-kekurangan terhadap teknologi di masa lampau. Industry telekomunikasi sudah lahir sejak 150 tahun yang lalu dengan membentuk saluran transmisi Morse pertama antara Washington DC dengan Baltimore di Amerika Serikat. 32 tahun kemudian tepatnya tahun 1876, seorang penemu yang bernama Alxander Graham Bell mendemonstrasikan perangkat komunikasi pertama yang disebut dengan Telepon. Pada awalnya, telepon merupakan inovasi teknologi yang cerdas, karena dapat menghubungkan komunikasi antara seseorang dengan orang yang lain. Keberhasilan dia menciptakan telepon hanya perlu waktu semalam, di awal tahun 1881 Amerika mendapatkan laporan tahunan perusahaan yang menunjukkan bahwa hampir semua kota besar di Amerika Utara telah memiliki Telepon dengan total pelanggan kurang lebih 132.000 pelanggan, bakhan hampr setiap rumah di Amerika Utara telah memiliki telepon. Komunikasi nirkabel pertama tidak berlangsung sampai 30 tahun. Komunikasi dengan kabel menjadi lebih murah dan sudah mulai sampai kesetiap rumah, sedangkan sarana dengan nirkabel dan mobile cukup mahal dan sudah tidak popular lagi. Mereka menemukan aplikasi di penyiaran, antar satelit dan mobile.

TDD dan FDD
Frequency Division Duplex FDD dan Time Division Duplex TDD adalah dua skema duplexing yang paling sering digunakan dalam jaringan nirkabel tetap. Secara hsitoris, FDD telah digunakan dalam suara, aplikasi FDD juga dapat mendukung dua arah komunikasi radio dengan menggunakan dua saluran radio yang berbeda. System yang menggunakan FDD adalah saluran frekuensi yang di tularkan hilir dari radio A ke radio B dalam fixed wireless point-to-point. radio dengan frekuensi kedua mendukung transmisi dari radio B ke radio A dari arah hulu. Karena pemasangan frekuensi transmisi secara simultan pada kedua arah mungkin saja terjadi. Jumlah minimum pemisahan frekuensi harus bisa dipertahankan antara pasangan frekuensi agar tidak ada gangguan dari arah hulu dan hilir transmisi.
TDD bekerja dengan menggunakan transmisi toggling petunjku selama selang waktu. Toggling ini berlangsung sangat cepat sampai user ridak dapat melihat toggling tersebut. Secara ringkas, TDD lebih diinginkan duplexing system teknologi yang memungkinkan pengguna menggunakan peralatan komunikasi yang mereka investasikan dala spectrum.



TDD Transmission
Duplex atau rangkap transmisi informasi antara dua pengguna dapat dicapai dengan beberapa cara. Contohnya adalah FDD (Frequency Division Duplex) Transmisi, dimana saluran frekuensi yang terpisah digunakan untuk rangkap transmisi sedangkan TDD (Time Division Duplex) dapat mencapai komunikasi dua arah dengan membiarkan masing-masing pihak untuk saling berkomunikasi.
Bagian ini menggambarkan bagaimana mode TDD dan FDD yang melakukan transmisi data. Pada sebuah system FDD terdapat 2 frekuensi kanal yang digunakan untuk transmisi full-duplex. Satu frekuensi di gunakan untuk downlink atau BS (Base Station)ke Terminal Mobile (MT). lalu satu saluran lagi untuk uplink atau dari MT ke BS (Base Station) transmisi. Bagaimanapun juga sebuah sebuah sisitem TDD menggunakan channel frekuensi yang sama untul fllduplex transmisi dan penerimaan sinya pada downlink dan uplink. Hal ini dilakukan agar saluran antara downlink dan uplink dapat berbagi transmisi dengan cara mengalokasikan waktu tertentu untuk setiap transmisi danbergantian antara kedua link. System ini juga dikenal sebagai system Ping-Pong, karena data secara bergantian diterima dan dikirim. Panjang slot uplink dan downlink masing-masing diatur oleh system komunikasi dan akan disiarkan pada terminal mobile yang akan terhubung ke system atau bisa juga ditetapkan oleh standar.
Untuk meminimalkan system TDD, diperlukan suatu guardband antara uplink dan downlink yang tingkat interfensinya dapat ditoleransikan oleh system penjaga band. Dalam system ini uplink dan downlink akan memancarkan pita frekuensi yang sama, maka guardband frekuensi tidak diperlukan.
Semua stasiun TDD-CDMA dasar harus mengirimkan kerangka pada waktu fashion sinkron. BS sinkronisasi dapat dilakukan dengan menggunakan sistem waktu pusat, seperti Global Positioning Satelite (GPS) positioning sistem, atau dengan menggunakan master / topologi diaman cluster dari BSS disinkronkan melalui BS (Base Station) master. Ini adalah uatu kerugian dibandingkan dengan sistem FDD dan satu alasan mengapa sistem TDD tidak lebih banyak digunakan.
Pertama kali di usulkan pada bulan Agustus 1991 di sebuah semniat Komunikasi di Jpeang, TDD-CDMA diikuti dari TDD-TDMA (Time Division Multiple Access) system. TDMA merupakan sambungan dari sistem FDMA (Frequency Division Multiple Access). Teknologi TDMA membuat satu frekuensi yang dapat digunakan oleh beberapa pengguna dengan adanya pemisahan waktu. TDMA sangat berbeda sekali dengan FDMA, dimana pada FDMA hanya dapat digunakanuntuk satu pengguna. TDMA dianggap lebih efektif, disamping itu pula, system ini juga dapat digunakan dalam teknoligi GSM (Global System for Mobile). Semua system yang menggunakan half-duplex seperti contonhnya radio amatir yang dalam penggunaan system TDDnya fakta. Para pihak komunikasi secara bergantian menerima dan mengirim atau berbicara dan mendengarkan dengan menggunankan manual switch. Dalam era modern, system TDD, switching antara uplink dan downlink dilakukan secara otomatis. Pada topoligi star dilakukan skema akses-jamak, itu dilakukan antara unit pusat dan beberapa terminal. Pertama system komunikasi pada seluler mobile menggunakan mode TDD. Evolusi ini terjadi selama akhir tahun 1980-an. Kedua system ini di dasarkan pada metode TDMA (Time Division Multiple Access). Beberapa vendor juga sempat menawarkan telepon cordless berdasarkan TDD modus di band berlisensi.
Ada dua alasan utama untuk memilih TDD operasi. Salah satunya adalah pemanfaatan bandwidth yang lebih efisien yang diwujudkan dalam nonpaired. Penggunaan FDD akam mengakibatkan suatu tradeoff antar bandwidth yang digunakan. Alasan lain adalah saluran timbal balik antara uplink dan downlink.

Kekuatan Downlink
Kekuatan pada downlink control dalam TDD dapa dicapai dengan beberapa cara yang hapir mirip dengan system FDD, yaitu dengan cara loop tertutup. Berdasarkan perbandingan, permintaan BS (Base Station) untuk menambah dan mengurangi transmisi daya dalam rangka untuk mempertahankan tingkat kenerja yang diperlukan. Hal yang perlu diutamakan karena sifat gangguan di downlink. Karena adanya campur tangan dari uplink, maka system CDMA hanya terdiri dari pluralitas sinyal yang berasal dari semua MTs di selpengguna. Karena level sinya antara uplink dan downlink sangat berkorelasi, maka uplink dapat memperkirakan sinyal secara akurat. Sebaliknya, gangguan pada downlink adalah jumlah sinyal BSS. Satu atau dua BSS bisa mengakibatkan interfensi. Oleh karena itu, jumlah yang dihasilkan dapat bervariasi karena adanya gangguan jalur mempengaruhi dan membayangi sinyal. Maka, SIR downlink tidak bisa di perkirakan secara akurat.

TDD dan FDD qos pada jaringan Wimax.
Pada Wimax, untuk mengatur sebuah QoS (Quality of Service ) dapat dijalankan dengan menggunakan Medium Acces Control (MAC). Untuk meningkatkan QoS dan menurunkan frekuensi, Wimax memungkinkan untuk mengalokasikan kanal frekuensi. Pada Wimax, terdapat dua system duplex, diantaranya FDD dan TDD. Pada system FDD terbagi menjadi 2, yaitu continous dan Burst FDD, perbedaannya adala jika Continous dapat menerima dan mengirim secara bersamaan pada SS, sedangkang Burst tidak dapat melakukan hal tersebut, karena harl tersebut hanya bisa dilakukan pada SS yang memiliki system fullduplex. Pengalokasian bandwidth dapat dilakukan di system TDD dengan secara dinamis sesuai dengan kebutuhan trafiknya. Salah satu kelebihan TDD dala QoS adalah penentuan profile dari Burst single carrier-modulation.

Sistem Bluetooth Ad Hoc
Bluetooth adalah spesifikasi industry untuk jaringan kawasan pribadi tanpa kabel. Buetooth dapat menghubungkan untuk melakukan tukar-menukar informasi diantara peralatan. Sistem bluetooth pada awalnya dikembangkan oleh perusahaan besar yaitu Ericsson Mobile Communications pada tahun 1994 sebagai kekuatan rendah. Bluetooth bisa digunakan antara ponsel ke ponsel dan aksesoris sepeti headset dan kartu PC. Link Nirkabel yang menghubungkan perangkat ke jaringan bergerak selular dikenal sebaga multi communicator (MC) link. Teknoligi bluetooth ini sepat menemukan aplikasi dalam WLAN. Pada tahun Perusahaan Ericsson mendekati produsen lain untuk mengembangkan aplikasi teknologi buetooth secara lebih lanjut. Sebagai akibatnya kelompok minat khusus Special Interest Group (SIG) lima perusahaan besar seperti Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba dan Intel dibentuk untuk mempromosikan bluetooth dan juga untuk mengembangkan sebuah standar industry untuk perangkat bluetooth. Pada akhir tahun 2001, lebih dari 1000 perusahaan telah menjadi anggota SIG. Blutooth beroperasi 2,4 GHz di band ISM (Industrial, Scientific and Medical), 2,483 GHz di Eropa dan Amerika Serikat, dan 2,471 GHz di Jepang. Perangkat ini menggunaka spectrum terbesar dengan layanan duplex yang menggunakan mode TDD. Pada bagian ini. Kita membahas secara singkat lapisan dair blutooth berikut dengan fungsinya. Tujuan dai pengenalan ini adalah untuk meninjau mengapa sistem TDD digunakan.

Jaringan Ad Hoc
Di dalam jangkauan satu sama lainnya bluetooth dapat membentuk jaringan Ad Hoc. Secara prinsip, komunikasi dapat mengambil master/slave topologi. Semua unit di dalam bluetooth memiliki kemampuan yang sama. Sebuah piconet dapat dibentuk dari dua atau tiga bluetooth. Menurut definisi unit yang menjalankan picanot, maksimal delapan unit dapat berbagi piconet, satu unit menjadi master dan tujuh unit sebagai budak dalam satu jaringan. Komunikasi antara master dan semua budak adalah satu koneksi dilakukan dalam mode TDD. Piconet dibedakan oleh identitas master dan mengikuti jam master. Pada topologi ini, piconet juga memiliki data rate minimum 1 Mbps. Seluruh device dalam jaringan melakukan hop secara bersamaan. Frequency hopping menggunakan 79 channel RF dalam band 2,4GHz ISM dengan spasi 1 MHz.
Pada slot yang ke-625 mikrodetik akan melakukan Transmisi dan resepsi, setiap slot akan terdiri dari satu paket. Sebuah paket memiliki tiga bidang antara lain : kode akses yang berasal dari master kode identitas,sebuah header paket yang berisi informasi kontrol, misal MAC alamat dan Bit Flow Control, dan payload yang jumlah bitnya antara 0-2.745.
Ada dua jenis link yang didefinisikan dalam bluetooth, antara lain sinkron connection-oriented (SCO) link dan asynchronous connectionless Berorientasi (ACL) link. Pada SCO link, berfungsi untuk mendukung sirkuit switchsd dan point-to-point koneksi seperti halnya suara. Unutk layanan ini, ada dua slot secara berurutan yang dicadangkan untuk transmisi pada interval tetap, yaitu ACL yang mendukung paket switched dan poni-to-point. Frekuensi hooping dilakukan pada tingkat 1.600 hop per detik. Lebih dari 79 operator di Eropa dan Amerika, dan 23 operator di Jepang dalam ISM dialokasikan bandwidth. Beberapa piconet dapat hidup berdampingan karena setiap piconet menggunakan urutan hopping yang berbeda. Waktu transmisi dikendalikan oleh master jam, tetapi picondet mungkin hidup berdampingan sejajar dengan slot.

Spread Spectrum Cordless Telephone
Cordless telepon telah digunakan secara tradisional tanpa izin band seperti 2.4GHz ISM band. Salah satu dari system tersebut telah di kembangkan menggunakan modulasi DS-SS dan operasi TDD. Pada bagian ini akan membahas lapisan fisik dari system ini dan alas an mengapa operasi TDD yang dipilih.
System Configuration
Sebuah system telepon nirkabel bisa disebut dengan jaringan pribadi karena hanya terdiri dari satu unit dasar dan sebuah headset. Karena beroperasi dala sebuah band tidak mempunyai lisensi, maka daya transmisinya harus tetap dibawah tingkat tertentu. Pada pita ISM tingkat ini biasanya sudah ditetapkan sebagai 100 mW atau 20 dBm. Di karenakan beberapa perangkat dapat menggunakan pita frekuensi yang sama maka bisa telepon yang tidak menggunakan kabel harus dirancang dengan tingkat tinggi agar bisa tahan terhadap gangguan. Hal ini biasanya di capai oleh system frekuensi yang tersedia dan bisa mengukur tingkat dari gangguan tersebut. Kemudian pita frekuensi tersebut akan memilih saluran frekuensi dimana SIR dapat diperoleh. Secara terus-menerus SIR akan di pantau dan saluran tersebut dapat diubah jika SIR tersebut yang terdegradasi. System tanpa kabel dari bab ini menggunakan ISM band 902-928 MHz untuk operasi. Ini meggunakan teknik DS-SS untuk menyebarkan sebuah diferensial 32 Kbps dan lebih dari 23 saluran frekuensi berupa modulasi FSK-adaptif (ADPCM).
Operasi TDD
Dit suara didigitalkan lalu ditransmisikan dalam TDD 9-ms. Satu milidetik waktu penjaga digunakan untuk antena untuk beralih dari penerima ke pemancar dan sebaliknya. Uniden telah memberikan alas an mengapa mereka memilih TDD. Salah satunya adalah operasi di band tidak berpasangan, dan alas an lain adalah frekuensinya efisien, karena tidak ada penjaga frekuensi yang diperlukan. Selanjutnya, penggunaan system TDD memungkinkan penerima dan pemancar untuk berbagi sirkuit RF yang mengakibatkan biaya perangkat berkurang.



Bluetooth
Bluetooth adalah spesifikasi industry untuk jaringan kawasan pribadi tanpa kabel. Buetooth dapat menghubungkan untuk melakukan tukar-menukar informasi diantara peralatan. Pita frekuensi pada Bluetooth ada lah 2,4 GHz, frekuensi ini telah menggunakan sebuah frequency hopping traceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real time antara host-host bluetooth dengan jarak terbatas. Kelemahan pada teknologi ini adalah jangkauannya terlalu pendek dan kemampuan taransfer data yang masih rendah.

Keamanan pada Bluetooth.
Bluetooth dirancang untuk memiliki fitur-fitur keamaan sehingga dapat digunakan secara aman dalam lingkungan apa saja. Fitur-fitur yang disediakan bluetooth antara lain Enskrip data, Autentifikasi user, Fast frekuensi-hooping dan Output power control. Fitur-fitur tersebut memiliki fungsi keamanan yang layak, dari tingkat layer/fisik radio yaitu gangguan dari penyadapan sampai tingkat yang paling rendah yaitu password dan PIN.

Bluetooth FHSS vs DSSS
Bluetooth lebih memilih menggunakan metode FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) dibandingkan dengan metode DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Mengapa demikian ???
1. Metode FHSS membutuhkan konsumsi daya dan kompleksitas yang lebih rendah dibandingkan dengan metode DSSS. Ini disebabkan karena metode DSSS lebih memilih untuk menggunakan kecepatan chip (chip rate) dibandingkan dengan kecepatan simbol (symbol rate) sedangkan FHSS sebaliknya. Sehingga cost DSSS akan lebih tinggi dibandingkan dengan FHSS.
2. Metode FHSS menggunakan FSK, karena FSK memiliki ketahanan yang lebih bagus untuk menghadapi ganguan dibandingkan dengan DSSS yang memilih menggunankan OPSK
Walaupun FHSS mempunyai jarak jangkauan dan transfer data yang lebih rendah dibandingkan dengan DSSS tetapi untuk layanan dibawah 2 Mbps FHSS dapat memberikan solusi cost-efektif yang lebih baik.

Kelebihan Bluetooth
Kelebihan yang dimiliki oleh sistem Bluetooth adalah:
1. Bluetooth dapat menembus dinding, kotak dan berbagai rintangan lain walaupun jaraknya hanya sekitar 10 meter.
2. Bluetooth tidak memerlukan kabel ataupun kawat
3. Dapat digunakan sebagai perantara modem
4. Di Indonesia, perkembangan bluetooth mengacu pada negara-negara maju dan sudah banyak sekali perangkat yang dilengkapi dengan sistem bluetooth sehingga memudahkan berbagai proses transfer data.

Kelemahan Bluetooth
Kekurangan dari sistem Bluetooth adalah:
1. Sistem ini menggunakan frekuensi yang sama dengan gelombang LAN standar
2. Apabila dalam suatu ruangan terlalu banyak koneksi Bluetooth yang digunakan, akan menyulitkan pengguna untuk menemukan penerima yang diharapkan
3. Banyak mekanisme keamanan Bluetooth yang harus diperhatikan untuk mencegah kegagalan pengiriman atau penerimaan informasi.
4. Di Indonesia, sudah banyak beredar virus-virus yang disebarkan melalui bluetooth dari handphone

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Bluetooth