Pertanyaan: Apakah teknik Modulasi pada EDGE?

Pasase relevan:
text: Pada EDGE dikenal 9 macam teknik pengkodean, yaitu MCS (Modulation Coding Scheme ) 1 sampai dengan MCS9. Sedangkan pada GPRS hanya digunakan 4 buah teknik pengkodean, yaitu CS (coding Scheme) 1 sampai dengan SC4. Empat teknik pengkodean pertama pada EDGE, MCS1 sampai dengan MCS4, menggunakan modulasi GMSK, sama seperti yang digunakan pada GPRS. Sedangkan 5 teknik pengkodean lainnya, MCS5 sampai dengan MCS9, menggunakan modulasi 8PSK.
Baik pada GPRS ataupun EDGE, tingkatan skema pengkodean yang lebih tinggi menawarkan kecepatan data yang lebih tinggi pula tetapi di samping itu, makin tingggi tingkatan skema pengkodeannya, maka ketahanannya terhadap kesalahan makin rendah. Artinya, makin tinggi kecepatan paket data, maka makin mudah paket data itu mengalami kesalahan dalam pengirimannya. Hal ini karena, makin tinggi tingkatan skema pengkodeannya, maka tingkatan mekanisme “koreksi kesalahan” yang digunakan makin rendah.
title: Enhanced Data Rates for GSM Evolution

text: Untuk mendapatkan kecepatan transfer yang lebih tinggi dari GPRS yang menggunakan modulasi GMSK (Gausian Minimum Shift Keying), EDGE menggunakan teknik modulasi yang berbeda dengan GPRS yaitu 8PSK (8-Phase Shif Keying). Gambar dibawah ini menunjukan visualisasi dari modulasi GMSK pada GPRS dan 8PSSK pada EDGE yang digambarkan pasa sebuah diagram I/Q, dimana I adalah sumbu real dan Q adalah sumbu imajiner.
Dengan menggunakan modulasi 8PSK, sebuah symbol dikodekan dengan menggunakan 3 bit, sedangkan pada GMSK sebuah symbol dikodekan dengan 1 bit. Karena GMSK dan 8PSK mempunyai simbol tingkat yang sama, yaitu sebesar 270 kbp/s, maka secara keseluruhan tingkat modulasi pada 8PSK akan menjadi 3 kali lebih besar daripada GMSK, yaitu sebesar 810 kb/s.
title: Enhanced Data Rates for GSM Evolution

text: EDGE adalah sebuah cara untuk meningkatkan kecepatan data pada pranala radio GSM. Dengan menggunakan teknik modulasi dan skema pengkodean yang berbeda dengan sistem GPRS sebelumnya, serta dengan melakukan pengaturan pada pranala protokol radionya, EDGE menawarkan kapasitas yang secara signifikan jauh lebih besar dari yang dimiliki oleh system GPRS. Jadi secara umum ada tiga aspek teknik baru pada EDGE jika kita bandingkan dengan GPRS, yaitu
title: Enhanced Data Rates for GSM Evolution

text: GPRS menawarkan kecepatan data sebesar 115 kbps, dan secara teori dapat mencapai 160 kbps. Sedangkan pada EDGE kecepatan datanya sbesar 384 kbps, dan secara teori dapat mencapai 473,6 kbps. Secara umum kecepatan EDGE tiga kali lebih besar dari GPRS. Hal ini dimungkinkan karena pada EDGE digunakan teknik modulasi (EDGE menggunakan 8PSK, GPRS menggunakan GMSK) dan metode toleransi kesalahan yang berbeda dengan GPRS, dan juga mekanisme adaptasi pranala yang diperbaiki. EDGE juga menggunakan coding scheme yang berbeda dengan GPRS. Dalam EDGE dikenal 9 macam skema pengkodean, sedangkan di GPRS hanya ada 4 skema pengkodean.
title: Enhanced Data Rates for GSM Evolution

text: Pada kondisi sinyal radio yang cukup baik, perbedaan jarak antar simbol ini tidak terlalu berpengaruh terhadap kualitas data yang dikirim. Pada saat kondisi sinyal radio yang buruk, maka diperlukan penambahan ekstra bit yang akan digunakan sebagai sebagai koreksi kesalahan, sehingga data yang salah diterima dapat diperbaiki. Sehingga kualitas data pada EDGE tidak kalah dengan kualitas data pada GPRS yang menggunakan MPSK. Lagi pula, dalam EDGE juga digunakan modulasi MPSK yang digunakan pada CS1 sampai dengan CS4 - nya, dan juga dalam EDGE ada proses “penyesuaian paket” yang dapat mengubah jenis CS yang digunakan bila terjadi kesalahan pada data yang dikirim.
title: Enhanced Data Rates for GSM Evolution

Pasase lain:
text: 3. Phase Shift Keying
Phase Shift Keying (PSK) atau pengiriman sinyal melalui pergeseran fase. Metode ini merupakan suatu bentuk modulasi fase yang memungkinkan fungsi pemodulasi fase gelombang termodulasi di antara nilai-nilai diskrit yang telah ditetapkan sebelumnya. Dalam proses modulasi ini fase dari frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai denganperubahan status sinyal informasi digital.
Sudut fase harus mempunyai acuan kepada pemancar dan penerima. Akibatnya, sangat diperlukan stabilitas frekuensi pada pesawat penerima.
Guna memudahkan untuk memperoleh stabilitas pada penerima, kadang-kadang dipakai suatu teknik yang koheren dengan PSK yang berbeda-beda. Hubungan antara dua sudut fase yang dikirim digunakan untuk memelihara stabilitas. Dalam keadaan seperti ini , fase yang ada dapat dideteksi bila fase sebelumnya telah diketahui. Hasil dari perbandingan ini dipakai sebagai patokan (referensi).
Untuk transmisi Data atau sinyal Digital dengan kecepatan tinggi, lebih efisien dipilih system modulasi PSK. Dua jenis modulasi PSK yang sering kita jumpai yaitu :
3.1. BPSK
BPSK adalah format yang paling sederhana dari PSK. Menggunakan dua yang tahap yang dipisahkan sebesar 180° dan sering juga disebut 2-PSK. Modulasi ini paling sempurna dari semua bentuk modulasi PSK. Akan tetapi bentuk modulasi ini hanya mampu memodulasi 1 bit/simbol dan dengan demikian maka modulasi ini tidak cocok untuk aplikasi data-rate yang tinggi dimana bandwidthnya dibatasi.
3.2. QPSK
Kadang-Kadang dikenal sebagai quarternary atau quadriphase PSK atau 4-PSK, QPSK menggunakan empat titik pada diagram konstilasi, terletak di sekitar suatu lingkaran. Dengan empat tahap, QPSK dapat mendekode dua bit per simbol. Hal ini berarti dua kali dari BPSK. Analisis menunjukkan bahwa ini mungkin digunakan untuk menggandakan data rate jika dibandingkan dengan sistem BPSK. Walaupun QPSK dapat dipandang sebagai sebagai suatu modulasi quaternary, lebih mudah untuk melihatnya sebagai dua quadrature carriers yang termodulasi tersendiri. Dengan penafsiran ini, maka bit yang digunakan untuk mengatur komponen phase pada sinyal carrier ketika digunakan untuk mengatur komponen quadrature-phase dari sinyal carrier tersebut. BPSK digunakan pada kedua carrier dan dapat dimodulasi dengan bebas.
title: Modulasi

text: 2. Frequncy Shift Keying
Frequency Shift Keying (FSK) atau pengiriman sinyal melalui penggeseran frekuensi. Metode ini merupakan suatu bentuk modulasi yang memungkinkan gelombang modulasi menggeser frekuensi output gelombang pembawa. Pergeseran ini terjadi antara harga-harga yang telah ditentukan semula dengan gelombang output yang tidak mempunyai fase terputus-putus.
Dalam proses modulasi ini besarnya frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan ada atau tidak adanya sinyal informasi digital.
FSK merupakan metode modulasi yang paling populer. Dalam proses ini gelombang pembawa digeser ke atas dan ke bawah untuk memperoleh bit 1 dan bit 0. Kondisi ini masing-masing disebut space dan mark. Keduanya merupakan standar transmisi data yang sesuai dengan rekomendasi CCITT.
FSK juga tidak tergantung pada teknik on-off pemancar, seperti yang telah ditentukan sejak semula. Kehadiran gelombang pembawa dideteksi untuk menunjukkan bahwa pemancar telah siap.
Dalam hal penggunaan banyak pemancar (multi transmitter), masing-masingnya dapat dikenal dengan frekuensinya. Prinsip pendeteksian gelombang pembawa umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja.
Bentuk dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil modulasi FM. Secara konsep, modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam variasi /deviasi ataupun frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu More atau Less (High atau Low, Mark atau Space). Tentunya untuk deteksi (pengambilan kembali dari kandungan Carrier atau proses demodulasinya) akan lebih mudah, kemungkinan kesalahan (error rate) sangat minim/kecil.
Umumnya tipe modulasi FSK dipergunakan untuk komunikasi data dengan Bit Rate (kecepatan transmisi) yang relative rendah, seperti untuk Telex dan Modem-Data dengan bit rate yang tidak lebih dari 2400 bps (2.4 kbps).
title: Modulasi

text: Walaupun MCS1 sampai dengan MCS4 pada EGDE sama-sama menggunakan modulasi GMSK seperti CS1 sampai dengan CS4 pada GPRS, tetapi keduanya memiliki kecepatan yang berbeda. Hal ini karena adanya penggunaan header yang berbeda. Pada EDGE, paket datanya mengandung header yang memungkinkan dilakukannya resegmentasi paket data. Artinya, apabila suatu paket data dikirimkan dengan menggunakan tingkat skema pengkodean yang tinggi (kecepatan lebih tinggi, koreksi kesalahan kurang) dan data tidak diterima dengan baik pada sisi penerima.
title: Enhanced Data Rates for GSM Evolution

text: Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal digital (bit stream) ke dalam sinyal carrier. Modulasi digital sebetulnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan sifat gelombang pembawa (carrier) sedemikian rupa sehingga bentuk hasilnya (modulated carrier) memeiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1) yang dikandungnya. Berarti dengan mengamati modulated carriernya, kita bisa mengetahui urutan bitnya disertai clock (timing, sinkronisasi).
Melalui proses modulasi digital sinyal-sinyal digital setiap tingkatan dapat dikirim ke penerima dengan baik. Untuk pengiriman ini dapat digunakan media transmisi fisik (logam atau optik) atau non fisik (gelombang-gelombang radio).
Pada dasarnya dikenal 3 prinsip atau sistem modulasi digital yaitu: ASK, FSK, dan PSK
title: Modulasi

text: Seperti namanya, EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), adalah teknologi yang dikembangkan dengan teknologi dasar GSM dan GPRS. Sebuah sistem EDGE dikembangkan dengan tetap menggunakan perangkat yang terdapat pada jaringan GSM/GPRS. Jadi EDGE tidak bisa sendiri. Sebuah sistem GPRS terdiri dari SGSN (Serving GPRS Support Node) dan GGSN (Gateway GPRS Support Node), yang merupakan jaringan corenya, yang ditambahkan pada sebuah jaringan GSM sebelumnya. Sedangkan pada sisi radionya, jaringan GPRS membutuhkan penambahan PCU pada perangkat radio jaringan GSM sebelumnya. Gambar di bawah ini menunjukan diagram jaringan GPRS secara umum.
Pengimplementasian EDGE pada jaringan existing GPRS hanya memerlukan penambahan pada sisi radio aksesnya saja. Sedangkan pada sisi jaringan intinya, EDGE menggunakan perangkat dan protokol yang sama dengan yang digunakan pada jaringan GPRS sebelumnya. Perbedaan jaringan GPRS dan EDGE hanya terdapat pada sisi radio akssnya saja, sedangkan pada sisi jaringan intinya, EDGE dan GPRS menggunakan peranti dan protokol yang sama. Sebuah jaringan GPRS dapat diupgrade menjadi sebuah jaringan dengan sistem EDGE hanya dengan menambahkan sebuah EDGE Transceivier Unit (TRU) pada sisi radio aksesnya.
title: Enhanced Data Rates for GSM Evolution