Wireless Medical Telemetry Service (WMTS)

APA ITU WMTS?

Wireless Medis Layanan Telemetri (WMTS) adalah layanan nirkabel didefinisikan secara spesifik di Amerika Serikat oleh Komisi Komunikasi Federal(FCC) untuk transmisi data yang berkaitan dengan kesehatan pasien ( biotelemetry ). Alat itu diciptakan pada tahun 2000 karena masalah gangguan akibat pembentukan televisi digital. Pita 608-614 MHz didefinisikan adalah, 1395-1400 MHz dan 1427-1432 MHz. Perangkat yang menggunakan band-band ini biasanya berpemilik. Selanjutnya, penggunaan band-band ini belum disepakati secara internasional, jadi kali perangkat tidak bisa dipasarkan atau digunakan secara bebas di negara-negara selain Amerika Serikat. Karena itu, selain WMTS, banyak produsen telah membuat perangkat yang mengirimkan data dalam band ISM seperti 902-928 MHz, dan, lebih khusus, 2,4-2,5 GHz, sering menggunakan IEEE 802.11 atau Bluetooth radio. 

Aturan dalam Pelayanan WMTS

Aturan layanan untuk peralatan dan penggunaan WMTS termasuk keterbatasan daya pemancar keluaran, out-of-band emisi, dan perlindungan layanan lainnya. Pengguna WMTS akan menjadi co-primer dengan operasi radio astronomi layanan di 608-614 MHz rentang frekuensi dan tidak boleh mengganggu operasi radio astronomi. Perangkat WMTS diharuskan untuk memperoleh izin tertulis untuk digunakan untuk transmisi yang berjarak 80 km dari beberapa fasilitas radio astronomi dan berjarak 32 km dari fasilitas astronomi radio lainnya. Selain itu, pengguna pita frekuensi atas WMTS harus berkoordinasi dengan pemerintah saat ini (terutama militer) pengguna dari band-band. Pemerintah menggunakan frekuensi ini sedang dihapus selama beberapa tahun mendatang. Informasi di situs tersebut dapat ditemukan dalam lampiran Laporan FCC dan Ketertiban. Koordinator Frekuensi akan mempertahankan informasi untuk membantu co-primer WMTS pengguna menghindari konflik. Karena keprihatinan untuk gangguan pada sistem telemetri nirkabel hadir medis, dan pengenalan WMTS, CDRH telah mengeluarkan penasihat kesehatan masyarakat untuk administrator rumah sakit, manajer risiko, direksi teknik biomedis / klinis, dan menyusui direktur rumah. Secara umum, CDRH mendorong produsen dan pengguna perangkat telemetri medis untuk pindah ke spektrum baru karena perlindungan terhadap gangguan dari pemancar lain yang disengaja dan karena koordinasi frekuensi akan disediakan.

Sumber : http://www.ecse.monash.edu.au/staff/mehmety/WBSN

Penggunaan WMTS

CDRH percaya bahwa penggunaan yang sesuai dari WMTS secara signifikan akan mengurangi risiko dengan EMI penting sinyal telemetri medis. FDA berkomitmen untuk bekerja sama dengan produsen perangkat dan pengguna untuk memfasilitasi migrasi ke frekuensi WMTS dengan cara yang paling memberatkan. Perangkat memanfaatkan teknologi alternatif atau frekuensi RF dapat diterima, asalkan keamanan perangkat dan efektivitas ditujukan dalam hal kekebalan terhadap EMI dari pengguna utama lisensi spektrum RF di mana perangkat ini beroperasi. •Pengguna perangkat nirkabel telemetri medis harus menilai potensi kerentanan peralatan mereka sendiri untuk EMI sebagai akibat dari perubahan dalam penggunaan spektrum RF saat ini digunakan oleh perangkat telemetri medis. Karena perlindungan yang diberikan oleh WMTS, pengguna didorong untuk mempertimbangkan menggunakan perangkat telemetri medis yang mampu mentransmisikan dan menerima dalam pita WMTS baru. Meskipun AHA direkomendasikan t topi penggunaan frekuensi sekunder ini dipertahankan untuk jangka waktu, mulai dua tahun dari tanggal efektif aturan akhir pada WMTS, FCC tidak akan menyetujui peralatan telemetri baru medis yang beroperasi di TV atau PLMRS band. Tidak ada cutoff pada penjualan atau penggunaan peralatan yang disetujui sebelum tanggal tersebut untuk beroperasi dalam pita TV dan PLMRS. 

Sumber : http://www.fda.gov/ucm/groups/fdagov-public/documents/image/

Sepintas tentang Server

Server adalah sebuah contoh menjalankan aplikasi (software) yang mampu menerima permintaan dari klien dan memberikan tanggapan yang sesuai. Server dapat berjalan pada komputer manapun termasuk komputer khusus, yang masing-masing juga sering disebut sebagai "server". Dalam banyak kasus, komputer dapat menyediakan beberapa layanan dan memiliki beberapa server berjalan. Keuntungan dari menjalankan server pada komputer khusus adalah keamanan. Untuk alasan ini sebagian besar server adalah proses daemon dan dirancang sedemikian rupa sehingga mereka dapat dijalankan pada komputer tertentu .

Server beroperasi dalam arsitektur client-server. Server adalah program komputer yang menjalankan untuk melayani permintaan dari program lain, klien. Dengan demikian, server melakukan beberapa tugas atas nama klien. Ini memudahkan klien untuk berbagi data, informasi atau perangkat keras dan perangkat lunak sumber. Klien biasanya terhubung ke server melalui jaringan tetapi dapat dijalankan pada komputer yang sama. Dalam konteks Internet Protocol (IP) jaringan, server adalah program yang beroperasi sebagai soket pendengar. 

Umumnya, di dalam sistem operasi server terdapat berbagai macam layanan yang menggunakan arsitektur client/server. Contoh dari layananserver adalah DHCP, Mail Server, HTTP Server, FTP Server, DNS server, dan lain sebagainya. Setiap sistem operasi server umumnya membundel layanan-layanan tersebut, meskipun pihak ketiga dapat pula membuat layanan tersendiri. Setiap layanan tersebut akan merespon request dari client. Sebagai contoh, DHCP clientakan memberikan request kepada server yang menjalankan layanan DHCP Server ; ketika sebuahclient membutuhkan alamat IP, klien akan memberikan request kepada server, dengan bahasa yang dipahami oleh DHCP Server, yaitu protokol DHCP itu sendiri.

Contoh sistem operasi server dari windows adalah  Windows NT 3.51, Windows NT 4.0, Windows 2000 Server dan Windows Server 2003, kemudian Sun Solaris, Unix. Sementara sistem operasiberbasis GNU/Linux contohnya Ubuntu Server, Debian Server, Redhat, CentOS, dll.

Server biasanya terhubung dengan client dengan kabel UTP dan sebuah kartu jaringan. Kartu jaringan ini biasanya berupa kartu PCI atau ISA.

Sumber :

http://en.wikipedia.org/wiki/Server_(computing)
http://www.transiskom.com/2012/09/pengertian-dan-jenis-server.html

Cyclic Perfix

Dalam telekomunikasi, Cyclic Perfix merujuk pada pengawalan simbol dengan dasar pengulangan bagian akhir. Meskipun penerima biasanya dikonfigurasi untuk membuang sampel Cyclic Perfix, Cyclic Perfix mempunyai dua tujuan.

1. Sebagai guard interval, menghilangkan interferensi antar simbol dari sebelumnya.
2. Sebagai pengulangan akhir simbol, memungkinkan konvolusi linear dari kanal multipath frekuensi-selektif untuk dimodelkan sebagai konvolusi melingkarnya, yang pada gilirannya dapat ditransformasikan ke domain frekuensi menggunakan transformasi Fourier diskrit. Pendekatan ini memungkinkan untuk pengolahan frekuensi-domain yang sederhana, seperti estimasi kanal dan pemerataan.

Agar Cyclic Perfix efektif (yaitu untuk sesuaii tujuan diatas), panjang Cyclic Prefix harus setidaknya sama dengan panjang saluran multipath. Meskipun konsep Cyclic Prefix secara tradisional dikaitkan dengan sistem OFDM, Cyclic Perfix kini juga digunakan dalam sistem single carrier untuk meningkatkan ketahanan terhadap propagasi multipath.

Cyclic prefix sering digunakan dalam hubungannya dengan modulasi untuk mempertahankan sifat sinusoida dalam saluran multipath. Hal ini juga diketahui bahwa sinyal sinusoidal adalah eigenfunctions linear, dan sistem dengan varian waktu. Oleh karena itu, jika saluran diasumsikan linear dan bervariansi waktu, maka sinusoida dari waktu yang tidak terbatas akan menjadi eigenfunction. Namun, dalam prakteknya, hal ini tidak dapat dicapai, sebagai sinyal nyata selalu waktunya terbatas. Jadi, untuk meniru sifat yang tak terbatas, awalan akhir simbol ke awal membuat lilit linear saluran muncul seolah-olah konvolusi melingkar, dan dengan demikian, melanjutkan di bagian simbol ini properti setelah Cyclic Perfix.

Diversity

               Diversity merupakan salah satu faktor penting dalam sistem telekomunikasi MIMO-OFDM. Skema diveristy merupakan metode acuan untuk meningkatkan kemampuan sinyal dikirim dengan menggunakan 2 atau lebih saluran komunikasi dengan karakteristik yang berbeda. Sistem diversity  adalah cara penting dalam memerangi fadding dan co-channel interfrensi dan menghindari error dari hamburan. Ini didasari dalam fakta bahwa pengalaman single channel berbeda level fading dan interfrensi nya. Beberapa versi sinyal yang sama dapat ditransmisikan dan  atau diterima dan digabungkan dalam penerima . sebagai alternatif lain, koreksi forward error kode yang berlebihan dapat ditambahkan dan dipisahkan bagian channelnya. Teknik diversity dapat memanfaatkan propagasi multipath , menghasilkan keuntungan keragaman , sering diukur dalam desibel.

Diversity dapat dibagi menjadi beberapa bagian :

1. 1.      Time Diversity

Beberapa versi sinyal yang sama ditransmisikan pada instants waktu yang berbeda . Atau , koreksi forward error kode yang berlebihan dapat ditambahkan dan pesan tersebar dalam waktu dengan cara bit - interleaving sebelum dikirim . Dengan demikian , semburan kesalahan dapat dihindari , yang menyederhanakan koreksi kesalahan .

1. 2.      Frekuensi Diversity

Sinyal ditransmisikan menggunakan beberapa saluran frekuensi atau tersebar di spektrum yang luas yang dipengaruhi oleh frekuensi - selektif fading . Abad ke-20 pertengahan sampai akhir jalur relay radio microwave sering digunakan beberapa saluran radio wideband biasa, dan satu saluran perlindungan untuk digunakan otomatis oleh saluran fading.

1. 3.      Space Diveristy

Sinyal ditransmisikan melalui beberapa jalur propagasi yang berbeda . Dalam hal transmisi kabel , hal ini dapat dicapai dengan mengirimkan melalui beberapa kabel. Biasanya dalam peneltian akhir ini dikembangkan menggunkan wireless communication.

1. 4.      Polarisasi Diversity

Beberapa versi sinyal yang dikirim dan diterima melalui antena dengan polarisasi yang berbeda . Sebuah keragaman teknik menggabungkan diterapkan pada sisi penerima .

1. 5.      Multiuser Diversity

Keragaman Multiuser diperoleh dengan penjadwalan pengguna oportunistik baik pada pemancar atau penerima . Penjadwalan pengguna oportunistik adalah sebagai berikut : pada waktu tertentu , transmitter akan memilih pengguna yang terbaik di antara penerima calon sesuai dengan kualitas masing-masing saluran antara pemancar dan penerima masing-masing . Sebuah penerima harus memberi feedback informasi kualitas saluran untuk pemancar menggunakan resolusi tingkat terbatas, agar pemancar untuk melaksanakan keragaman Multiuser.

1. 6.      Cooperative Diversity

Mendapatkan antena diversity gain dengan menggunakan kerjasama antena didistribusikan milik setiap node .

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) adalah teknik modulasi untuk komunikasi wireless broadband yang sedang dikembangkan penelitianya  dikarenakan tahan terhadap frekuensi selective fading dan interferensi narrowband dan juga efisien dalam menghadapi multi-path delay spread. Untuk mencapai hal tersebut, OFDM membagi aliran data high-rate mejadi aliran rate yang lebih rendah, yang kemudian dikirimkan secara bersama pada beberapa sub-carrier. Dengan melakukan hal ini , durasi simbol akan meningkat. Keuntungan dari hal ini adalah jumlah dispersi waktu yang disebabkan oleh multi-path delay spread akan menurun secara signifikan. Modulasi dari OFDM bisa di gambarkan  seperti dibawah ini :

OFDM telah berkembang menjadi sebuah skema yang populer untuk komunikasi digital wideband , baik via wireless atau kabel tembaga, yang digunakan dalam aplikasi seperti televisi digital dan penyiaran audio, akses DSL internet , jaringan nirkabel, jaringan powerline , dan mobile 4G. Keuntungan utama dari OFDM lebih dari skema single-carrier adalah kemampuannya untuk mengatasi kondisi saluran yang parah ( misalnya , atenuasi frekuensi tinggi dalam kawat tembaga panjang , interferensi narrowband dan frekuensi - selektif memudar karena multipath ) tanpa filter dengan pemerataan yang kompleks. Saluran pemerataan disederhanakan karena OFDM dapat dilihat sebagai menggunakan banyaknya sinyal pelan/lambat modulasi narrowband daripada satu sinyal wideband termodulasi bersifat cepat.

             Selain itu, pengenalan guard time pada setiap symbol OFDM mengeliminasi Inter-Symbol Interference (ISI). Pada guard time, symbol OFDM secara siklus diperpanjang untuk mengurangi Inter-Carrier Interference (ICI). OFDM dapat dianggap baik sebagai metode multiplexing maupun metode modulasi. Seperti yang telah dijelaskan di atas, OFDM menggunakan sub-carrier yang banyak untuk mengirimkan aliran data low rate secara parallel. Sub-carrier dimodulasikan sendiri dengan menggunakan Phase Shift Keying (PSK) atau Quadrature Amplitude Modulation (QAM) dan dibawa pada microwave carrier berfrekuensi tinggi (5 GHz). Hal ini sama dengan Frequency Division Multiplexing (FDM) konvensional atau Sub-Carrier Multiplexing, kecuali untuk kebutuhan ke-orthogonal-an antara setiap sub-carrier

             Berikut kita bisa lihat block diagram dari OFDM :

             Dasar sinyal OFDM dibentuk menggunakan Inverse Fast Fourier Transform (IFFT), penambahan cyclic extension dan menampilkan windowing untuk mendapatkan roll off yang lebih curam. Pada penerima, sub-carrier dimodulasi dengan menggunakan Fast Fourier Transform (FFT). Jika dibandingkan dengan system modulasi single carrier, OFDM lebih sensitive terhadap frekuensi offset dan noise phasa. Selain itu OFDM relatif mempunyai rasio data peak-to-avarege yang lebih tinggi, yang mereduksi efisiensi daya RF amplifier.

Apa itu MIMO?

                Sistem Multiple-Input Multiple-Output adalah sistem yang terdiri dari sejumlah terminal atau lebih dari satu antena pengirim dan penerima. Tidak seperti sistem antena kovensional yang sangat rentan terhadap multipath, sistem MIMO justru bekerja sangat maksimum pada sistem multipath. Sistem multipath dikembangkan untuk meningkatkan diversitas dan efisiensi bandwith (bpz/Hz) yang tekniknya sudah banyak dibahas diberbagai kalangan,buku, atau web.

                   Pada gambar di atas, terlihat sistem MIMO dengan antena pengirim dan penerima dengan jumlah masing masing lebih dari satu. Antena penerima akan menerima sinyal yang dikirimkan oleh antena pengirim setelah sinyal tersebut dikalikan dengan suatu matriks kanal. 

                   Pada umumnya sistem MIMO bila digambarkan secara matematis dapat terlihat seperti gambar di bawah ini:

Matriks H merupakan matriks kanal MIMO yang dibentuk dari estimasi nilai h_ij pada kanal transmisi. Matriks ini akan berguna dalam mendapatkan kembali sinyal informasi pada sisi penerima. Sinyal informasi didapatkan dengan mengalikan inverse matriks H dengan sinyal pada sisi penerima (x).

Apa itu "Radar" ? Part 2 (Prinsip Radar)

Fungsi radar adalah mendeteksi dan menentukan target berdasarkan informasi pantulan gelombang oleh objek yang didapat. Gelombang pantul yang didapat oleh radar biasa disebut radar pulsa (pulse radar).

Gambar dibawah ini adalah suatu diagram blok yang disederhanakan dari sebuah sistem radar. Diagram blok ini merupakan diagram blok radar monostatic dimana penerima dan pemancarnya dalam lokasi/penempatan yang sama . Sistem  ini menggugnakan antena tunggal yang berfungsi sebagai pemancar dan penerima; sistem kerja antena secara duplex dengan pemancar dan penerima dalam penempatan yang sama yang juga merupakan monostatic. 

-       Frekuensi generator, timing, dan kontrol

Blok ini menghasilkan sinyal sinkronisasi dan frekwensi yang diperlukan oleh sistem.

-       Transmitter

Pemancar menghasilkan sinyal radio yang digunakan untuk mendeteksi  target dan mengetahui pantulan yang diperoleh.

-       Modulator

Modulator berfungsi untuk mengendalikan pemancar sistem berpulsa, menentukan dan membentuk pulsa.

-       Duplexer

Switch duplexer antena pada sistem antena tunggal monostatic merupakan switch penerima dan pemancar.

-       Antena

Antena berkonsentrasi pada pemancaran sinyal ke dalam suatu berkas sempit lalu menyebar pada arah yang tunggal, menginterupsi sinyal pantulan target dari arah sama, dan memenuhi penyesuaian sistem rambatan gelombang pada medium propagasi. Antena dapat dikontrol sedemikian, sehingga radar dapat mencari atau menjejaki banyak arah.

-       Pengontrol antena

Pengontrol antena memposisikan beam antena pada sudut azimut dan elevasi yang diinginkan serta melaporkan sudut ini kepada pengolah data dan pengontrol sistem.

-       Receiver

Penerima memperkuat level sinyal pantulan untuk proses sistem berikutnya, seperti pengolah sinyal.

-       Pengolah sinyal

Berfungsi untuk  memproses pantulan target dan sinyal yang  tidak diinginkan untuk meningkatkan level sinyal pantulan target dan menghilangkan gangguan, dengan cara umum meningkatkan perbandingan SNR.

-       Pengolah data

Pengolah data menyimpan suatu proses penempatan dari target yang dideteksi. Pengolah data mengkonversi posisi data target untuk mengkoordinir suatu sistem yang mana dapat dimengerti oleh semua sistem pada jaringan.

-       Display

          Tampilan meletakkan informasi pada suatu format yang dapat dipakai operator
           radar dan yang lain, seperti pengontrolan lalu lintas udara (Contoh PPI).

Gambar di atas dan penjelasan berikut  menunjukkan proses suatu radar dengan jenis pulsa dalam menentukan suatu target. Frekuensi genarator dan sistem timing yang periodik  tertentu menyebabkan pemancar dapat menghasilkan suatu sinyal, atau pulsa, pada pemancaran  gelombang elektromagnetis.