bab ii dasar teori - · pdf fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus...

16
1 BAB II DASAR TEORI Dasar teori pada Tugas Akhir ini membahas tentang empat hal yaitu sistem telekomunikasi, layanan berbasis lokasi, teknologi mobile positioning, dan algoritma waktu shalat. Tujuan pembahasan sistem telekomunikasi adalah untuk memahami sistem dan struktur jaringan wireless saat ini sebagai dasar untuk memahami teknologi mobile positioning. Pembahasan mengenai layanan berbasis lokasi bertujuan untuk mengetahui pengertiannya secara umum, komponen-komponen pembentuknya, dan jenis-jenisnya. Selanjutnya dibahas tentang jenis- jenis teknologi mobile positioning secara mendalam dan metode pembandingnya. Pembahasan terakhir adalah algoritma waktu shalat untuk menghitung dan menentukan waktu shalat. 2.1 Sistem Telekomunikasi Sistem telekomunikasi terbagi menjadi tiga kategori yaitu generasi pertama (sistem seluler analog), generasi kedua (sistem seluler digital), dan generasi ketiga (sistem seluler digital). Salah contoh sistem telekomunikasi generasi kedua adalah GSM sedangkan 3G merupakan sistem telekomunikasi generasi ketiga. Berikut ini pembahasan sistem telekomunikasi generasi kedua dan ketiga: 1. GSM (Global System for Mobile Communications) Semua pengguna pada GSM berada dibawah cakupan Base Station (BTS) yang sama dan dikelompokkan berdasarkan waktu dan frekuensi sinyalnya. Skema pengaksesan ini disebut Frequency Division Multiple Acces / Time Division Multiple Access (FDMA/TDMA) artinya setiap slot waktu pada setiap frekuensi diberikan untuk satu pengguna. GSM menawarkan layanan transfer data dengan kecepatan 9.6 kbps. Kecepatan ini belum memenuhi kebutuhan kebanyakan layanan yang ada. Kapasitas terbatas dan kebutuhan akan kecepatan transmisi yang lebih tinggi merupakan alasan siginifikan untuk dilakukannya perbaikan sistem ini [MAR03]. 2. HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) Karena throughput yang ditawarkan GSM tidak memuaskan bagi kebanyakan aplikasi, untuk itu dilakukan modifikasi pertama kali pada sistem komunikasi mobile dalam hal perubahan channel coding dan penggunaan beberapa physical channels (slot waktu) untuk keperluan transmisi tinggi. HSCSD memiliki kecepatan koneksi mulai dari 9.6 kbps sampai 57.6 kbps tergantung slot waktu yang digunakan. HSCSD tidak merubah

Upload: phungtruc

Post on 07-Feb-2018

218 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

1

BAB II DASAR TEORI

Dasar teori pada Tugas Akhir ini membahas tentang empat hal yaitu sistem telekomunikasi,

layanan berbasis lokasi, teknologi mobile positioning, dan algoritma waktu shalat. Tujuan

pembahasan sistem telekomunikasi adalah untuk memahami sistem dan struktur jaringan

wireless saat ini sebagai dasar untuk memahami teknologi mobile positioning. Pembahasan

mengenai layanan berbasis lokasi bertujuan untuk mengetahui pengertiannya secara umum,

komponen-komponen pembentuknya, dan jenis-jenisnya. Selanjutnya dibahas tentang jenis-

jenis teknologi mobile positioning secara mendalam dan metode pembandingnya.

Pembahasan terakhir adalah algoritma waktu shalat untuk menghitung dan menentukan waktu

shalat.

2.1 Sistem Telekomunikasi

Sistem telekomunikasi terbagi menjadi tiga kategori yaitu generasi pertama (sistem seluler

analog), generasi kedua (sistem seluler digital), dan generasi ketiga (sistem seluler digital).

Salah contoh sistem telekomunikasi generasi kedua adalah GSM sedangkan 3G merupakan

sistem telekomunikasi generasi ketiga. Berikut ini pembahasan sistem telekomunikasi

generasi kedua dan ketiga:

1. GSM (Global System for Mobile Communications)

Semua pengguna pada GSM berada dibawah cakupan Base Station (BTS) yang sama dan

dikelompokkan berdasarkan waktu dan frekuensi sinyalnya. Skema pengaksesan ini

disebut Frequency Division Multiple Acces / Time Division Multiple Access

(FDMA/TDMA) artinya setiap slot waktu pada setiap frekuensi diberikan untuk satu

pengguna. GSM menawarkan layanan transfer data dengan kecepatan 9.6 kbps.

Kecepatan ini belum memenuhi kebutuhan kebanyakan layanan yang ada. Kapasitas

terbatas dan kebutuhan akan kecepatan transmisi yang lebih tinggi merupakan alasan

siginifikan untuk dilakukannya perbaikan sistem ini [MAR03].

2. HSCSD (High Speed Circuit Switched Data)

Karena throughput yang ditawarkan GSM tidak memuaskan bagi kebanyakan aplikasi,

untuk itu dilakukan modifikasi pertama kali pada sistem komunikasi mobile dalam hal

perubahan channel coding dan penggunaan beberapa physical channels (slot waktu)

untuk keperluan transmisi tinggi. HSCSD memiliki kecepatan koneksi mulai dari 9.6 kbps

sampai 57.6 kbps tergantung slot waktu yang digunakan. HSCSD tidak merubah

Page 2: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-2

keseluruhan arsitektur GSM tetapi hanya perubahan kecil pada hardware dan software

yang digunakan [MAR03].

3. GPRS (General Packet Radio Service)

GPRS atau Enhanced Data rates in GSM Environment (EDGE) merupakan fase awal

perkembangan GSM menuju sistem 3G. Sistem ini yang pertama kali memisahkan paket

data pada domain packet switched. Penggunaan paket data menyebabkan koneksi jaringan

eksternal berbasis IP dapat lancar dan simultan serta pemanfaatan sumber radio dapat

lebih efisien. Pada GPRS terjadi perubahan yang signifikan pada arsitektur jaringannya.

Lalu lintas pada sistem ini terbagi menjadi dua domain, yaitu circuit switched (CS)

sebagai domain utama dan packet switched (PS). Pada domain PS terdapat elemen

jaringan baru yaitu Serving GPRS Support Node (SGSN) dan Gateway GPRS Support

Node (GGSN). SGSN tidak bertugas dalam pengalamatan pengguna atau data tetapi

bertugas mengkompresi header TCP/IP dan mengirimkannya ke GGSN. Kemudian

GGSN memutuskan dimana dan bagaimana pengiriman paket tersebut. GGSN juga

bertugas melakukan penyaringan (filtering) data. Kecepatan transmisi pada GPRS

bervariasi mulai dari 9.05 kbps sampai 171 kbps tergantung dari skema coding dan

jumlah penggunaan slot waktunya tetapi rata-rata kecepatannya 40 kbps [MAR03].

Selain terjadi perubahan pada kecepatan transmisinya, GPRS juga merubah modulasi

yang digunakan pada layer fisiknya. EDGE menggunakan skema modulasi 8-PSK,

artinya setiap simbol terdiri dari 3 bit data. GPRS tidak melakukan perubahan yang

signifikan tetapi hanya melakukan perubahan sedikit pada software dan hardware elemen

jaringan dasarnya [MAR03].

4. 3G (3rd generation)

Perkembangan komunikasi data mobile mengalami pertumbuhan yang cepat seiring

terjadinya evolusi Internet, laptop, PDA yang secara simultan meningkatkan kebutuhan

akan mobillitas yang tinggi. Sistem 3G bertujuan menawarkan mobilitas global dengan

jangkauan layanan yang luas. UMTS merupakan salah satu sistem 3G yang memiliki

kecepatan transmisi sampai 2 Mbps. Dengan besarnya kecepatan tersebut, membuka

peluang bagi aplikasi real time untuk diterapkan [MAR03].

Perubahan signifikan pada jaringan 3G adalah diperkenalkannya antarmuka (interface)

radio yang baru. Antarmuka tersebut menggunakan teknologi CDMA dan memiliki

kapasitas lebih besar serta kecepatan lebih tinggi dibandingkan sistem telekomunikasi

Page 3: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-3

sebelumnya. Karena jaringan 3G dibangun pada area layanan 2G, maka dibutuhkan

kerjasama antara elemen pada kedua jaringan tersebut [MAR03].

2.2 Layanan Berbasis Lokasi

Layanan berbasis lokasi didefinisikan sebagai layanan penyediaan informasi yang dapat

diakses dari perangkat mobile melalui suatu jaringan dengan memanfaatkan penggunaan

informasi lokasi perangkat mobile tersebut[VIR01]. Definisi yang sama mengenai layanan

berbasis lokasi diberikan pada International OpenGeospatial Consortium 2005. Definisi yang

lain adalah layanan wireless-IP yang menyediakan informasi geografis kepada pengguna

mobile dengan memanfaatkan posisi mobile terminal [VIR01].

2.2.1 Komponen Layanan Berbasis Lokasi

Berikut ini adalah komponen-komponen layanan berbasis lokasi (lihat Gambar II-1):

a) Perangkat mobile.

Perangkat mobile adalah perangkat yang digunakan pengguna untuk meminta

informasi yang dibutuhkannya. Bentuk informasi tersebut dapat berupa ucapan,

gambar, teks, dan bentuk lainnya. Contoh perangkat mobile adalah PDA, Mobile

Phones, Laptops, dan unit navigasi kendaraan.

b) Jaringan komunikasi

Jaringan komunikasi adalah sistem yang mengirim data pengguna dan hasil layanan

yang diminta dari mobile terminal ke service provider maupun sebaliknya.

c) Teknologi mobile positioning

Teknologi mobile positioning adalah teknologi yang dapat menentukan posisi

pengguna. Metode untuk penentuan posisi pengguna dapat dilakukan melalui jaringan

komunikasi mobile atau menggunakan Global Positioning System (GPS). Metode

lainnya adalah dengan menggunakan stasiun WLAN, active badges, dan radio

beacons. Apabila posisi pengguna tidak dapat ditentukan secara otomatis melalui

metode yang telah disebutkan, maka pengguna harus mendeskripsikan lokasinya

secara manual.

d) Penyedia layanan dan aplikasi

Penyedia layanan dan aplikasi merupakan pihak yang menyediakan sejumlah layanan

kepada pengguna dan bertanggung jawab untuk memproses permintaan layanan

Page 4: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-4

tersebut. Contoh penyedia layanan dan aplikasi adalah penghitungan posisi,

penentuan rute perjalanan, pencarian yellow pages, dan lain sebagainya.

e) Penyedia data dan content

Penyedia data dan content merupakan pihak yang menyimpan dan mengelola semua

informasi yang diminta pengguna.

Gambar II-1 Komponen-komponen dasar layanan berbasis lokasi [STE06]

2.2.2 Klasifikasi Layanan Berbasis Lokasi

Secara umum terdapat dua jenis layanan lokasi berdasarkan interaksinya terhadap pengguna,

yaitu:

a) Pull Service

Layanan Pull menyampaikan informasi yang secara langsung diminta pengguna.

Layanan ini serupa dengan request website di internet dengan mengisikan alamat

website pada suatu web browser[VIR01].

b) Push Service

Layanan Push menyampaikan informasi yang secara tidak langsung diminta oleh

pengguna. Contoh layanan push adalah layanan yang diaktifkan ketika pengguna

memasuki tempat tertentu [STE06].

Page 5: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-5

2.3 Teknologi Mobile Positioning

Pembahasan mengenai teknologi mobile positioning meliputi arsitekur sistem mobile

positioning, metode mobile positioning, dan metode pembanding teknologi mobile

positioning.

2.3.1 Arsitektur Sistem Mobile Positioning

Gambar II-2 dan Gambar II-3 menggambarkan elemen jaringan yang telah umum digunakan

dalam menyediakan layanan informasi lokasi pada aplikasi berbasis lokasi. Elemen pada

sistem 2/2.5G serupa dengan elemen pada sistem 3G, tetapi pada beberapa kasus memiliki

perbedaan nama dan perbedaan fungsi. Definisi entitas-entitas elemen jaringan dideskripsikan

pada daftar istilah.

Perpindahan dari 2G menjadi 2.5G membutuhkan tambahan elemen jaringan baru yaitu

SGSN yang membuat rancangan BSC menjadi kompleks. Juga dibutuhkan elemen baru untuk

mendukung suara, data dan teknologi mobile positioning, misalnya E-OTD yang memerlukan

tambahan elemen jaringan LMUs.

Gambar II-2 Elemen Dasar Sistem Penentuan Posisi pada Jaringan GSM/GPRS [MAR03]

Gambar II-3 Elemen Dasar Sistem Penentuan Posisi pada Jaringan UMTS [MAR03]

Page 6: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-6

2.3.2 Metode Mobile Positioning

Teknologi mobile positioning yang akan dibahas, yaitu:

1. Cell-ID dan varian Cell-ID (Cell site IDentification)

2. E-OTD (Enhanced Observed Time Difference)

3. OTDOA (Observed Time Difference of Arrival)

4. A-GPS (Wireless Assisted GPS; juga dikenal dengan Assisted GPS)

5. Hibrid (kombinasi A-GPS dengan teknologi lainnya)

2.3.2.1 Cell ID

Cell ID merupakan metode mobile positioning yang paling sederhana dan paling murah dalam

menyediakan informasi posisi karena mudah untuk menentukan sel jaringan mana yang

digunakan device saat itu dan menentukan lokasinya. Apabila base station untuk setiap selnya

berada pada lokasi yang tetap, maka teknologi ini dapat dengan mudah menentukan lokasi

pengguna/mobile user berdasarkan lokasi base station. Kelemahan dari metode ini adalah

lokasi pengguna yang presisi tidak diketahui. Teknologi ini menyediakan tingkat akurasi

informasi lokasi sampai satu atau dua kilometer (sekitar satu mil) sehingga teknologi ini tidak

cocok untuk digunakan pada layanan darurat dan hanya bisa digunakan untuk aplikasi yang

tidak membutuhkan akurasi tinggi [MAL03].

Untuk meningkatkan akurasi teknologi Cell ID, sel dapat dibagi menjadi beberapa bagian.

Pembagian sel ini dapat mengurangi luas wilayah posisi yang dicakup. Misalnya, jika luas

wilayah suatu sel adalah empat kilometer persegi, maka lokasi user dibatasi oleh luas tersebut.

Tetapi jika sel tersebut dibagi menjadi 1/3 bagian, maka luas dimana user berada menjadi

kurang dari ½ sampai satu kilometer persegi [MAL03].

Tingkat akurasi teknologi Cell ID dapat ditingkatkan kembali dengan menggunakan teknik

timing advance (TA). Teknik TA dapat menentukan jarak antara pengguna dengan base

station [MAL03]. Kombinasi teknologi Cell ID dan teknik timing advance disebut global

identity-timing advance atau CGI-TA dengan akurasi mencapai 100m sampai 200m. Gambar

II-4, Gambar II-5, Gambar II-6, dan Gambar II-7 menggambarkan teknologi Cell ID. Bagian

yang diarsir menggambarkan lokasi tempat perangkat mobile berada.

Page 7: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-7

Gambar II-4 Cell Identity dengan Seluruh Cakupan Sel [MAL03]

Gambar II-5 Cell Identity dengan Tiga Sektor Sel [MAL03]

Gambar II-6 Cell Identity dengan Timing Advance [MAL03]

Gambar II-7 Cell Identity dengan Tiga Sektor Sel dan Timing Advance [MAL03]

2.3.2.2 E-OTD

Teknologi E-OTD merupakan teknologi mobile positioning yang menentukan posisi

pengguna dengan cara triangulasi tiga posisi base station. Untuk menentukan jarak antara

mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

Page 8: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-8

sinyal base station ke mobile device dan location measuring unit (LMU) [MAL03]. LMU

bertanggung jawab agar pengukuran waktu dapat presisi. Pengukuran waktu pada mobile

device diperlukan tambahan perangkat lunak tertentu [MAL03]. Teknologi E-OTD memiliki

tingkat akurasi posisi mencapai 50 sampai 100 meter. Gambar II-8 menggambarkan teknologi

mobile positioning dengan metode E-OTD.

Gambar II-8 Arsitektur Positioning E-OTD [MAL03]

Teknologi ini dapat bekerja baik apabila base station mentransmisi sinyalnya ke mobile

device dengan ketepatan waktu yang presesi. Oleh karena itu, pengiriman sinyal harus

dilakukan secara bersamaan karena kemungkinan pengguna bergerak ketika dilakukan

pengukuran waktu. Adanya LMU yang dipasang pada base station dapat menentukan waktu

kedatangan sinyal secara presisi sehingga akurasi posisi yang dihasilkan semakin baik.

Setelah waktu kedatangan sinyal didapatkan, jarak antara mobile device dan base station

dapat dihitung dengan mengalikan waktu kedatangan sinyal dengan kecepatan tetap sinyal.

Berdasarkan jarak tersebut dan koordinat base station, dapat ditentukan lokasi pengguna yang

dapat dihitung oleh server atau mobile device. Untuk penentuan lokasi pengguna, pada mobile

device diperlukan tambahan software dan upgrade hardware.

2.3.2.3 OTDOA

OTDOA merupakan teknologi mobile positioning yang menentukan posisi pengguna dengan

cara yang sama dengan E-OTD yaitu triangulasi tiga posisi Node B. OTDOA juga

membutuhkan unit timing untuk menentukan waktu yang dibutuhkan sinyal Node B mencapai

UI.

Page 9: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-9

OTDOA merupakan versi E-OTD untuk UMTS. Oleh karena itu, kelemahan teknologi ini

serupa dengan E-OTD yaitu ketergantungan pada unit timing, hasil yang buruk pada wilayah

yang sedikit Node B, akurasi yang buruk sepanjangan linear network, degradasi multipath,

dan kompatibilitas hanya untuk satu jaringan. Selain itu, kemampuan handset untuk

menangkap sinyal Node B terbatas. Gambar II-9 menggambarkan arsitektur OTDOA.

Gambar II-9 Arsitektur Teknologi OTDOA[BIR99]

2.3.2.4 A-GPS

Sistem penentuan posisi global (GPS – Global Positioning System) merupakan teknologi

mobile positioning yang menggunakan 24 satelit global untuk mengirimkan sinyalnya kepada

penerima GPS. Penerima GPS dapat menerima sinyal dari tiga atau empat satelit pada setiap

waktunya. GPS dapat bekerja dengan baik apabila terdapat sebuah garis penglihatan (line of

sight) antara penerima GPS dan satelit karena GPS dapat terganggu bila ada objek yang

menghalanginya seperti bangunan. Saat penerima GPS mendapatkan hasil pengukuran posisi

dari satelit, dilakukan penghitungan koordinat posisi pada device atau server. Serupa dengan

metode E-OTD, penghitungan posisinya cukup kompleks dan membutuhkan daya pemrosesan

yang cukup tinggi.

Cara kerja GPS serupa dengan metode teknologi mobile positioning lain yang berbasis

triangulasi. Pertama, satelit memancarkan sinyalnya ke bumi sehingga dapat diterima dan

dibaca oleh penerima GPS. Tidak ada pembatasan berapa banyak penerima GPS yang dapat

menangkap sinyal dari satelit karena komunikasi berlangsung secara satu arah. Kemudian

penerima GPS menghitung waktu yang dibutuhkan sinyal satelit mencapai alat tersebut.

Sinyal satelit yang dihitung waktunya sebanyak tiga buah yang bertujuan untuk mendapatkan

akurasi posisi yang presisi. Jarak satelit dan penerima GPS dihitung dengan cara mengalikan

Page 10: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-10

waktu tersebut dengan kecepatan sinyal. Kesalahan penghitungan waktu akan mengakibatkan

error yang sangat besar bagi akurasi posisi. Misalnya apabila terjadi kesalahan waktu sebesar

seperseribu detik maka error akurasi posisi mencapai lebih dari 300 kilometer. Untuk

menghindari kesalahan ini, satelit menggunakan jam atom. Setelah mendapatkan ketiga jarak

antara penerima GPS dengan ketiga satelit, dilakukan triangulasi berdasarkan koordinat

satelit. Untuk mengatasi permasalahan line of sight dan waktu delay pada teknologi GPS telah

dikembangkan A-GPS atau network-assisted GPS yang menggunakan server untuk membantu

pemrosesan data. Gambar II-10 menggambarkan arsitektur A-GPS.

Gambar II-10 Arsitektur A-GPS [MAL03]

2.3.2.5 Hibrid

Hibrid berbasis A-GPS beroperasi pada jaringan GSM, GPRS, dan UMTS. Kompatibilitasnya

tergantung pada teknologi penentuan lokasi lainnya yang digunakan bersama dengan

teknologi A-GPS. Teknologi hibrid mengkombinasikan A-GPS dengan teknologi mobile

positioning lainnya. Kelebihan teknologi satu menutupi kelemahan teknologi lain sehingga

menghasilkan solusi mobile positioning yang lebih dapat diandalkan. Karena A-GPS berdiri

sendiri dan memiliki antarmuka udara, sehingga teknologi ini dapat dikombinasikan dengan

teknologi lain yang telah disebutkan pada Tugas Akhir ini sehingga lebih baik dalam

Page 11: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-11

perencanaan jaringan, layanannya, dan budget yang dikeluarkan oleh operator. Solusi hibrid

dirancang untuk menawarkan informasi terbaik dari A-GPS. Baik sendiri atau berkombinasi

dengan teknologi lain, solusi ini tetap dapat menyediakan mobile positioning yang akurat dan

handal ketika solusi jaringan independen dan solusi GPS unassisted gagal [MAR03].

Salah satu teknologi hibrid yang paling mudah diimplementasikan pada jaringan GSM,

GPRS, dan UTMS adalah kombinasi A-GPS dengan Cell-ID. Kombinasi ini memperbaiki

hasil posisi pada area dimana A-GPS tidak dapat menghasilkan informasi posisi dan

menyediakan akurasi berbasis A-GPS pada semua kasus lainnya. Akurasi dan cakupan A-

GPS sangat bagus dimanapun pelanggan berada tetapi menurun drastis hanya ketika berada di

dalam bangunan/gedung. Pada kondisi ini, Cell-ID masih tetap dapat menghasilkan posisi.

Area ini merupakan tempat dimana kepadatan sel tinggi sehingga Cell-ID akan lebih handal

dan akurat meskipun tidak sama seperti yang dihasilkan A-GPS. Kombinasi A-GPS dan Cell-

ID juga dapat bekerja sama dalam menangani roaming dan dapat digunakan pada jaringan

dengan populasi handset tinggi – Cell-ID dapat digunakan sebagai teknologi lokasi untuk

handset legal dan aman pada lingkungan yang menurunkan A-GPS [MAR03] (lihat Gambar

II-11).

Alternatif untuk mengkombinasi A-GPS adalah dikombinasikan dengan E-OTD dan OTDOA.

Pendekatan ini hanya membutuhkan tempat penerapan E-OTD atau OTDOA sehingga A-GPS

dapat digunakan pada mayoritas jaringan untku menyediakan dasar dari informasi lokasi.

Secara umum pendekatan hibrid memperbaiki hasil posisi dan performansi pada area dimana

terjadi penurunan kualitas hasil [MAR03].

Gambar II-11 Operasi Hibrid [MAR03]

Page 12: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-12

2.3.3 Metode Pembanding Teknologi Mobile Positioning

Pembandingan teknologi mobile positioning dilihat dari sisi performansi, implementasi, dan

biaya yang dikeluarkan.

2.3.3.1 Performansi

Salah satu pengukuran performansi yang paling umum digunakan adalah tingkat akurasi

lokasi. Akurasi mudah diukur dan telah umum menjadi indikator bagi kualitas suatu solusi.

Teknologi mobile positioning juga harus menghasilkan informasi lokasi yang dapat dipercaya

dan cepat serta konsisten pada berbagai jenis jaringan dan berbagai letak geografis. Hal yang

paling penting adalah gol yang diharapkan dapat dicapai secara simultan sehingga

performansi cukup memadai bagi kebanyakan layanan lokasi. Jenis-jenis pengukuran

performansi didefinisikan pada Tabel II-1.

2.3.3.2 Implementasi

Implementasi layanan berbasis lokasi dapat mempengaruhi elemen-elemen yang telah ada

pada sistem tergantung teknologi mobile positioning yang dipilih. Implementasi juga dapat

secara dramatis mempengaruhi kualitas layanan yang pada akhirnya pelanggan akan memilih

aplikasi yang lebih bernilai tambah. Sebagai operator yang memperluas propertinya melalui

pengembangan atau pendapatan jaringan, memiliki teknologi lokasi dengan semua

propertinya sangatlah bermanfaat. Kebutuhan implementasi dipertimbangkan sebagai

kumpulan kebutuhan bersama, karena semuanya memiliki pengaruh pada kesuksesan layanan.

Jenis-jenis pengukuran implementasi didefinisikan pada Tabel II-2.

2.3.3.3 Biaya dan Return on Investment

Tanpa memperhatikan bagaimana teknologi berjalan baik atau bagaimana mudahnya teknolgi

diterapkan, implementasi harus mendukung efisiensi biaya agar operator atau pengembang

dapat mendapatkan keuntungan maksimal dari pendapatan layanannya. Analisis biaya harus

menghitung semua biaya pada setiap tingkatan layanan dan mempertimbangkan pengalaman

pengguna dalam penerapan sistem – solusi tertentu mungkin terlihat tidak mahal, tetapi juga

keterbatasan persedian atau kualitas layanan lokasi pada titik dimana mereka

couterproductive pada goal bisnis operator. Jenis-jenis pengukuran biaya didefinisikan pada

Tabel II-3.

Kemungkinan nilai pengukuran terbesar bagi operator adalah return on investment. Karena

Tugas Akhir ini tidak membicarakan bisnis layanan lokasi, rincian analisis ROI tidak

dilakukan.

Page 13: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-13

Tabel II-1 Jenis Pengukuran Performansi [MAR03]

Pengukuran Definisi Hasil (yield) Solusi harus memperoleh hasil lokasi yang memuaskan (95% -

99% tergantung pada aplikasi dan kondisi dimana pengukuran posisi dilakukan) pada lingkungan yang sulit seperti: 1) Area padat penduduk (representasi area dengan rintangan sinyal

dan multipath yang tinggi). 2) Jalan lurus yang panjang (representasi konfigurasi jaringan

linier). 3) Pedesaan (representasi sempitnya cakupan base station).

Konsistensi Solusi harus memperoleh hasil yang konsisten pada lingkungan yang berbeda dan pada berbagai jenis jaringan. Contohnya, solusi yang menghasilkan akurasi 100 meter pada lokasi tertentu dan 2000 meter pada lokasi lain, berarti solusi tersebut tidak konsisten. Performansi yang tidak konsisten akan menciptakan keraguan pada pelanggan yang menjanjikan informasi yang dapat dipercaya dan juga mempersulit layanan lokasi.

Akurasi Akurasi berbeda-beda tergantung aplikasinya. Kebanyakan layanan lokasi membutuhkan akurasi 10 – 100 meter yang dapat melayani secara luas. Akurasi merupakan ukuran relatif kesalahan terhadap titik yang diketahui – akurasi 50 meter menetapkan bahwa posisi akan berada didalam lingkaran dengan radius 50 meter dari titik sebenarnya.

Waktu mulai (start time)

Solusi harus menyediakan data lokasi secara cepat (juga dikenal dengan start time, time-to-first, atau TIFF). Parameter ini diukur dalam satuan detik dan diharapkan berada pada 5 – 20 detik bagi kebanyakan teknologi. Parameter ini dapat disebabkan oleh latensi jaringan, sehingga penting untuk memisahkan antara latensi jaringan dengan waktu yang dibutuhkan teknologi tertentu untuk menghasilkan kalkulasi posisi.

Tabel II-2 Jenis Pengukuran Implementasi [MAR03]

Pengukuran Definisi dampak pada handset Software baru harus meminimalkan pengaruh pada handset dan

pemakaian baterai (umumnya kurang dari 5% dari baterai). Kapabilitas roaming Solusi harus mudah mendukung roaming pada area geografis yang

luas, memasuki jaringan lain (misalnya GSM ke GSM), dan memasuki jaringan yang berbeda (misalnya GSM ke UMTS).

Efisiensi jaringan Solusi harus menggunakan minimal over-the-air dan bandwidth pada permintaan posisi individual sebagaimana permintaan posisi yang terus menerus.

Expansi jaringan Solusi harus mudah mendukung ekspansi jaringan dan scalable. Sebagai operator, memperluas jaringan akan mempermudah memperluas solusi penentuan lokasi

Kompatibilitas jaringan Solusi harus kompatibel dengan jaringan baru (misalnya GSM ke UMTS) dan kompatibel dengan jaringan yang sudah ada (misalnya UMTS ke GSM/GPRS)

Page 14: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-14

Tabel II-3 Jenis Pengukuran biaya [MAR03]

Pengukuran Definisi Biaya handset Solusi tidak meningkatkan biaya handset secara signifikan

dibandingkan pengembalian keuntungan layanan yang ditawarkan. Biaya infrastuktur Solusi tidak meningkatkan biaya infrastruktur secara signifkan

yang relatif terhadap pengembalian keutungan layanan yang ditawarkan.

Biaya expansi Solusi tidak membutuhkan investasi yang sangat besar untuk memperluas jaringan atau memperluas layanan sesuai dengan pertumbuhan permintaan langganan.

Biaya pemeliharaan Solusi dengan biaya pemeliharaan yang seminimal mungkin Timing of Expenditures Solusi harus menyediakan ekonomi efisien yang meminimalkan

biaya up-front untuk menghindari tekanan harga layanan. Return of Investment Solusi harus memaksimalkan return on investment dengan

menyediakan nilai tambah bagi pelanggan yang menghasilkan pendapatan layanan maksimal pada biaya rendah bagi operator.

2.4 Algoritma Waktu Shalat

Untuk menghitung waktu sholat di wilayah tertentu, harus diketahui garis lintang (latitude)

dan garis bujur(longitude) lokasi tersebut serta reference longitude, yaitu garis bujur

berdasarkan timezone [MON07]. Reference longitude dapat dihitung dengan mengalikan 15

dan perbedaan waktu antara lokal dan GMT (yaitu 15 x Time Zone).

Selain ketiga satuan tersebut, dibutuhkan pula dua ukuran astronomi yaitu declination angle

of sun dan real-time-mean time difference atau dikenal dengan istilah lain equation of time.

Algoritma untuk menghitung kedua satuan tersebut sebagi berikut:

D = µ

180*{ 0.006918 - [ ]]βCos[*0.399912 + [ ]]βSin[*0.070257 -

[ ]]β*Cos[2*0.006758 + [ ]]β*Sin[2*0.000907 -

[ ]]β*Cos[3*0.002697 + [ ]]β*Sin[3*0.001480 } (1)

T = 229.18*{ 0.000075 + [ ]]βCos[*0.001868 - [ ]]βSin[*0.032077 -

[ ]]β*Cos[2*0.014615 - [ ]]β*Sin[2*0.040849 } (2)

D adalah solar declination dan T adalah equation of time. β merupakan year angle yang

dihitung dengan rumus:

365)(2 Jµβ = (3)

Page 15: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-15

J adalah hari dalam setahun (day of year). Waktu shalat terdiri dari waktu Shubuh,

Dzuhur, Ashar, Maghrib, dan Isya. Untuk menghitung waktu Dzuhur digunakan

persamaan berikut:

601512 TLRZ −

−+= (4)

Z adalah waktu Dzuhur dengan satuan jam. R adalah reference longitude. L adalah longitude.

T adalah equation of time. Waktu Maghrib dihitung dengan cara mengurangi waktu Dzuhur

(Z) dengan persamaan U. Persamaan U dihitung sebagai berikut:

⎥⎥⎥⎥

⎢⎢⎢⎢

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡−−−

=

180**

180*

180**

180*]

180*))(*)(*0347.08333.0[(

**15

1805.0

µµ

µµµ

µ BCosDCos

BSinDSinHAbsHSignSinArcCosU

(5)

H adalah ketinggian tempat dari permukaan laut. D adalah solar declination. B adalah

latitude.Waktu Shubuh dihitung dengan cara mengurangi waktu Dzuhur (Z) dengan

persamaan Vd. Persamaan Vd dihitung sebagai berikut:

⎥⎥⎥⎥

⎢⎢⎢⎢

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡−⎥⎦

⎤⎢⎣⎡−

=

180**

180*

180**

180*

180*

**15

180µµ

µµµ

µ BCosDCos

BSinDSinGdSinArcCosVd (6)

Gd adalah dawn’s twilight angle yang bernilai antara 15˚ sampai 19˚. Waktu Isya

dihitung dengan cara mengurangi waktu Dzuhur (Z) dengan persamaan Vn.

Persamaan Vn dihitung sebagai berikut:

⎥⎥⎥⎥

⎢⎢⎢⎢

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡−⎥⎦

⎤⎢⎣⎡−

=

180**

180*

180**

180*

180*

**15

180µµ

µµµ

µ BCosDCos

BSinDSinGnSinArcCosVn (7)

Page 16: BAB II DASAR TEORI - · PDF fileanalog), generasi kedua ... tetapi pada beberapa kasus memiliki ... mobile device dan base station dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan

II-16

Gn adalah night’s twilight angle yang bernilai antara 15˚ sampai 19˚. Waktu Ashar

dihitung dengan cara mengurangi waktu Dzuhur(Z) dengan persamaan W. Persamaan

W dihitung sebagai berikut:

⎥⎥⎥⎥⎥

⎢⎢⎢⎢⎢

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡−⎥

⎤⎢⎣

⎡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −+

=

180**

180*

180**

180*

180*)(

**15

180µµ

µµµ

µ BCosDCos

BSinDSinDBAbsTanShArcCotSinArcCosW

(8)