bab ii pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal gsm terhadap penggunaan antena single polar...

Upload: henryhardianto

Post on 11-Feb-2018

229 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    1/21

    BAB II

    TEORI DASAR ANTENA DAN KOMUNIKASI SELULAR

    2.1 Pengertian Antena

    Antena dapat didefinisikan sebagai sebuah atau sekelompok konduktor yang

    digunakan untuk memancarkan atau meneruskan gelombang elektromagnetik menuju ruang

    bebas atau menangkap gelombang elektromegnetik dari ruang bebas. Energi listrik dari

    pemancar dikonversi menjadi gelombang elektromagnetik dan oleh sebuah antena yang

    kemudian gelombang tersebut dipancarkan menuju udara bebas. Pada penerima akhirgelombang elektromagnetik dikonversi menjadi energi listrik dengan menggunakan antena.

    Gambar 2.1 menunjukkan antena sebagai pengirim dan penerima.

    Gambar 2.1 Antena Sebagai Pengirim dan Penerima

    2.2 Gelombang Elektromagnet

    Gelombang elektromagnet adalah gelombang yang mempunyai sifat listrik dan sifat

    magnet secara bersamaan. Gelombang radio merupakan bagian dari gelombang

    elektromagnetik pada spectrum frekuensi radio.

    Gelombang dikarakteristikkan oleh panjang gelombang dan frekuensi. Panjang gelombang

    () memiliki hubungan dengan frekuensi () dan kecepatan () yang ditunjukkan pada

    Persamaan 2.1 :[1]

    (2.1)

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    2/21

    Kecepatan () bergantung pada medium. Ketika medium rambat adalah hampa udara (free

    space), maka :

    v = c = 3 x 108 m/s (2.2)

    2.3 ParameterParameter Antena

    Parameter-parameter antenna digunakan untuk menguji atau mengukur performa

    antenna yang akan digunakan. Berikut penjelasan beberapa parameterantenna yang sering

    digunakan yaitu direktivitas antena, gain antena, pola radiasi antena, polarisasi antena,

    beamwidth antena dan bandwidth antenna.

    2.3.1 Direktivitas Antena

    Directivity dari sebuah antena atau deretan antena diukur pada kemampuan yang

    dimiliki antena untuk memusatkan energi dalam satu atau lebih ke arah khusus. Antena dapat

    juga ditentukan pengarahanya tergantung dari pola radiasinya. Dalam sebuah array propagasi

    akan diberikan jumlah energi, gelombang radiasi akan dibawa ketempat dalam suatu arah.

    Elemen dalam array dapat diatur sehingga akan mengakibatkan perubahan pola atau

    distribusi energi lebih yang memungkinkan ke semua arah (omnidirectional). Suatu hal yang

    tidak sesuai juga memungkinkan. Elemen dapat diatur sehingga radiasi energi dapat

    dipusatkan dalam satu arah (unidirectional).

    2.3.2 Gain Antena

    Gain (directive gain) adalah karakter antena yang terkait dengan kemampuan antena

    mengarahkan radiasi sinyalnya, atau penerimaan sinyal dari arah tertentu. Gain bukanlah

    kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis pada umumnya seperti watt, ohm, atau

    lainnya, melainkan suatu bentuk perbandingan. Oleh karena itu, satuan yang digunakan untuk

    gain adalah desibel.

    Gain dari sebuah antenna adalah kualitas nyala yang besarnya lebih kecil daripada

    penguatan antena tersebut yang dapat dinyatakan dengan :

    Gain = G = k. D (2.4)

    Dimana :

    k= efisiensi antenna, 0 k 1

    Gain antena dapat diperoleh dengan mengukur power pada main lobe dan

    membandingkan powernya dengan power pada antena referensi. Gain antena diukur dalam

    desibel, bisa dalam dBi ataupun dBd. Jika antena referensi adalah sebuah dipole, antena

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    3/21

    diukur dalam dBd. d di sini mewakili dipole, jadi gain antena diukur relative terhadap

    sebuah antena dipole. Jika antena referensi adalah sebuah isotropic, jadi gain antena diukur

    relatif terhadap sebuah antena isotropic.

    2.3.3 Pola Radiasi Antena

    Pola radiasi antena atau pola antena didefinisikan sebagai fungsi matematik atau

    representasi grafik dari sifat radiasi antena sebagai fungsi dari koordinat. Di sebagian besar

    kasus, pola radiasi ditentukan di luasan wilayah dan direpresentasikan sebagai fungsi dari

    koordinat directional. Pola radiasi antena adalah plot 3-dimensi distribusi sinyal yang

    dipancarkan oleh sebuah antena, atau plot 3-dimensi tingkat penerimaan sinyal yang diterima

    oleh sebuah antena.

    Pola radiasi antena menjelaskan bagaimana antena meradiasikan energi ke ruang

    bebas atau bagaimana antena menerima energi.

    a. Pola Radiasi Antena Unidirectional

    Antena unidirectional mempunyai pola radiasi yang terarah dan dapat menjangkau

    jarak yang relative jauh. Gambar 2.2 merupakan gambaran secara umum bentuk pancaran

    yang dihasilkan oleh antena unidirectional.

    Gambar 2.2 Bentuk Pola Radiasi Antena Unidirectional

    b. Pola Radiasi Antena Omnidirectional

    Antena omnidirectional mempunyai pola radiasi yang digambarkan seperti bentuk

    kue donat (doughnut) dengan pusat berimpit. Antena Omnidirectional pada umumnya

    mempunyai pola radiasi 3600 jika dilihat pada bidang medan magnetnya. Gambar 2.3

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    4/21

    merupakan gambaran secara umum bentuk pancaran yang dihasilkan oleh antena

    omnidirectional.

    Gambar 2.3 Bentuk Pola Radiasi Antena Omnidirectional

    2.3.4 Polarisasi Antena

    Polarisasi antena merupakan orientasi perambatan radiasi gelombang elektromagnetik

    yang dipancarkan oleh suatu antena dimana arah elemen antena terhadap permukaan bumi

    sebagai referensi lain. Energi yang berasal dari antena yang dipancarkan dalam bentuksphere,

    dimana bagian kecil dari sphere disebut dengan wave front. Pada umumnya semua titik pada

    gelombang depan sama dengan jarak antara antena. Selanjutnya dari antena tersebut, gelombang

    akan membentuk kurva yang kecil atau mendekati. Dengan mempertimbangkan jarak, right angle

    ke arah dimana gelombang tersebut dipancarkan, maka polarisasi dapat digambarkan

    sebagaimana Gambar 2.4.

    Gambar 2.4 Polarisasi Antena

    Ada empat macam polarisasi antena yaitu polarisasi vertikal, polarisasi horizontal, polarisasi

    circular, dan polarisasi cross.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    5/21

    a. Polarisasi Vertikal

    Radiasi gelombang elektromagnetik dibangkitkan oleh medan magnetik dan gaya

    listrik yang selalu berada di sudut kanan. Kebanyakan gelombang elektromagnetik dalam

    ruang bebas dapat dikatakan berpolarisasi linier. Arah dari polarisasi searah dengan vektor

    listrik. Bahwa polarisasi tersebut adalah vertikal jika garis medan listrik yang disebut dengan

    garis E berupa garis vertikal maka gelombang dapat dikatakan sebagai polarisasi vertikal.

    Gambar 2.5 menunjukkan polarisasi vertikal.

    Gambar 2.5 Polarisasi Vertikal

    b. Polarisasi Horizontal

    Antena dikatakan berpolarisasi horizontal jika elemen antena horizontal terhadap

    permukaan tanah. Polarisasi horizontal digunakan pada beberapa jaringan wireless. Gambar 2.6

    menunjukkan polarisasi horizontal.

    Gambar 2.6 Polarisasi Horizontal

    c. Polarisasi Circular

    Polarisasi circularpernah digunakan pada beberapa jaringan wireless. Dengan antena

    berpolarisasi circular, medan electromagnet berputar secara konstan terhadap antena. Gambar 2.7

    menunjukkan polarisasi circular.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    6/21

    Gambar 2.7 Polarisasi Circular

    Ada dua jenis turunan pada antena polarisasi circularberdasarkan cara membuatnya yaitu

    left hand circular dan right hand circular. Medan elektromagnetik pada right hand circular

    berputar searah jarum jam ketika meninggalkan antena. Medan elektromagnetik pada left hand

    circularberputar berlawanan arah jarum jam ketika meninggalkan antena.

    d. Polarisasi Cross

    Polarisasi cross terjadi ketika antena pemancar mempunyai polarisasi horizontal,

    sedangkan antena penerima mempunyai polarisasi vertikal atau sebalikanya. Gambar 2.8

    menunjukkan polarisasi cross.

    Gambar 2.8 Polarisasi Cross

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    7/21

    2.3.5 Beamwidth Antena

    Beamwidth Adalah besarnya sudut berkas pancaran gelombang frekuensi radio utama

    (main lobe) yang dihitung pada titik 3 dB menurun dari puncak lobe utama. Besarnya

    beamwidth adalah sebagai berikut :

    (2.5)

    Dimana :

    B = 3 dB beamwidth (derajat)

    f = frekuensi (GHz)

    d = diameter antena (m)

    Apabila beamwidth mengacu kepada perolehan pola radiasi, maka beamwidth dapat

    dirumuskan sebagai : = 2 1 (2.6)

    Gambar 2.9 menunjukkan tiga daerah pancaran yaitu lobe utama (main lobe,nomor 1),

    lobe sisi samping (side lobe, nomor dua), dan lobe sisi belakang (back lobe, nomor 3). Half

    Power Beamwidth ( HPBW) adalah daerah sudut yang dibatasi oleh titiktitik daya atau -3

    dB atau 0.707 dari medan maksimum pada lobe utama. First Null Beamwidth (FNBW)

    adalah besar sudut bidang diantara dua arah pada main lobe yang intensitas radiasinya nol.

    Gambar 2.9Beamwidth Antena

    2.3.6 BandwidthAntena

    Pemakaian sebuah antena dalam sistem pemancar atau penerima selalu dibatasi oleh

    daerah frekuensi kerjanya. Pada range frekuensi kerja tersebut antena dituntut harus dapat

    bekerja dengan efektif agar dapat menerima atau memancarkan gelombang pada band

    frekuensi tertentu seperti ditunjukkan pada Gambar 2.10.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    8/21

    Gambar 2.10Bandwidth Antena

    Daerah frekuensi kerja dimana antena masih dapat bekerja dengan baik dinamakan

    bandwidth antena . Misalnya sebuah antena bekerja pada frekuensi tengah sebesar fC, namun ia

    juga masih dapat bekerja dengan baik pada frekuensi f1 (di bawah fC) sampai dengan f2 (di atasfC), maka bandwidth antena tersebut adalah :

    (2.7)

    Bandwidth yang dinyatakan dalam persen seperti ini biasanya digunakan untuk menyatakan

    bandwidth antena yang memiliki bandsempit (narrow band). Sedangkan untukbandyang lebar

    (broad band) biasanya digunakan definisi rasio antara batas frekuensi atas dengan frekuensi

    bawah.

    2.4. Antena Sektoral

    Antenna Sektoral kadang kala di sebut dengan Antenna Patch Panel pada dasarnya

    tidak berbeda jauh dengan antenna omni. Biasanya digunakan untuk Access Point bagi

    sambungan Point-to-Multi-Point (P2MP). Umumnya antenna sektoral mempunyai polarisasi

    vertikal, beberapa diantaranya juga mempunyai polarisasi horizontal.

    Antenna sektoral umumnya mempunyai penguatan lebih tinggi dari antenna omni

    sekitar 10-19 dBi. Sangat baik untuk memberikan servis di daerah dalam jarak 6-8 km.

    Tingginya penguatan pada antenna sektoral biasanya di kompensasi dengan lebar pola radiasi

    yang sempit 45-180 derajat. Jelas daerah yang dapat di servis menjadi lebih sempit, dan ini

    sangat menguntungkan.

    Secara umum radiasi antenna lebih banyak ke muka antenna, tidak banyak radiasi di

    belakang antenna sektoral. Radiasi potongan vertikal tidak berbeda jauh dengan antenna

    omni.

    Antenna sektoral biasanya di letakan di atas tower yang tinggi, oleh karena itu

    biasanya di tilt sedikit agar memberikan layanan ke daerah di bawahnya.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    9/21

    Antena Sektoral terlihat pada Gambar 2.11.

    Gambar 2.11 Antena Sektoral

    Antena sektoral seperti halnya Antena Omnidirectional mempunyai polarisasi vertikal

    & dirancang untuk digunakan pada base stasion (BTS) tempat Akses Point berada. Berbeda

    dengan antena omnidirectional yang dapat memberikan servis dalam jangkauan 360 derajat.

    Antena sektoral hanya memberikan servis pada wilayah / sektor yang terbatas. Biasanya 45-

    180 derajat saja. Pengaturan pancaran antena BTS menjadi sektoral (bukan omnidirectional)

    dilakukan dengan beberapa alasan teknis, diantaranya adalah meningkatkan kapasitas

    jaringan. Sudut sektor yang umum biasanya di operasionalkan biasanya 120 derajat,

    sementara sudut sektor 90 derajat juga di terapkan di beberapa BTS. Keuntungan yang

    diperoleh dengan membatasi wilayah servis tersebut, antena sektoral mempunyai gain yang

    lebih besar daripada antenna omnidirectional. Biasanya antena sektoral mempunyai gain

    antara 10-19 dBi.

    Tampak pada Gambar 2.12 potongan medan horizontal antena sektoral yang hanya

    melebar pada satu sisi saja. Sedang pada potongan medan vertikalnya sangat pipih seperti

    antena omnidirectional.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    10/21

    Gambar 2.12 Pola Radiasi Antena Omnisektoral

    2.5. Sistem komunikasi selular

    Sistem komunikasi seluler merupakan salah satu jenis komunikasi bergerak, yaitu suatu

    komunikasi antara dua buah terminal dengan salah satu atau kedua terminal berpindah tempat.

    Dengan adanya perpindahan tempat ini, sistem komunikasi bergerak tidak menggunakan kabel

    sebagai medium transmisi.

    2.5.1. Defenisi komunikasi selular

    Sebuah sistem komunikasi bergerak selular menggunakan sejumlah besar pemancarberdaya rendah untuk menciptakan sel (daerah geografis) layanan dasar dari sistem komunikasi

    nirkabel (tanpa kabel). Variabel tingkat daya antena pemancar, memungkinkan sel-sel diubah

    ukurannya menyesuaikan kepadatan pelanggan dan permintaan dalam suatu wilayah tertentu.[10]

    Pada Gambar 2.13 pada setiap sel-sel dipegang oleh 1 BTS pada suatu daerah tertentu,

    sel-sel ini dapat diubah ukuran nya sesuai tingkat daya antena pemancar untuk mengcoverage

    daerah-daerah yang padat.

    Gambar 2.13 Konsep Sel

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    11/21

    Sebagai pengguna ponsel yang bergerak dari sel ke sel, percakapan dilakukan dengan

    teknik hand off antara sel-sel untuk mempertahankan layanan komunikasi agar berjalan lancar

    (tidak terputus). Saluran frekuensi yang digunakan dalam satu sel dapat digunakan kembali di sel

    lain yang letaknya agak jauh. Sel dapat ditambahkan untuk mengakomodasi pertumbuhan

    pelanggan , menciptakan sel-sel baru di daerah yang belum terlayani atau overlay sel di daerah

    yang telah terlayani.

    Komunikasi selular juga dibedakan antara system komunikasi konvensional dan system

    komunikasi modern

    Sistem konvensional memiliki karakteristik sebagai berikut :

    1. Daerah jangkauan luas2. Daya yang digunakan besar3. Kapasitas sistem masih rendah4. Modulasi analog berupa frequency modulation (FM) sehingga memerlukan bandwidth

    yang besar

    5. Belum menggunakan handoff6. Belum terhubung ke jaringan public service telephone network (PSTN)7. Untuk suara

    Gambar 2.14 menunjukkan sistem komunikasi selular konvensional yang memiliki

    jangkauan yang sangat luas, dimana BS memiliki daya pancar yang cukup besar. Daerah yang di

    cakup oleh BTS sangatlah luas sehingga tidak ada pembagian sel-sel pada daerah yang di cakup.

    Gambar 2.14 Komunikasi Sistem Selular Konvensional

    Sistem konvensional walaupun secara ekonomi dan teknologi belum menguntungkan,

    tetapi telah membangkitkan penelitian untuk mengembangkan sistem komunikasi seluler yang

    lebih baik (sistem modern).

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    12/21

    Komunikasi seluler modern memiliki karakteristik sebagai berikut :

    1. Alokasi bandwith kecil2. Efisiensi pemakaian frekuensi tinggi, karena penggunaanfrequency refuse.3. Modulasi digital.4. Daerah pelayanan dibagi atas daerah - daerah kecil yang disebut sel, sering disebut

    sebagai sistem seluler.

    5. Kapasitas besar6. Daya yang dipergunakan kecil7. Memiliki handoff8. Efisiensi kanal tinggi karena menggunakan mode akses jamak (multiply access) seperti

    frequency division multiple access (FDMA), time divisin multiple access (TDMA), dan

    code division multiple access (CDMA).

    Gambar 2.15 bahwa setiap sel dengan base station (BS) terhubung ke mobile switching

    center (MSC). MSC ini yang akan menghubungkan sistem seluler dengan sistem wireline PSTN

    atau sebaliknya. Dengan adanya kemampuan berhubungan dengan komunikasi wireline yang

    telah ada menjadikan sistem seluler mendukung perkembangan komunikasi global di masa

    mendatang.

    Gambar. 2.15 Setiap Sel dengan BS terhubung ke MSC

    Perbandingan antara sistem konvensional dan seluler dapat dilihat pada Tabel 2.1.

    Tabel 2.1 Perbandingan sistem konvensional dan selular

    Perbedaan Sistem Konvensional Sistem Selular

    Daerah cakupan Dilayani oleh satu base station

    dengan cakupan yang luas

    Daerah dibagi dalah dalam daerah yang

    lebih kecil yang disebut sel

    Handoff Handoff tidak diperlukan selama

    masih dalam satu daerah layanan

    Hand off sangat penting dengan cara

    kerjasama antarbase station

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    13/21

    Daya pancar Daerah yang luas, BS menggunakan

    daya pancar yang besar

    Daerah yang kecil mengharuskan daya

    BS diperkecil untuk menghindari

    interferensi

    Efesiensi

    spektrum

    Rendah, karena tidak adafrequency

    reuse

    Lebih besar karena adafrequency reuse.

    2.5.2 Sistem GSM

    GSM (Global System for Mobile communication) adalah suatu teknologi yang

    digunakan dalam komunikasi mobile dengan teknik digital. Sebagai teknologi yang dapat

    dikatakan cukup revolusioner karena berhasil menggeser teknologi sistem telekomunikasi

    bergerak analog yang populer pada dekade 80-an, GSM telah memberikan alernatif

    berkomunikasi baru bagi dunia telekomunikasi yang lebih powerful. Dengan menggunakan

    sistem sinyal digital dalam transmisi datanya, membuat kualitas data maupun bit rate yang

    dihasilkan menjadi lebih baik dibanding sistem analog. Teknologi GSM saat lebih banyak

    digunakan untuk komunikasi seluler dengan berbagai macam layanannya. Dalam kehidupan

    sehari-hari kita lebih mengenal Handphone (HP) sebagai aplikasi teknologi GSM yang paling

    populer. Sejak pertama pengimplementasiannya sampai sekarang GSM telah dikembangkan

    dalam tiga kelompok yaitu GSM 900, 1800 dan 1900. Perbedaan ketiga kelompok tersebut

    adalah pada lokasi band frekuensi yang digunakan. GSM 900 menggunakan frekuensi 900 MHz

    sebagai kanal transmisinya. GSM 1800 dan 1900 masing-masing menggunakan frekuensi 1800

    dan 1900 MHz.

    2.5.3 Arsitektur Jaringan GSM

    Sebuah jaringan GSM dibangun dari beberapa komponen fungsional yang memiliki

    fungsi dan interface masing-masing yang spesifik. Secara umum jaringan GSM dapat dibagi

    menjadi tiga bagian utama yaitu :-Mobile Station

    -Base Station Subsystem

    -Network Subsystem

    Pada masing-masing bagian utama jaringan GSM tersusun dari bagian-bagian lain

    yang terpadu untuk mendukung fungsi utamanya. Sedangkan jaringan lain yang dapat

    berintegrasi dengan jaringan GSM yaitu jaringan selular lain (PLMN), telepon rumah

    (PSTN), ISDN, dan jaringan yang berbasis internet seperti terlihat pada Gambar 2.16.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    14/21

    Gambar 2.16 Integrasi Jaringan GSM dan Jaringan Lain

    a. Mobile Stasion (MS)

    MS merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan

    komunikasi. MS terdiri dari dari Mobile Equipment (ME) dan Subcriber Identity Module

    (SIM). ME merupakan terminal transmisi radio yang dilengkapi dengan International Mobile

    Equipment Identity (IMEI), sedangkan SIM berisi nomor identitas pelanggan untuk masuk ke

    jaringan operator GSM.

    b. Base Stasion System(BSS)

    BSS terdiri dari tiga perangkat yaitu :

    1. Base Transceiver Station ( BTS )

    BTS merupakan perangkat pemancar dan penerima yang menangani akses radio dan

    berinteraksi langsung dengan mobile station (MS) melalui air interface. BTS juga

    mengatur proses handover yang terjadi didalam BTS itu sendiri dan dimonitor oleh BSC.

    2. Base Station controller( BSC )

    BSC adalah interface antara BTS dengan MSC dan OMC. BSC juga mengendalikan

    beberapa BTS serta mengatur trafik yang datang dan pergi dari BSC menuju MSC atau

    BTS. BSC memanajemen sumber radio dalam pemberian frekuensi untuk setiap BTS dan

    mengaturhandoverketika mobile station melewati batas antar sel.

    3. Transcoder(XCDR)

    XCDR berfungsi untuk mengkompres data atau suara keluaran dari MSC (64 Kbps)

    menjadi 16 Kbps ke arah BSC dan sebaliknya untuk effisiensi kanal transmisi.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    15/21

    c. Network Switching System(NSS)

    NSS berfungsi sebagai switching pada jaringan GSM, memanajemen jaringan,

    sebagai interface antara jaringan GSM dengan jaringan lainnya. Komponen NSS pada

    jaringan GSM terdiri dari :

    1. Mobile Switching Center( MSC )

    MSC bertugas mengatur komunikasi antar pelanggan dan userjaringan telekomunikasi

    lainnya.

    2. Home Location Register( HLR )

    HLR merupakan database yang berisi data pelanggan yang tetap suatu wilayah cakupan.

    Data-data tersebut antara lain, layanan pelanggan, service tambahan dan informasi

    mengenai lokasi pelanggan yang paling akhir

    3. Visitor Location Register( VLR )

    VLR merupakan database yang berisi informasi sementara mengenai pelanggan yang

    melakukan mobile (roaming) dari area cakupan lain.

    4. Authentication Center( AuC )

    AuC berisi data base yang bersifat rahasia yang disimpan dalam bentuk format kode untuk

    pengamanan dan pengontrolan penggunaansistem seluler yang sah dan mencegah

    pelanggan yang melakukan kecurangan..

    5. Equipment Identity Register(EIR)

    Merupakan data base terpusat yang berfungsi untuk validasi InternasionalMobile

    6. Equipment Identity (IMEI).

    7. Inter Working Function (IWF)

    IWF berfungsi sebagai interface antara jaringan GSM dengan jaringan lain.

    8. Echo Canceller(EC)

    EC digunakan untuk sambungan dengan PSTN untuk mengurangi echo (gaung/gema) dan

    delay.

    2.6. Konsep Kanal Pada GSM

    Sistem jaringan GSM memiliki hirarki TDMA yang terdiri dari dua jenis kanal yaitu

    kanal fisik atau sering di definnisikan sebagai time slot dan kanal logika sebagai informasi seperti

    voice, signalingdan data. Gambar 2.17 menunjukkan pembagian kanal pada sistem GSM.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    16/21

    Gambar 2.17. Pembagian kanal pada GSM

    2.6.1. Control Channel

    Control Channel membawa informasi signalling yang digunakan oleh MS untuk

    mencari RBS, sinkronisasi itu sendiri dengan RBS, dan penerimaan informasi digunakan

    untuk pelaksanaan call set-up. Ada tiga kategori dari Control Channel, yaitu:

    a. Broadcast CHannels (BCH)Semua BCH ditransmisikan point to multi-point ke arah downlink.

    Frequency Correction CHannel (FCCH) - Menyediakan frequency correctioninformation yang digunakan oleh MS.

    Synchronization CHannel (SCH)Mengandung Base Station Identity Code (BSIC)dan angka frame TDMA digunakan untuk sinkronisasi MS untuk struktur frame dari

    BTS baru.

    Broadcast Control Channel (BCCH)Digunakan untuk menyiarkan informasi umumke semua MS.

    b. Common Control CHannels (CCCH)Semua CCCH dikirim point to point.

    Random Access CHannel (RACH) Digunakan oleh MS untuk meminta akses kesistem. Informasi RACH dikirim melalui uplink.

    Paging CHannel (PCH) Digunakan untuk page di MS. Informasi PCH dikirimmelalui downlink.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    17/21

    Access Grant CHannel (AGCH) Digunakan untuk menandai SDCCH. InformasiAGCH dikirim melalui downlink.

    c. Dedicated Control Channels (DCCH)Semua DCCH dikirim secara point to point melalui uplink dan downlink.

    Stand alone Dedicated Control CHannel (SDCCH)Membawa informasi signallingselama call setup.

    Slow Assosiated Control CHannel (SACCH)Mengirim panggilan control data danlaporan pengukuran.

    Fast Assosiated Control Channel (FACCH) Membawa informasi signalling yangpenting.

    2.6.2. Traffic Channels

    Traffic CHannel (TCH) membawa voice/data. Ada dua tipe dari TCH, yaitu: Full-

    Rate dan Half-Rate. TCH dapat ditempatkan di time slot mana saja pada frekuensi manapun

    digambarkan di dalam cell, kecuali untuk time slot pertama (TS0) pada carrier pertama (C0).

    Full Rate TCH Full Rate menangani encoding voice atau data. Informasi TCH dikirim

    pada bit rate 33,8 kbps.

    Half RateDengan kanal Half Rate, sebuah MS akan hanya memakai setiap detik time slot

    (setiap yang lainnya idle). Hasilnya, dua MS akan bisa menggunakan kanal fisik yang sama

    untuk memimpin panggilan ke sebuah penggandaan kapasitas jalur.

    2.7. Parameter-Parameter GSM

    Untuk kerja suatu sistem komunikasi tidak lepas dari pengaruh gangguan (noise).

    Noise akan selalu ada di antara pemancar dan penerima suatu sistem komunikasi. Dampak

    utama dari adanya noise adalah bit error (kesalahan bit) data yang diterima pada sisi

    penerima.

    a. Rx LevelRxLev adalah kuat sinyal penerimaan yang menyatakan besarnya sinyal yang diterima

    pada sisi penerima MS (Mobile Station). Nilai RxLev merupakan suatu nilai yang

    menunjukkan level kekuatan sinyal yang ditunjukkan dalam rentang minus dBm. Semakin

    kecil nilai RxLev (semakin besar minus dBm pada RxLev), semakin lemah kekuatan sinyal

    penerimaan pada MS.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    18/21

    Standar nilai RxLev pada masing- masing providerberbeda. Pada Tugas Akhir ini,

    digunakan standar nilai RxLev pada provider X, seperti ditunjukkan pada Tabel 2.2.

    Tabel 2.2. Rentang Rx Level

    Warna Rentang Nilai Keterangan

    Biru 0 s.d. -85 dbm Baik

    Kuning -85 s.d. -95 dbm Cukup

    Merah -95 s.d. -120 Jelek

    b. Rx QualRxQual merupakan tingkat kualitas sinyal penerimaan di MS (Mobile Station), yang

    berfungsi sebagai indikator kualitas sinyal apakah sudah bagus atau belum. Rentang nilai

    RxQual adalah antara 0 hingga 7, dimana nilai tersebut dipengaruhi oleh jumlah BER yang

    terjadi. Semakin besar nilai RxQual, maka semakin buruk kualitas sinyalnya. Setiap nilai

    penetapan RxQual berdasarkan oleh jumlah BER yang terjadi yang telah disesuaikan.

    Pengukuran RxQual dapat digunakan untuk memverifikasi cakupan site-site BS (Base

    Station) yang dipilih. Selain itu, dengan adanya nilai RxQual juga dapat diperlihatkan sebuah

    gambaran bagaimana cakupan yang bagus yang disediakan dari site site BS dan seberapa

    besar interferensi yang dihasilkan.

    Tidak ada standar yang ditetapkan untuk nilai RxQual dan setiap operator memiliki

    ambang yang berbeda-beda. Walaupun demikian, karena RxQual digunakan sebagai ukuran

    perfomansi hubungan antara MS ( Mobile Station ) dan BS ( Base Station ), maka perlu

    ditentukan RxQual minimum untuk mendapatkan perfomansi sistem yang memadai. Pada

    Tugas Akhir ini, digunakan standar nilai RxQual pada provider X seperti ditunjukkan pada

    Tabel 2.3.

    Tabel 2.3. Range Nilai RxQual

    Warna Rentang Nilai Keterangan

    Biru 0 s.d. 3 Baik

    Kuning 4 s.d. 5 Cukup

    Merah 6 s.d. 8 Buruk

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    19/21

    c. SQI (Speech Quality Indicator)SQI (Speech Quality Indicator) dapat diartikan sebagai indikator kualitas suara dalam

    keadaan menelepon (dedicated mode). Nilai SQI ini berkisar antara -20 hingga 30. Semakin

    besar nilai SQI, semakin baik pula kualitas suara. Nilai SQI dihitung oleh TEMS secara

    otomatis yang di-update setiap 0.5 detik. SQI dihitung berdasarkan FER dan BER.

    Standar nilai SQI pada masing - masing providerberbeda - beda. Pada Tugas Akhir

    ini, digunakan standar nilai SQI pada provider X, seperti ditunjukkan pada Tabel 2.4.

    Tabel 2.4. Rentang SQI

    Warna Rentang Nilai Ketarangan

    Biru 30 s.d. 18 Baik

    Kuning 18 s.d. 0 Cukup

    Merah 0 s.d. -20 Buruk

    2.8.TEMS ( Test Mobile System ) Investigations8.03.

    TEMS adalah peralatan Investigasi dan Maintenance yang digunakan untuk

    pengukuran dan pemeriksaan sinyal arah Air Interface dalam Network seluller GSM. Data

    dari pengukuran tersebut digunakan untuk menganalisa suatu kerusakan atau kualitas system.

    Data dari semua pengukuranDrive Testakan disimpan dalam bentukLog File, dengan tujuan

    untuk proses analisa setelah proses pengukuran. DidalamLog File terdapat 2 file yaitu :

    a. Statistics File

    Dari hasil Drive Test Log File akan di converts oleh FICS (File and Information

    Conveting System) ke statstics file, yang diantaranya terdapat parameter untukHandover,

    Signal Strength dan Quality Distribution.

    b. GIMS (Geographical Information Mobile Surveys)

    GIMS merupakan file yang digunakan untuk memaparkan graphical dari hasilDrive Test.

    Dalam TEMS Investigation 8.0.3 terdapat 5 bagian yang saling berkaitan.

    Diantaranya yaitu :

    1) Workspace dan Worksheet2) Toolbars3) Status Bar4) Menu Bar5) Navigator

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    20/21

    Bagian ini memberikan gambaran singkat dari antarmuka pengguna TEMS

    Investigation versi 4.1.1, menunjukkan tampilan TEMS Investigation 8.0.3., 5 bagian yang

    saling berkaitan seperti yang telihat pada Gambar 2.18

    Gambar 2.18. Tampilan Bagian TEMS Investigation 8.0.3

    a.Workspace

    danWorksheets

    Workspace dan Worksheet merupakan tampilan dari menu - menu yang lain,

    digunakan saat dalam sesi kerja. Dalam Workspace yang dapat ditampilkan pada saat itu

    hanya satu, sehingga kita dapat membagi workspace menjadi beberapa worksheet sampai

    dengan 10 worksheet dapat ditampilkan secara simultan.

    b. Toolbars

    Pada Toolbarterdapat tombol - tombol yang dicerminkan atau ditampilkan pada

    Menu, hanya di Toolbar kita dapat langsung mengakses.

    c. Status Bar

    Status Bar menampilkan symbol dan pesan singkat yang mengindikasikanstatus

    utama.

    d. Menu Bar

    Menu Bar merupakam menu cerminan dari menu Navigator.

  • 7/23/2019 BAB II Pengaruh jarak jangkauan dan kualitas sinyal GSM terhadap penggunaan antena Single Polar dan Cross Pol

    21/21

    e. Navigator

    Dari Navigator kita dapat membuka jendela presentation dan mengubah range warna

    dari informasi element, Navigator secara khusus digunakan untuk mengkonfigurasikan

    Workspace pada saat sesi kerja.

    Dalam pengukuran parameter-parameter kekuatan dan kualitas sinyal, TEMS dapat

    bekerja dalam dua mode, yaitu :

    1. Drive Test

    Informasi yang ditampilkan didapat dari perangkat TEMS secara online. Untuk drive

    test dan perekaman/recording logfile, kondisi peralatan ter-connect.

    2. Replay

    Informasi yang ditampilkan dibaca dari logfile. Dalam mode ini kita bisa replay

    logfile untuk inspeksi dan analisa. Kondisi peralatan tidak ter-connect. TEMS Investigation

    digunakan untuk drive test di luar ruangan (outdoor) dan di dalam ruangan (indoor)

    menggunakan GPS (Global Positioning System) sebagai alat navigasi dan plottingparameter

    pada rute drive testyang dilalui.