TUGAS KOMUNIKASI GSM

1. Rencanakan suatu perencanaan sistem transmisi dari GSM, dari suatu tempat ke tempat yang lain, lengkap dengan perhitungannya!Jawab :

Pada studi kasus perencanaan system transmisi GSM ini dibatasi hanya pada perencanaaan power, atau power link budget. Perhitungan ini tidak mencakup coverage cell ataupun traffic, parameter parameternya antara lain sebagai berikut :

Selanjutnya dihitung path loss Uplink dan downlink. Dimana uplink adalah perhitungan path loss dari MS ke BTS dan sebaliknya downlink adalah perhitungan path loss dari BTS ke MS.

1. Perhitungan Uplink

PLu (Path Loss in uplink) = EIRPm (Peak EIRP of Mobile) Prb (Power Received by the base station)

EIRPm = Ptm (Power transmitted from the MS) Losses + Gm

Losses

= Lcm (cable loss at mobile) + Lom (any other loss)

Prb

= Gb (antenna gain) Losses + Bs (BTS sensitivity)

Losses

= Lcb (cable loss at BTS) + Lob (any other loss)

PLu

= EIRPm Prb

= [Ptm Lcm Lom + Gm] [Gb + Lcb + Lob + Bs]

= [32 0 + 0 + 0] [-18 + 2 + 0 + (-108)]

= 32 + 104 = 156 dBm

2. Perhitungan Downlink

PLd (Path Loss in downlink) = EIRPb (peak EIRP of BTS) Prm (Power received by the MS)

EIRPb

= Ptb (Power transmitted by BTS) + Gtb (antenna gain) Losses

Losses

= Lcb (cable loss at BTS) + Lccb (combiner loss at BTS)

Prm

= Ms (Mobile sensitivity) + Losses Gm (mobile antenna Gain)

Losses

= Lcm (cable loss) + Lom (any other loss)

PLd

= EIRPb Prm

= [Ptb + Gtb Lcb Lccb] [Ms Lcm Lom Gm]

= [42 + 18 2 2] [106 0 0 0]

= 56 + 106 = 162 dB

Seperti yang telah didapat dalam perhitungan, yaitu terdapat perbedaan yang jelas antara perhtungan uplink power budget dan downlink power budget, dimana nilai downlink path loss (162 dB) melebihi uplink power loss (156 dB). Ini adalah suatu indikasi dimana area yang dicover oleh antena base station lebih dari area yang dicover oleh antena mobile station, dengan memberikan coverage yang lebih besar pada arah downlink. Mengurangi power pada arah downlink dapat mengurangi perbedaan nilai, tetapi hasil yang didapat adalah area yang di jangkau oleh base station menjadi lebih kecil.

Kuat sinyal pada jaringan radio dapat mengalami fluktuasi dan fading. Fluktuasi ini dapat menjadi lebih besar maupun lebih kecil dari nilai sensitivitas receiver (penerima). Oleh karena itu proses perancangan jaringan radio juga akan memperhitungkan apa yang disebut dengan fade margin. Tahap perancangan (planning) akan dilakukan sedemikian rupa sehingga kuat medan dari sinyal akan lebih besar dari nilai sensitivitas receiver dengan cara menyesuaikan terhadap fade margin tersebut. Jadi, meski saat terjadi fading (slow fading atau shadowing paling mencolok), maka level sinyal setelah fading tetap akan lebih besar daripada level sensitivitas receiver. Perhitungan gain antenna

Antena Gain = 20 log D(a) + 20 log f + 17.5

= 20 log 1.2 + 20 log 8 + 17.5

= 1.58 + 18.1 +17.5

= 37.18 dBi Perhitungan Fade Margin

Lfs = 92.5 + 20 log D + 20 log f = 92.5 + 20 log 5 + 20 log 38

= 92.5 + 13.98 + 31.6

= 138.08 dBGain ant = 20 log d + 20 log f + 17.5

= 20 log 0.3 + 20 log 38 + 17.5

= -10.46 + 31.6 + 17.5

= 38.64 dB

Fade Margin = Ptx Lfs + Ga1 + Ga2 Lat Lex Prxth

= 16 138.08 + 38.64 + 38.64 0.234 (-76)

= 30.96 ~ 31 dB

Setelah menghitung path loss antara MS dan BTS pada satu lokasi, selanjutnya kita akan coba menghitung nilai fade margin antara BTS dengan BTS yang berbeda lokasi dan diketahui parameternya adalah sebagai berikut :

Diasumsikan bahwa kondisi dari propagasi radio antar BTS adalah LOS (Line of Sight) atau tanpa penghalang. Sesuai dengan parameter diatas maka free space loss dapat dihitung sebagai berikut :

Dari sistem diatas dapat dihitung nilai fade margin nya adalah sebagai berikut :

2. Apa yang dimaksud dengan GSM? Jelaskan dengan gambar; bagaimana Arsitektur dari GSM? Bagaimana hubungan BTS dengan BSC? Singkatan apakah BTS dan BSC? Apa fungsi dari BTS dan BSC?Jawab :

Global System for Mobile Communication (GSM) merupakan sebuah teknologi komunikasi selular yang bersifat digital. Teknologi GSM banyak diterapkan pada mobile communication, khususnya handphone. Teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal yang dibagi berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi yang dikirim akan sampai pada tujuan. GSM dijadikan standar global untuk komunikasi selular sekaligus sebagai teknologi selular yang paling banyak digunakan orang di seluruh dunia.

Gambar 3. Time Division Multiple Access(TDMA)

Di Eropa, pada awalnya GSM di desain untuk beroperasi pada frekuensi 900 Mhz. Pada frekuensi ini, frekuensi uplinks-nya digunakan frekuensi 890915 MHz , sedangkan frekuensi downlinksnya menggunakan frekuensi 935960 MHz. Bandwith yang digunakan adalah 25 Mhz (91580 = 96035 = 25 Mhz), dan lebar kanal sebesar 200 Khz. Dari keduanya, maka didapatkan 125 kanal, dimana 124 kanal digunakan untuk suara dan satu kanal untuk sinyal.

Pada perkembangannya, jumlah kanal 124 semakin tidak mencukupi dalam pemenuhan kebutuhan yang disebabkan pesatnya pertambahan jumlah pengguna. Untuk memenuhi kebutuhan kanal yang lebih banyak, maka regulator GSM di Eropa mencoba menggunakan tambahan frekuensi untuk GSM pada band frekuensi di range 1800 Mhz dengan frekuensi 1710-1785 Mhz sebagai frekuensi uplinks dan frekuensi 1805-1880 Mhz sebagai frekuensi downlinks.

GSM dengan frekuensinya yang baru ini kemudian dikenal dengan sebutan GSM 1800, dimana tersedia bandwidth sebesar 75 Mhz (1880-1805 = 17851710 = 75 Mhz). Dengan lebar kanal yang tetap sama yaitu 200 Khz sama, pada saat GSM pada frekuensi 900 Mhz, maka pada GSM 1800 ini akan tersedia sebanyak 375 kanal. Di Eropa, standar-standar GSM kemudian juga digunakan untuk komunikasi railway, yang kemudian dikenal dengan nama GSM-R. Arsitektur GSM

Gambar 2. Layout generic dari jaringan GSM menurut Johns Scourias

Secara umum, network element dalam arsitektur jaringan GSM dapat dibagi menjadi:

1. Mobile Station (MS)2. Base Station Sub-system (BSS)3. Network Sub-system (NSS),

4. Operation and Support System (OSS)Secara bersama-sama, keseluruhan network element di atas akan membentuk sebuah PLMN (Public Land Mobile Network).1) Mobile Station atau MS merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan pembicaraan. Terdiri atas:

Mobile Equipment (ME) atau handset, merupakan perangkat GSM yang berada di sisi pengguna atau pelanggan yang berfungsi sebagai terminal transceiver (pengirim dan penerima sinyal) untuk berkomunikasi dengan perangkat GSM lainnya.

Subscriber Identity Module (SIM) atau SIM Card, merupakan kartu yang berisi seluruh informasi pelanggan dan beberapa informasi pelayanan. ME tidak akan dapat digunakan tanpa SIM didalamnya, kecuali untuk panggilan darurat. Data yang disimpan dalam SIM secara umum, adalah:

1. IMMSI (International Mobile Subscriber Identity), merupakan penomoran pelanggan.

2. MSISDN (Mobile Subscriber ISDN), nomor yang merupakan nomor panggil pelanggan.

2) Base Station System atau BSS, terdiri atas: BTS (Base Transceiver Station), perangkat GSM yang berhubungan langsung dengan MS dan berfungsi sebagai pengirim dan penerima sinyal.

BSC (Base Station Controller), perangkat yang mengontrol kerja BTS-BTS yang berada di bawahnya dan sebagai penghubung BTS dan MSC

3) Network Sub System atau NSS, terdiri atas: Mobile Switching Center atau MSC, merupakan sebuah network element central dalam sebuah jaringan GSM. MSC sebagai inti dari jaringan seluler, dimana MSC berperan untuk interkoneksi hubungan pembicaraan, baik antar selular maupun dengan jaringan kabel PSTN, ataupun dengan jaringan data.

Home Location Register atau HLR, yang berfungsi sebagai sebuah database untuk menyimpan semua data dan informasi mengenai pelanggan agar tersimpan secara permanen.

Visitor Location Register atau VLR, yang berfungsi untuk menyimpan data dan informasi pelanggan.

Authentication Center atau AuC, yang diperlukan untuk menyimpan semua data yang dibutuhkan untuk memeriksa keabsahaan pelanggan. Sehingga pembicaraan pelanggan yang tidak sah dapat dihindarkan.

Equipment Identity Registration atau EIR, yang memuat data-data pelanggan.

4) Operation and Support System atau OSS, merupakan sub sistem jaringan GSM yang berfungsi sebagai pusat pengendalian, diantaranya fault management, configuration management, performance management, dan inventory management.Dan untuk hubungan antara BTS dan BSC dapat dapat dijelaskan dengan konfigurasi berikut ini :

BTS terdiri dari perangkat pemancar dan penerima, seperti antena dan pemroses sinyal untuk sebuah interface. Tidak hanya untuk GSM, BTS juga dapat menjalankan pemrosesan semua sinyal CDMA. BTS berkomunikasi dengan MS ( Mobile Station ) dengan Um Interface. BTS dan BSC dihubungkan oleh Abis Interface.

Fungsi BTS juga antara lain :

Memperlengkapi koneksi radio antara mobile user dan switch.

Satu sistem wireless di area metropolitan yang besar memerlukan ratusan base station untuk mengirim coverage yang berhubungan dan memperlengkapi kapasitas yang cukup untuk menangani semua pengguna yang memungkinkan. BSC

BSC mengatur semua fungsi hubungan sumber radio untuk sebuah BTS atau lebih. BSC menangani radio-channel setup, frequency hopping, and handover intern BSC. Beberapa BSC dapat dikontrol oleh setiap MSC. Fungsi BSC antara lain :

Menekan speech signal agar transmisi lebih efisien diatas spektrum radio yang jarang.

Mengendalikan base station dan perangkat handoff panggilan dari satu base station ke lainnya sebagai penggerak user melewati sistem.

Gambar : diagram rangkaian BSC3. Jelaskan dengan gambar dan dengan analisis yang baik, sehingga jelas aslinya mengenai macro-cell-micro.Jawab :Berikut ini yaitu struktur hierarki dari sel pada GSM :

MacrocellsJenis ini yang paling gampang dilihat, sebab ditempatkan di atas gedung tinggi atau tower dengan ketinggian sekitar 50 meter. Ciri macro cell yakni memiliki transmit power yang lebih tinggi, dan converage lebih luas. Umumnya macro cell banyak ditempatkan di daerah pinggiran kota yang mempunyai kepadatan rendah (low traffic) dan sesuai bagi pelanggan yang membutuhkan mobilitas tinggi. Jarak jangkauan bisa berbeda antar operator, tergantung desain yang dibutuhkan. Maksimum macro cell mempunyai jangkauan hingga 35 km, pada realitanya macro cell hanya beroperasi hingga 20 km saja dan digunakan untuk daerah frekuensi 150 1000 MHz dan 1500 2000 MHz. Ini disebabkan adanya halangan-halangan yang mengganggu penetrasi signal.

Sel ini biasanya diaplikasikan untuk daerah rural dan sub urban karena akan menghasilkan jari-jari sel yang besar. Namun demikian, implementasi sel ini juga dilakukan untuk daerah Urban dengan tujuan meningkatkan kapasitas trafik dengan menopang sel micro-cell (cell splitting).Persamaan umum dalam menentukan jari jari sel GSM 900 adalah

Micro cell Jenis ini biasanya ditempatkan di pinggiran jalan atau di sela-sela pojok gedung. Micro cell dirancang bagi komunikasi pelanggan dengan kepadatan tinggi, namun bermobilitas rendah. Ciri micro cell yakni converage nya kecil namun kapasitas besar dengan transmit power yang rendah. Biasanya antenanya cukup dipasang di plafon atau langit-langit suatu ruangan, ada juga tanpa antena alias ditempel pada dinding. Micro cell sendiri dibagi ke dalam micro cell standar, pico cell, dan nano cell. Maksimum micro cell mempunyai jangkauan antara 500 meter hingga 1 km.Karakteristik lain pada sel ini yaitu ketinggian antena yang berkisar 4 m 50 m. 00. Persamaan umum untuk menghitung jari-jari sel.

Perencanaan micro-cell biasanya digunakan untuk perencanaan sel dengan trafik seperti dalam kota, oleh sebab itu ada beberapa parameter tentang keadaan daerah seperti lebar jalan, tinggi gedung, sudut orientasi, dan jarak antar gedung yang merupakan ciri-ciri perkotaan atau daerah urban. ItemMacrocellMicrocell

Cell Radius1 to 20km0.1 to 1km

Tx Power1 to 10W0.1 to 1W

FadingRayleighNakgami-Rice

RMS Delay Spread0.1 to 10ms10 to 100ns

Max. Bit Rate0.3 Mbps1 Mbps

4. a. Apa yang dimaksud dengan model Hatta, jelaskan!

Jawab :

Model Hatta merupakan bentuk persamaan empirik dari kurva redaman lintasan yang dibuat oleh Okumura, karena itu model ini lebih sering disebut sebagai model Okumura-Hatta. Model ini valid untuk daerah range frekuensi antara 150-1500 MHz. Hatta membuat persamaan standard untuk menghitung redaman lintasan di daerah urban, sedangkan untuk menghitung redaman lintasan di tipe daerah lain (suburban, open area, dll), Hatta memberikan persamaan koreksinya. Persamaan prediksi Hatta untuk daerah urban adalah:

L(urban)(dB) = 69,55+26,16logfc13,82loghtea(hre)+(44,96,55loghre)logd (2.25 )

fc adalah frekuensi kerja antara 150-1500 MHz,

he adalah tinggi effektif antena transmitter (BS), 30-200 m ,

hre adalah tinggi efektif antena receiver (MS), 1-10 m,

d adalah jarak antara Tx-Rx (km),

dan a(hre) adalah faktor koreksi untuk tinggi efektif antena MS

sebagai fungsi dari luas daerah yang dilayani.

atau :

Lp : rugi-rugi lintasan (dB),

fc : frekuensi pembawa (900 Mhz),

Hb : Tinggi antena BTS(m),

a(Hm): faktor koreksi untuk tinggi antena MS dalam beberapa tipe daerahGambar : Model prediksi Hatta

Untuk kota kecil sampai sedang, faktor koreksi a(hre) atau a(hms) diberikan oleh persamaan:

a(hre) = (1,1logfc 0,7) hre (1,56logfc 0,8) dB

sedangkan untuk kota besar:

a(hre) = 8,29 (log1,54hre)2 1,1 db untuk fc ( 300 MHz

a(hre) = 3,2 (log11,75hre)2 4,97 dB untuk fc ( 300 MHz

Untuk memperoleh redaman lintasan di daerah suburban dapat diturunkan dari persamaan standar Hata untuk daerah urban dengan menambahkan faktor koreksi, sehingga diperoleh persamaan berikut:

L(suburban)(dB) = L(urban) 2[log(fc/28)]2 5,4

dan untuk daerah rural terbuka, persamaannya adalah:

L(open rural)(dB) = L(urban) 4,78 (logfc)2 18,33logfc 40,98 Walaupun model Hatta tidak memiliki koreksi lintasan spesifik seperti yang disediakan model Okumura, tetapi persamaan-persamaan diatas sangat praktis untuk digunakan dan memiliki akurasi yang sangat baik. Hasil prediksi dengan model Hata hampir mendekati hasil dengan model Okumura, untuk jarak d lebih dari 1 km. Model ini sangat baik untuk sistem mobile dengan ukuran sel besar, tetapi kurang cocok untuk sistem dengan radius sel kurang dari 1 km.b. Sealtering? Kalau perlu dengan gambar.

Jawab :

Gelombang Elektromagnetik dapat melewati beberapa objek, namun juga dapat dipantulkan oleh suatu objek. Pemantulan ini sering disebut dengan baunching atau scattering. Baunching dapat menurunkan unjuk kerja suatu sistem dan dapat pula meningkatkan unjuk kerja lainnya. Tidak semua yang didapat dari akibat bounching baik, salah satunya disebut dengan multipath scattering pada komunikasi bergerak. Multipath Scattering adalah sinyal yang mencapai penerima dari beberapa jalur yang merupakan hasil dari bounching. Jika sinyal diterima diluar fase, maka sinyal dibatalkan. Jika sinyal diterima pada fase namun tidak tersinkronisasi, akan diterima echo sinyal.

c.Dimension?

Jawab :Tujuan dimensi GSM untuk membagi sumber radio yang terbatas agar mendapatkan kombinasi sinyal (CCCH dan SDCCH) dan traffic (TCH dan PDTCH) canel yang menyediakan performansi yang optimal. Secara konsep dapat dilihat pada gambar 2.12 keseimbangan antara jumlah sinyal dan traffic ditemukan antara kepadatan ketika yang lain tetap dibawah penggunaan.

Gambar: Konsep dimensi sumber radio menuju pensinyalan dan trafficDimensi optimal sumber radio, sebagai fungsi perhitungan performansi keseluruhan jaringan. Probabilitas bloking untuk suara yaitu PBV , probabilitas delay kepadatan data GPRS yaitu PDD, probabilitas delay untuk traffic SMS yaitu PDSMS . Fungsi biaya C kompresi dari jumlah suara.

C = PBV + PDD + PDSMS Input yang dibutuh kan untuk dimensioning

1. area geografi yang dicangkup

2. Estimasi traffic pada setiap daerah

3. Path loss

4. Pita frekuensi yang akan digunakan dan frekuensi re-useDengan parameter tersebut dapat ditentukan jumlah base station yang dibutuhkan untukcangkupan dalam spesifik area sesuai target kualitas setiap individu dan memenuhi pertumbuhan traffic dalam beberapa tahun kedepan.d. Multipath

Jawab :Multipath fading terjadi ketika sinyal frekuensi radio (RF) mengambil jalur berbeda dari suatu sumber ke tujuan/penerima. Sebagian dari sinyal langsung ke tujuan sedangkan bagian lain terlebih dahulu memantul ke penghalang. Sebagai hasilnya, sebagian sinyal menempuh jarak yang lebih jauh dan mengalami penundaan. Multipath fading adalah suatu bentuk gangguan atau interferensi sinyal RF yang timbul ketika sinyal memiliki lebih dari satu jalur dari transmitter ke receiver.Adanya objek yang menyebabkan pantulan dan hamburan pada saluran mengakibatkan berkurangnya energi sinyal pada amplitudo dan fasa. Sinyal yang diterima merupakan resultan dari sinyal LOS dan pantulan, atau sering kali hanya merupakan resultan dari sinyal pantulan. Efek ini menjadikan sinyal yang diterima di receiver bervariasi yang mengakibatkan fluktuasi sinyal sehingga terjadi fading dan distorsi. Propagasi multipath juga mengakibatkan perbedaan waktu yang menyebabkan timbulnya intersimbol interference.

Gambar : Multipath propagasi

Lintasan jamak yang terjadi disebabkan oleh adanya refleksi, difraksi dan scattering pada propagasi gelombang.

Dari gambar diatas dapat kita amati bahwa dengan adanya lintasan jamak tersebut akan mengakibatkan sinyal informasi yang dikirim dari Tx ke Rx akan diterima berulang kali dengan level daya yang berbeda dan dengan jeda waktu yang berbeda pula. Dengan adanya multipath, maka komponen sinyal yang diterima pada sisi Rx dapat berupa sinyal yang datangnya secara direct path yaitu sinyal yang perambatannya langsung ke arah penerima dan ada juga berupa sinyal indirect path yaitu sinyal yang datang ke Rx tidak secara langsung melainkan melewati pantulan, pembiasan, ataupun penghamburan.

5. Pada propagasi gelombang terdapat tiga mekanisme dasar, sebutkan dan jelaskan dengan berikan analisanya?Jawab :

Kondisi ideal dalam sistem propagasi gelombang radio adalah apabila suatu gelombang elektromagnet yang dipancarkan dari pemancar diterima oleh penerima hanya melalui satu berkas sinyal tanpa ada sinyal lain yang mengikutinya. Kondisi ini hanya ada dalam teori dan sulit untuk direalisasikan dalam sistem komunikasi nirkabel yang sesungguhnya. Hal ini disebabkan karena hampir bisa dipastikan terjadi refleksi, difraksi dan scattering dalam mekanisme propagasi pada sistem komunikasi nirkabel.Jadi, Propagasi gelombang terdapat 3 mekanisme dasar yaitu :

Reflection ( pemantulan ) Diffraktion ( pembiasan) Scattering ( penghamburan )

Gambar : Propagasi sinyal dari Tx ke Rx Reflection

Refleksi atau pantulan terjadi pada saat suatu sinyal bertumbukan dengan suatu permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan panjang gelombang sinyal tersebut atau Refleksi terjadi saat pancaran gelombang elektromagnetik berbenturan dengan suatu obyek yang memiliki dimensi yang lebih besar jika dibanding dengan panjang gelombang yang dikirimkan. Refleksi terjadi pada permukaan bumi,gedung dan dinding. DiffractionDifraksi terjadi saat suatu sinyal menabrak suatu ujung yang tidak dapat ditembus oleh sinyal yang mempunyai bentuk tidak beraturan atau Difraksi terjadi bila jalur gelombang antara transmitter dan receiver terhalang oleh sesuatu yang memiliki permukaan yang tajam, tidak teratur atau tepi dari suatu permukaan. Dalam frekuensi tinggi pun, difraksi terkadang tampak seperti refleksi tergantung dari geometri obyek seperti amplitudo, phase dan polarisasi yang dimiliki gelombang elektromagnet Scattering

Scattering terjadi dikarenakan sinyal menumbuk suatu benda yang lebih kecil atau sama dengan panjang gelombang dari sinyal tersebut.Untuk komunikasi nirkabel dalam ruang bisa dipastikan ada salah satu atau lebih dari mekanisme propagasi di atas yang terjadi dalam proses perambatan sinyal yang bisa menyebabkan timbulnya lintasan jamak. Mekanisme propagasi di atas diilustrasikan oleh Gambar 2.1 di bawah :

Atau dalam gambar lain mekanisme propagasi dapat diperlihatkan sebagai berikut :

6. Apa yang dimaksud dengan handover, jelaskan dengan gambar!Jawab :

Handover adalah istilah yang berarti situasi dimana MS berganti kanal signalling maupun kanal trafik. Dari sudut pandang jaringan, MS dipindah-tangankan dari BTS awal ke BTS berikutnya. Ketika pelanggan yang sedang mengakses jaringan bergerak mendekati perbatasan sel menuju daerah cakupan sel sebelahnya, maka kuat sinyal yang diterima oleh pengguna tersebut akan menurun.

Proses handover

Hal ini dideteksi oleh sistem yang kemudian akan memindah link radio ke BTS sebelahnya. Proses ini kemudian melakukan penyambungan panggilan ke sebuah kanal frekuensi baru pada sel yang baru tanpa penyelaan panggilan atau pemberitahuan kepada pelanggan tersebut. GSM identik dengan mobile (bergerak), bergerak artinya disini tidak dibatasi oleh wilayah/area. Proses perpindahan posisi dari sebuah Mobile Station (MS) ini dinamakan handover, handoff atau roaming yang terjadi ketika sebuah MS berpindah posisi. Proses handover ini bisa terjadi ke channel yang berbeda dalam satu cell yang sama, ke cell yang beda dalam BSC yang sama, ke cell yang beda dalam BSC yang beda namun masih dalam MSC yang sama, atau ke cell yang beda dengan MSC yang berbeda pula. Yang perlu dicatat adalah sejauh apapun si MS berpindah, tetap berada dibawah kontrol MSC awalnya. Jadi misalnya MS berpindah dari MSC A ke MSC B kemudian ke MSC C, sebelum MSC B meng-handover ke MSC C terlebih dahulu dia menyerahkan kontrol ke MSC A. Hal ini berkaitan dengan sistem billing, jadi kemanapun MS bergerak sistem billingnya tetap menjadi tanggung jawab MSC originalnya. Algoritma dari proses Handover ini sendiri tergantung kepada kebijakan dari vendor dan operator selular.Jenis-jenis Handover Pada Sistem GSMAda beberapa jenis handover dalam jaringan. GSM skenario dari ntipe-tipe handover yang berbeda tersebut dapat dijelaskan pada gambar berikut ini

a. Intra-system HandoverIntra-sytem handover terjadi dalam satu sistem. Yang selanjutnya dapat dibagi menjadi intra-frequency HO dan inter-frequency HO. Intra-frequency terjadi di antara sel-sel yang memiliki carrier WCDMA yang sama, sementara interfrequency terjadi di antara sel-sel yang menggunakan carrier WCDMA yang berbeda.

b. Inter-system Handover (ISHO)

Inter-system HO terjadi di antara sel-sel yang memiliki dua teknologi akses radio (Radio Access Technology : RAT) yang berbeda atau mode akses radio (Radio Access Mode : RAM) yang berbeda. Kasus yang paling sering untuk handover jenis ini diperkirakan terjadi antara sistem WCDMA dan GSM/EDGE.

c. Hard Handover (HHO)

HHO adalah kelompok dari prosedur HO dimana semua hubungan yang lama dilepaskan sebelum hubungan radio yang baru dibentuk. Bagi pembawa (bearer) real-time hal ini berarti pemutusan-hubungan yang singkat dari bearer; bagi bearer non-real-time HHO berarti lossless. Hard handover dapat menjadi intra atau inter-frequency handover.

d. Soft Handover (SHO)

Selama proses soft handover, MS terus menerus berkomunikasi dengan dua sel atau lebih secara bersamaan yang memiliki BS yang berbeda dari RNC yang sama (intra-RNC) atau RNC yang berbeda (inter-RNC). Semua hubungan yang lama tidak akan dilepaskan sebelum hubungan radio yang baru terbentuk.

e. Softer HandoverPada kejadian softer handover, MS dikendalikan oleh paling tidak dua sector pada satu BS, SHO dan softer HO hanya mungkin terjadi dalam satu frekuensi carrier dan oleh karena itu, termasuk proses handover intra-frequency.

Prosedur HandoverTahap-tahap dari proses handover dapat dibagi menjadi 3 yaitu :

Tahap Pengukuran (Measurement), dilakukan pengukuran informasi penting yang dibutuhkan untuk tahap decision. Pengukuran arah DL yang lakukan oleh MS adalah sebesar Ec/Io dari CPICH sel yang sedang melayani dan selsel tetangga. Tahap Keputusan (Decision), hasil pengukuran di bandingkan dengan threshold yang telah di tetapkan sebelumnya. Kemudian akan diputuskan apakah akan dilakukan handover atau tidak. Algoritma handover yang berbeda akan memiliki kondisi trigger yang berbeda pula. Tahap Eksekusi (Execution), proses handover selesai dan parameter relative diubah berdasarkan jenis handover-nya. Sebagai contoh hubungan dengan Node B apakah ditambah atau diputuskan

Intersystem Handover (ISHO)Inter-system HO terjadi di antara sel-sel yang memiliki dua teknologi akses radio (Radio Access Technology : RAT) yang berbeda atau mode akses radio (Radio Access Mode : RAM) yang berbeda. Kasus yang paling sering untuk handover jenis ini diperkirakan terjadi antara sistem WCDMA ke GSM (3G2G) begitu juga sebaliknya (2G3G). Dilihat dari arsitektur jaringannya, gambar 2.10 berikut ini menunjukkan proses handover yang terjadi dalam jaringan WCDMA-UMTS dan GSM.

Dalam WCDMA-UMTS, proses inter-system handover untuk layanan berbasis circuit switch didasarkan pada proses hard handover dimana saat handover terjadi, link trafik asal dari node B / BS akan di drop sebelum setting up pada link BS / node B yang baru selesai, sehingga hard handover disebut juga proses break before make.

Pilot SetsPilot set atau kanal pilot diidentifikasikan oleh pilot offset dan penempatan frekuensi. Kanal inilah yang menjadi acuan dalam penentuan kondisi handover:

a. Active Set, adalah pilot yang dikirimkan oleh BTS dimana UE tersebut aktif. BS menginformasikan isi active set dengan channel assignment message atau handover direction message.

b. Candidate Set, terdiri dari pilot yang tidak termasuk active set. Pilot ini harus diterima dengan sinyal yang baik untuk mengindikasikan bahwa kanal trafik link forward yang dibawa dapat dimodulasikan dengan baik.

c. Neighbor Set, adalah pilot yang digunakan untuk memberitahukan sel terdekat untuk proses handover.d. Remaining Set, terdiri dari keseluruhan pilot dalam sistem kecuali yang termasuk kedalam active set, candidate set dan neighbor set.7. Parameter-parameter apa saja yang perlu diperhatikan untuk merencanakan PST GSM?Jawab :

Pada perencanaan sistem transmisi radio digital, perhitungan power link budget atau path analysis mengambil peranan penting agar hasil rancangan dapat mencapai hasil yang optimum dan efisien baik dari segi kehandalan teknis maupun biaya. Perhitungan Link Budget merupakan perhitungan loss dan gain pada sebuah sistem dengan parameter yang sesuai dengan sistem tersebut. Parameter-parameter tersebut antara lain frekuensi operasi, daya pancar, receiver sensitivity, reciever noise figure, dan losses. Salah satu hasil yang diperoleh dari perhitungan link budget adalah Maximum Allowable Path Loss (MAPL) yang sangat menentukan untuk perhitungan jarak at2au radius sel dalam menentukan coverage area. Radius sel dapat ditentukan untuk tiga morfologi daerah yang berbeda yaitu urban, suburban, dan rural dengan menggunakan berbagai macam model propagasi antara lain Okumura-Hata, COST-231-Hata dan Walfisch Ikegami. Didalam perhitungan power link budget kita juga dapat mengetahui level daya terima (Receive Signal Level) yang diterima oleh penerima, hal ini akan menentukan availability dari sistem yang kita rancang dan besarnya harus sesuai dengan kualitas yang kita inginkan. Jika pada perancanaan awal, kualitas yang diinginkan belum tercapai, maka rekonfigurasi dapat dilakukan sampai tercapai suatu sistem yang efisien dan optimal.Parameter parameter RF Link Budget

Terdapat dua tujuan utama dalam perencanaan RF GSM maupun RF lainnya, yaitu:

a) mendapatkan nilai gain dan loss sistem secara detail dan menyeluruh dengan tepat dari lintasan RF.

b) mendapatkan nilai loss yang diizinkan dalam jaringan.

Untuk mencapai tujuan diatas, designer perlu mengetahui parameter-parameter dan komponen link budget. Parameter-parameter tersebut dibagi menjadi empat kategori antara lain :

1.Parameter yang berhubungan dengan propagasi

Bulding Loss

Vehicle Loss

Body Loss

Ambient Loss

RF Feeder Loss

Antenna Gain

Parameter-parameter ini tergantung pada frekuensi yang digunakan. Untuk GSM yang beroperasi di Indonesia digunakan frekuensi operasi 900 MHz,1900 dan 2100 MHz.

Bulding Loss

Bulding Loss adalah berkurangnya level kuat sinyal akibat struktur bangunan yang dilewati propagasi untuk mencapai user yang berada di dalam gedung.

Proses terjadinya building loss propagation dibagi menjadi dua buah kasus :

1.Ketika pemancar (BTS) berada di luar gedung dan penerima (MS) berada di dalam gedung (kasus into).

2.Pemancar dan penerima berada dalam gedung yang sama.

Metode guna mencari nilai loss propagasi pada kasus pertama adalah pendekatan model propagasi pada outdoor. Dengan kata lain, kita menggunakan faktor jarak user (pemodelan propagasi seluler umum) ditambah dengan factor building loss.

Menurut literature, building loss berkisar antara 5 sampai dengan 40 dB atau lebih dari itu.

EnvironmentPenetration Loss

Dense Urban

Urban

Sub Urban

Rural20 dB

15 dB

10 dB

8 dB

Metode lain yang digunakan untuk mendapatkan building loss adalah dengan menggunakan parameter yang spesifik, yaitu dengan memasukkan parameter material penyusun bangunan, tinggi antena, panjang lintasan, luas lantai, jumlah ruang dan lantai.

Vehicle Loss

Vehicle Loss adalah turunnya level daya terima yang diakibatkan oleh pergerakan user dalam lingkungan sel yang dicakup.

Vehicle Loss biasanya berkisar antara 5-12 dB, tetapi dalam perencanaan digunakan 5-8 dB.

Body Loss

Body Loss adalah turunnya level daya terima yang diakibatkan oleh redaman tubuh user berdasarkan fungsi jarak tubuh user dengan MS.

Ambient Loss

Ambient Loss adalah turunnya level daya terima yang bersifat stabil pada waktu yang lama yang disebabkan oleh kondisi lingkungan sekitar. Loss ini terbesar disebabkan oleh perbuatan manusia seperti kendaraan bermotor, pabrik, mesin dan lain sebagainya.

RF Feeder LossFeeder loss adalah loss atau hilangnya daya akibat adanya redaman pada saluran transmisi (feedline) yang digunakan. Feeder loss biasanya diberikan oleh vendor feedline dengan satuan dB/meter.

Antenna

Antena merupakan bagian penting dalam power link budget. Antena biasanya memiliki keuntungan nilai cadangan daya yang disebut gain antena. Gain merupakan fungsi dari luas apperture antenna, polarisasi, dan faktor efisiensi. Bila digunakan antenna array, maka gain merupakan fungsi dari polarisasi d2an jumlah elemen array antenna. Gain antenna biasanya sesuai dengan ukuran antenna, semakin besar ukurannya maka semakin besar gain-nya.Beamwidth horizontal maupun vertikal direferensikan sebagai nilai pattern pancaran daya. Untuk memilih antena dalam perencanaan jaringan seluler perlu diperhatikan beberapa faktor :

Ukuran dan berat antena. Karena kita akan memasang antena di atas tower, maka perlu diperhatikan bobot antena dan akibat hembusan angin. Pola beamwidth. Pola beamwidth akan mempengaruhi performa sel site. Pola horizontal yang lebih lebar akan menginterferensi sektor sebelahnya. Ini menjadi nilai sumber interferensi begi sektor lainnya.

2.Parameter yang berhubungan dengan spesifikasi CDMA

Interferensi noise rise antar user Eb/No Processing GainUntuk menyederhanakan permasalahan, biasanya seorang designer menentukan Eb/No target yang konstan terlebih dahulu. Pada kenyataannya nanti, Eb/No akan berubah-ubah sesuai dengan kondisi propagasi yang ada.3.Parameter yang berhubungan dengan spesifikasi produk RF (Tx atau Rx)

Daya Tx Sensitivitas Rx

4.Parameter yang berhubungan dengan Reliability perangkat

Shadow Fading Margin8. Apa manfaat dari sistem GSMJawab :

GSM, sebagai sistem telekomunikasi selular digital memiliki keunggulan dan manfaat yang jauh lebih banyak dibanding sistem analog, di antaranya:

1) Kapasitas sistem lebih besar, karena menggunakan teknologi digital dimana penggunaan sebuah kanal tidak hanya diperuntukkan bagi satu pengguna saja. Sehingga saat pengguna tidak mengirimkan informasi, kanal dapat digunakan oleh pengguna lain.2) Sifatnya yang sebagai standar internasional memungkinkan international roaming.3) Dengan teknologi digital, tidak hanya mengantarkan suara, tapi memungkinkan servis lain seperti teks, gambar, dan video.4) Keamanan sistem yang lebih baik5) Kualitas suara lebih jernih dan peka.6) Memberikan peluang timbulnya alternatif usaha-usaha baru di sektor telekomunikasi, seperti dalam hal penyedia muatan (content) layanan.7) Meningkatkan peluang mendapatkan kepuasan pelanggan dan pengguna jasa operator telekomunikasi seluler, sebagai bentuk implementasi dari prinsip costumer intimacy.

8) Memberikan pendapatan tambahan bagi operator seluler, di luar pendapatan dari trafik pembicaraan, yaitu pendapatan dari advertensi dengan memanfaatkan teknologi layanan berbasis lokasi. EMBED Visio.Drawing.11

EMBED Visio.Drawing.11

EMBED Visio.Drawing.11

EMBED Visio.Drawing.11

Skematik diagram BTS

Perencanaan Sistem TransmisiPage 6

_1301916800.vsd Free Space Loss 92.5 + 20 log d (km) + 20 log f (GHz) 92.5 + 20 log 5 + 20 log 7 92.5 + 0.7 + 0.8 94 dB

Free Space Loss = 92.5 + 20 log d(km) + 20 log f (GHz)

_1301916807.unknown

_1301916808.unknown

_1301916803.vsd

+52.5 dBmFree Space Loss= 94 dB - - 41.5 dBmAdditional Loss = 8 dB - - 49.5 dBm

a

_1301916805.vsdFade Margin = RSL Level RSLThreshold = -18 dBm (-76 dBm)= 58 dB

_1301916806.unknown

_1301916804.vsd -49.5 dBmAntenna Gain= 34 dB + -15.5 dBmCablel Loss = 2.5 dB -RSL Level= -18 dBm

_1301916801.vsdTx Power = +20dBmLoss cable = 1.5 dB +18.5dBmAntenna Gain =+34dBi + +52.5dBm

_1301916798.vsdDiameter antena = 30cm

Ptx = 16 dBm

D = 5Km

Atmosphere atteuation (Lat) = 0.234 dBm

Freq (F) = 38 GHz

RecV Treshold = -76 dBm

_1301916799.vsdGain antena 34 dBi

F = 7 GHz

D = 5 Km

Loss cable = 1.5 dBm

Tx power = +20 dBm

RSL Threshold = -76 dBm

Gain antena 34 dBi

Loss cable = 2.5 dBm

_1301916797.vsdFrequency 8 GHZ

Jarak = 20 Km

Diameter antenna = 1.2 m